铜与浓硝酸、稀硝酸反应教学设计(微型实验)

铜与浓、稀硝酸反应的连续实验设计摘要：铜与浓、稀硝酸的反应以及一氧化氮、二氧化氮的性质实验是中学化学重要实验，本文对课本上铜与浓、稀硝酸的实验进行了一些创新改进，使实验具有连续性、环保性等特点。

关键词：铜浓、稀硝酸实验设计在中学化学中，硝酸、二氧化氮、一氧化氮的性质是通过几个独立的实验分别进行研究的，在实验过程中，会多次对环境造成污染，也会对实验人员及观察者造成伤害。

为了减少污染，并采用简易的实验器材和简单的实验装置对它们的性质进行研究，于是设计实验如下：1、实验装置及药品：①实验装置：两头通试管（也可用破底的大试管）、注射器、带导管的胶塞、乳胶管、尖嘴管、烧杯、止水夹、铁架台②药品：浓硝酸（67％）、铜丝、蒸馏水、氢氧化钠溶液（3 mol/L）B实验装置图（铁架台略去）铜丝2、实验步骤和现象：①铜与浓硝酸反应及二氧化氮气体的制备如图将铜丝放入试管中，组装好仪器，打开止水夹A、B ,用注射器从盛有浓硝酸烧杯中抽取浓硝酸，抽满试管并赶走了空气，此时，铜与浓硝酸迅速反应生成红棕色的气体，溶液变成蓝（绿）色，由于试管内气体产生，压强增大，试管中的溶液不断注入烧杯中（这是在烧杯中加入点水，排出的浓硝酸被稀释），最后溶液全部排出，反应停止，试管中充满红棕色的气体，发生反应：Cu＋4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O②二氧化氮在水中的溶解、并与水反应关闭止水夹A ，打开止水夹B ，用注射器注入约10 mL蒸馏水，关闭止水夹B，振荡试管，发现红色气体消失，变为无色，由于二氧化氮溶于水而内压减小，打开止水夹 A ，烧杯内溶液涌入试管中，发生反应：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO③一氧化氮的性质打开止水夹A、B ，用注射器抽取试管中的一氧化氮气体，同时烧杯中的溶液涌入试管，抽完气体关闭止水夹 B ，取下充有一氧化氮气体的注射器，再抽动注射器使空气进入，这时可看到注射器管内气体迅速由无色变为红棕色。

铜与浓、稀硝酸反应实验创新设计
铜与浓硝酸反应实验是初中物理课程的重要内容，在此实验中，着重考察反应的产物，以便观察反应强度。

此次实验通过改进原有的设计，提出了一种创新的实验模式，以应对多变的物理环境。

实验来源于初中物理教材，实验目的是研究铜与浓硝酸的反应情况，检测实验现象。

主要观测指标为反应前后铜粒间距，以及反应前后铜粒大小的变化。

本次实验发展了一种创新的环境，采用了多变的反应体系。

实验室准备了具有不同硝酸浓度的试剂，分别观察不同硝酸浓度下铜与浓硝酸反应的专业性，以及铜粒大小及距离变化，并及时记录各项变化数据，以便对实验结果进行分析和研究。

借鉴前人经验，本次实验利用熟悉的基本设施，如化学容器，橡胶球等，结合科学性施工，使得实验体系更加完善而条理化，以更好地模拟实际反应场景，使实验结果更加可靠准确。

以上就是关于铜与浓硝酸反应实验的创新设计，其设计了完善的实验装置，能更好地模拟反应场景，并让实验结果更准确准确。

此次实验，可以为中学生提供更直观准确的理解，使之更好地掌握铜与浓硝酸反应的内涵，为学习物理学习奠定基础。

铜与浓硝酸、稀硝酸反应的实验设计【设计理念】查阅其它化学资料，得出有很多作者介绍了单个实验的微型、节约型实验设计，使用注射器作为反应容器，不需要其它化学实验室的常用仪器，不需要进行仪器的连接，不需要分析流程。

这些实验比较适合学生分小组课堂实验，为了得到现象而实验，并不符合学生化学实验的学科素养教学，不能对学生进行实验仪器的选择、实验流程的设计、实验仪器的组装、实验过程的控制、杂质的分析处理、实验结论的得出等学科素养进行培养。

