◆◆◆◆ 铜与浓、稀反应的实验综合设计 ◆徐海龙 （河北省承德市围场一中） 【摘要】铜与浓、稀反应实验是试管实验，敞口污染环境。苏教版化学教材对这两个实验予以了改进。但我认为仍然存在一些缺陷， 据此设计了这套装置能在短时间内做完过铜与浓稀反应等多个实验，给老师上课赢得了时间。 【关键词】实验改进综合设计课堂高效 一、实验目的 在旧人教版化学教材以及在新课标苏教版《化学》（必须一）教材中． 铜与浓、稀反应实验是中学化学探究强氧化性的重要实验。旧人 教版化学教材采用的是试管实验，敞口污染环境。苏教版化学教材对这两 个实验予以了改进。但我认为仍然存在一些缺陷： １．铜与浓反应不能排尽空气，使学生误认为铜与浓反应先产 生ＮＯ又被氧化成ＮＯ，。 ２．铜与稀反应不能排尽空气，使学生不能明显观察到的ＮＯ产生 和ＮＯ转化为ＮＯ，的过程。 ３．浓、稀分别取药品，没有将浓转化为稀重复利用，从而 造成不必要的药品浪费。 ４．ＮＯ和ＮＯ 有毒实验中不能将其完全吸收，尤其在拆解洗刷装置时 会危害师生的身体健康，不利于开展学生实验。 我在实际教学中对这两个实验进行了改进，设计了一套铜与浓、稀硝 酸的综合反应装置，在实验过程中可体现５个基本反应、２个拓展反应。整 个装置简单，易于操作，实验效果良好，整个实验只需５分钟左右的时间， 它不仅适合教师演示，也适合进行学生分组实验，反应分三个阶段，可使反 应随时发生随时停止便于学生观察总结实验现象。 二、实验仪器及试剂 ３０ｍｌ的偏口玻璃注射器１支、配套的导气管、橡皮管、止水夹、带铁夹 的铁架台１个、细铜丝、浓、水、氢氧化钠溶液。 Ｉ 三、实验仪器装置图及仪器的组装说明 注意：按图示连接装置，将针筒夹在铁架台上向上６Ｏ度倾斜并且偏口 向上。 四、实验操作部分 １．铜与浓反应的实验 （１）打开止水夹，拔下Ａ装置注射器内的活塞。向注射器的玻璃筒内放 入少量已绕５圈成螺旋状的细铜丝。铜丝比针筒内径略宽，当推入针筒前 端时可被固定，从而可以实现操作时的固液分离。 （２）装上注射器的玻璃活塞，推动活塞排尽玻璃筒内的空气，吸入５ｍｌ 的浓，迅速将导气管移入Ｂ装置的氢氧化钠溶液中，再推动活塞排尽 玻璃筒内的空气。 （３）迅速夹好止水夹，反应开始，注射器活塞移动，至固液分离时反应 ６２ ０７／２０１３ 停止。观察实验现象。 ’ （４）实验现象及其有关反应方程式： 铜丝表面有气泡产生，活塞外移，针筒内气体为红棕色，溶液呈蓝 绿色。 ｃｕ＋４ＨＮＯ３（浓）＝Ｃｕ（ＮＯ３）２＋２ＮＯ２ Ｔ＋２Ｈ２０ ２．ＮＯ 受压强影响的化学平衡实验 （１）迅速抽动注射器的活塞观察实验现象。 （２）实验现象及其有关反应方程式： 气体颜色先变浅后加深，但是比原来气体颜色略浅。 ２Ｎ０２ Ｎ２０‘ ３．铜与稀反应的实验 （１）打开止水夹，将导管移入水中。抽动注射器内的活塞外移，向注射 器的玻璃筒内吸入５到１０ｍｌ的水，使的ＮＯ：溶解，浓转化为稀。 （２）推动活塞排尽玻璃筒内的气体，关闭止水夹。将导管移入氢氧化 钠溶液中，观察注射器内实验现象。 （３）待注射器玻璃筒内的无色气体的体积约为２ｍｌ时。打止水夹。取出 导气管，拉动活塞吸人少量的空气后。关闭止水夹。再迅速将导气管插入氢 氧化钠溶液中。观察实验现象。 （４）实验现象及其有关反应方程式 气体颜色变浅，溶液由蓝绿色转化为蓝色溶液，铜丝上有气泡产生，活 塞逐渐外移，产生无色气体。但吸入空气后迅速变成红棕色。 ３ＮＯ２＋Ｈ２０＝２ＨＮＯ３＋ＮＯ ３Ｃｕ＋８ＨＮＯ３（稀）＝３Ｃｕ（ＮＯ３）２＋２ＮＯ ｆ＋４Ｈ２Ｏ ２ＮＯ＋０２＝２ＮＯ２ ４．尾气处理 （１）打开止水夹，抽动注射器的活塞，吸入氢氧化钠溶液反复清洗２～３ 次，吸入水反复清洗２～３次。可实现装置中无有毒气体。 （２）实验现象及其有关反应方程式： 红棕色气体完全被吸收溶解 ２ＮＯ２＋２ＮａＯＨ：ＮａＮＯ３＋ＮａＮＯ２＋Ｈ２０ ＮＯ２＋ＮＯ＋２ＮａＯＨ＝２ＮａＮＯ２＋Ｈ２０ 五、装置改进的意义 首先，这套装置能在短时间内做完过铜与浓稀反应、二氧化氮与 水反应、一氧化氮和氧气反应、ＮＯ 受压强影响的化学平衡实验、一氧化氮 和二氧化氮气体与氢氧化钠反应，以及铜和氢氧化钠的反应，给老师 上课赢得了时间；其二，实验装置所需仪器少、操作简单．有利于学生课内 外开展实验；其三，装置排尽空气，使学生清晰的观察到铜与浓产生 ＮＯ 。铜与稀反应明显看到ＮＯ的产生及其ＮＯ转化为ＮＯ 的过程。 其四，将ＮＯ和ＮＯ：有毒气体完全吸收，不危害师生的身体健康。浓用 量少转化为稀，从而减少不必要的药品浪费。
