彭運定
銅和硝酸反應實驗本是人教社《全日制普通高級中學教科書(必修加選修)化學》第二冊第16頁演示實驗,新課程高中化學必修1第四章也將此實驗增加為演示實驗。
實驗裝置原型如圖1,雖然達到了一定的演示效果,但實驗所使用濃、稀硝酸的量較多,反應劇烈,較難控制,且產生的二氧化氮、一氧化氮氣體因為得不到有效處理而污染空氣。因此在教學過程中,我對實驗裝置進行了改進。
一、實驗器材
10mL醫(yī)用注射器2個,膠皮管10cm,止水夾2個,鑷子,銅片,濃硝酸,氫氧化鈉溶液。
二、實驗裝置與原理圖見圖2、圖3
三、實驗過程與效果
1.組裝實驗儀器。先將注射器的活塞從空筒中抽出,用鑷子取一小塊銅片放進注射器的空筒中,在將活塞塞進空筒中。
2.利用醫(yī)用注射器抽取0.5mL的濃硝酸,將注射器先倒置向下拉活塞,使膠皮管中的濃硝酸進入空筒中,在向上推活塞排盡空筒中的空氣,用止水夾夾住膠皮管。
3.銅和稀硝酸反應的實驗與上述操作方法大體相同,只是在抽取濃硝酸之前預先抽取1mL的水,將濃硝酸稀釋為稀硝酸。
4.實驗結束后打開止水夾,將注射器中的反應液和氣體推入氫氧化鈉溶液中,將其吸收(銅與稀硝酸的反應處理略有不同,打開止水夾后應先將活塞向下拉,使少量空氣進入空筒中,將產生的一氧化氮轉化為二氧化氮,再將反應液和氣體推入氫氧化鈉溶液中將其吸收)。
5.兩次實驗對照可清晰地看到所產生氣體的顏色及反應速率的快慢。
改進后的實驗裝置為學生探究實驗的成功巧設了臺階,使實驗現(xiàn)象更加直觀,效果更加明顯。學生對濃硝酸和稀硝酸與銅的反應產生了深刻印象,還增強了學生的環(huán)保意識,培養(yǎng)了學生嚴謹、求真、求實的學習作風。