笔者经过反复思考和实验，探索了一个该组合实验的创新做法，现介绍如下：【实验设计】一、实验原理利用浓硝酸与CaCO3反应生成CO2气体，将装置内的空气排尽，再利用过量的浓硝酸与铜片反应生成红棕色的NO2，利用NO2与H2O 反应生成稀硝酸和无色的NO，利用生成的稀硝酸与Cu 反应生成NO，然后通入O2使NO 转化为红棕色NO2，最后用NaOH 溶液吸收处理氮氧化物。

相关反应方程式如下：CaCO3+2HNO3(浓）=== Ca(NO3)2+CO2↑+H2O；Cu+4HNO3(浓）===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；3NO2+H2O === 2HNO3+NO；3Cu+8HNO3(稀）=== 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；2NO+O2 === 2NO2；NO2+NO+2NaOH === 2NaNO2+H2O；2NO2+2NaOH === NaNO2+NaNO3+H2O二、主要仪器药品仪器或材料：铁架台（附有铁夹）、烧杯、Y 型试管、分液漏斗、橡胶塞、止水夹、气球、漏斗、具支试管、干燥管、导管、乳胶管、一次性手套。

药品。

CaCO3粉末、铜片、铜丝、碳棒、68%浓硝酸、10 mol/L NaOH 溶液、蒸馏水三、实验装置及相关说明1.实验装置。

实验装置如图1 所示。

图 1 实验装罝2.相关说明：①粉末状CaCO3可加快生成CO2的速率；②铜丝缠绕在碳棒上，形成原电池，增大反应速率；③图 1 中夹持器具已省去。

浓、稀硝酸与铜反应的综合实验设计
一、实验目的
1. 了解硝酸与铜产生的反应特性。

2. 分析硝酸与铜反应分子间机理与反应机理。

3. 探索硝酸与铜反应的温湿 id平衡。

二、实验原理
普通硝酸是由氮硝化合物的混合溶剂而成的酸性溶液，氮硝化合物的强度由溶剂的种类和浓度而定。

铜与硝酸具有很强的化学反应性，当硝酸中的氮硝化物吸取的氮原子被铜离子形成的离子开裂时，铜离子就会与酸原子发生反应、形成铜硝酸盐，如Cu(NO3)2、Cu(NO2)2和Cu(OH)2，由此释放出大量的热量，因此能够自发发生焰反应，也能发生化学反应。

三、实验设计
1.准备硝酸和铜实验管
准备一定浓度的硝酸（如0.1mol/L）和一定的细的铜粉放入实验管中，实验管封口并放入等离子体电离室中（可设置不同的温湿度），监测系统中铜粉在硝酸中的化学反应过程。

2.测定硝酸和铜反应放热热值
反应乙烯与铜反应过程中释放的热能，计算其放热热值和活化能，以表征硝酸和铜反应放热机制。

3.探究不同温湿度条件下硝酸和铜反应的稳定性
变更上述实验管的温度和湿度，观测硝酸和铜反应放热的稳定性，研究不同温湿度条件下硝酸和铜反应的变化情况。

四、个人认为
本次实验旨在探索硝酸和铜反应的特性，了解反应机理，分析温湿度对其反应变化的影响，将对未来类似实验有指示意义。

另外，实验主体硝酸和铜是日常生活中不可或缺的物质，实验分析的结果也有助于我们更好的理解物质的本质特征。

铜与浓稀硝酸反应说课稿教案
铜与浓、稀硝酸的反应
一、教学目标
1、知识与技能
通过Cu与浓、稀HNO3的实验探究，初步掌握硝酸的氧化性，并能够正确书写化学方程式。

2、过程与方法
通过实验探究，培养学生尊重事实、细心观察、善于思索的化学素养，体会“现象”与“本质”的对立与统一。

3、情感态度与价值观
通过实验探究，培养学生的动手、动脑和运用知识的能力、观察能力以及环保意识。

二、实验准备
微型气体实验装置、一次性注射器（5ml）、Cu片（丝）、浓、稀HNO3、稀HCl、Na2CO3粉末、稀NaOH、热水等。

实验步骤：
1、按上图组装连接仪器，挤压多功能滴管A
或B，烧杯中有气泡产生，说明装置的气密
性良好；
2、在双球管的左端装入少量Na2CO3粉末，
右端装入一片铜片，多功能滴管A、B中分
实验步骤：
1、先取下注射器后面的活塞，在注射器内放入少许铜丝，塞上活塞；
2、吸入适量的稀硝酸，排尽空气后，
器细管端用胶帽密封；。

铜与浓、稀硝酸反应的微型实验本文简要介绍利用微型实验技术对铜与浓、稀硝酸进行的实验。

该法操作简单，现象明显，试剂用量少，对环境污染小，适合于课堂教学。

标签：铜;浓硝酸;稀硝酸;绿色化学;微型实验绿色化学又称环境友好化学或清洁化学，是从源头上防止污染产物或把化学过程对环境的负面影响降到最低程度的化学。

化学实验的绿色化就是以绿色化学的理念和原则来指导实验工作，使实验室的“三废”排放降到最低程度并能得到妥善的处理。

从而使实验室的安全性和环境质量得到提升，让师生的绿色化学和环保意识也得到强化。

微型实验是使用微型实验仪器，用尽可能少的试剂来获得明显的反应效果和化学信息的一种实验方法。

虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用量的几十分之一乃至几百分之一，但是其效果可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的。

在常规实验中，经常涉及有气体参加或生成的反应。

在一些有毒性气体的制备和性质实验中，常规实验会对环境造成严重污染，不利于师生的身体健康，也不符合化学实验绿色化的要求。

如果采用微型实验，实验仪器的微型化以及试剂用量的微量化，实验所产生的废水、废气、废渣等污染物的排放量会大大减少，尾气、尾料和废弃物的处理也更加容易，从而能减少对环境的污染，更加有益于师生的身心健康。

在高中化学课本中[1]，用试管做铜与浓、稀硝酸的实验[2]使用的药品量大，产生的有毒有害气体氮的氧化物的量也大，仅仅用常规的尾气吸收装置进行尾气吸收，通常难以将多余的气体充分地吸收，也很难避免这些气体的外泄，从而危及师生的身体健康，还会造成环境污染。

而且生成的一氧化氮会立即与试管中的氧气反应，使学生很难观察到一氧化氮是无色气体。

针对以上不足，笔者运用微型实验的方法对该实验进行了改进，效果明显，因为药品用量小，产生的有毒气体量也少，且不会有气体出避免了污染环境。

一、实验设计相关的反应方程式：Cu + 4 HNO3 （浓）= Cu（NO3）2+2 NO2 ↑ + 2 H2O3 Cu + 8 HNO3 （稀）= 3 Cu（NO3）2+2 NO ↑ +4 H2O2 NO + 2 O2 = 2 NO2二、实验部分1.仪器和试剂仪器：注射剂瓶（10mL），注射器（5mL），小烧杯，酒精灯，三脚架，石棉网。

铜与浓、稀硝酸反应一体化微型实验设计作者：蔡奕红衷明华来源：《中学教学参考·中旬》 2013年第11期广东潮州市韩山师范学院化学系（521041）蔡奕红衷明华铜与浓、稀硝酸反应的实验在普通高中化学必修1中占据非常重要的地位。

通过观察铜与浓、稀硝酸反应的实验现象，学生可以直观地了解硝酸的强氧化性。

在常规实验过程中，浓硝酸与铜反应非常剧烈，会在短时间内快速产生大量二氧化氮，因此实验危险系数高，反应过程不易控制，且反应产生的尾气污染环境。

微型化学实验是使用微型化的仪器装置进行的化学实验，其化学试剂用量虽然只为常规实验用量的几十分之一甚至几千分之一，但其实验效果可以达到精确、安全、方便和防止污染环境等目的，在中学化学课堂教学中有较强的操作性和很好的教学效果。

笔者利用微型化学仪器对铜与浓、稀硝酸反应进行一体化实验设计，希望能达到更好的实验效果。

一、实验原理铜与浓硝酸反应生成NO2气体，用蒸馏水吸收形成稀硝酸，生成的稀硝酸与铜反应生成NO 气体。

其实验反应原理是：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O3NO2+H2O=2HNO3+NO↑3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O2NO+O2=2NO2二、实验设计1.实验仪器及药品（1）仪器：微型操作台一套、注射器、具支U形管、V形侧泡反应管、小烧杯、止水夹、漏斗。

（2）药品：铜片、铜丝、浓硝酸、蒸馏水、氢氧化钠溶液。

2.实验装置图（略去微型操作台装置部分）3.实验步骤及实验现象（1）组装实验仪器并检查实验仪器的气密性：如图所示组装实验仪器，在具支U形管中加入适量的蒸馏水，打开止水夹A、B，依次拉动注射器A、B，观察U形管中水位的高度变化情况。

若装置气密性良好，U形管中的水位会随着注射器的拉动而产生左右液面高度差。

（2）添加药品：在V形侧泡反应管中加入少量铜片；在连接V形侧泡反应管的注射器A中吸入少量浓硝酸（注意：注射器应加针头，且针头的针尖应在V形侧泡反应管内，防止浓硝酸腐蚀橡胶管）；在具支U形管中加入适量的蒸馏水（水位不可过高），在具支U形管的胶塞上开一个小孔，利用小孔插入铜丝（铜丝需在水位上端）；在小烧杯中加入稀的氢氧化钠溶液（用于尾气吸收）。

课例研究一、教学设计的指导思想铜与浓、稀硝酸反应演示实验设计都不利于学生近距离的观察，且教师重点强调NO、NO 2毒性，使学生产生学习化学的畏惧感，造成教师上课一演示实验，学生赶紧捏鼻子逃避的现象，教材的实验教学功能被减弱。

为了克服此实验教学的缺点，本案例以铜与硝酸反应的实验设计为背景进行探究性教学，根据铜与硝酸反应实验目的和实验原理与学生一起对教材实验设计进行研究分析，并且使用微型化学实验中微型化实验仪器装置进行实验，提供实验器具有限制的引导学生实验设计，目的是在课堂的有效的时间内对学生进行思维训练。

二、教材分析铜与浓、稀硝酸反应的实验在普通高中化学必修1中占据非常重要的地位。

通过观察铜与浓、稀硝酸反应的实验现象，学生可以直观地了解硝酸的强氧化性。

在常规实验过程中，浓硝酸与铜反应非常剧烈，会在短时间内快速产生大量二氧化氮，因此实验危险系数高，反应过程不易控制，且反应产生的尾气污染环境。

微型化学实验是用微型化实验仪器装置进行实验，其药品用量较少（是一般实验用量的几十分之一），但是效果更明显、安全、方便和防止污染环境的作用。

微型实验运用于中学化学教学中可操作性更强，实验现象更明显，且安全性更高，适合一般的中学化学教学实验演示。

三、教学目标1、知识与技能：了解铜与浓硝酸、稀硝酸的反应原理掌握熟悉掌握该实验的实验操作2、过程与方法：利用自主学习和实验探究的方法，培养实验操作动手能力通过浓、稀硝酸的反应现象和反应产物的对比，增强对浓、稀硝酸不同氧化性的理解3、情感态度与价值观：通过微型的实验装置的使用，增强环保意识通过小组实验探究，增强小组团队精神和合作能力。

四、教学重难点【教学重点】铜与浓硝酸、稀硝酸的反应原理、反应现象和反应产物的对比【教学难点】微型化学实验仪器的安装与实验操作五、学情分析“硝酸的性质—铜与浓、稀硝酸的反应”是必修一最后一专题的最后一块内容。

到本专题止，教材已基本完善了高中必修阶段无机物的知识体系。

铜与硝酸反应的实验设计作者：陈淑芬来源：《成才之路》 2012年第18期福建漳州●陈淑芬笔者在教学实践中对高中化学苏教版化学第100页硝酸的性质实验做了一些改进，取得了良好的效果。

一、该实验的目的（1）利用一个装置验证多个化学反应。

①铜与浓硝酸反应Cu+4HNO3（浓）==Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O②二氧化氮与水反应3NO2+H2O===NO+2HNO3③铜与稀硝酸反应3Cu+8HNO3（稀）==3Cu（NO3）2+ 2NO↑+4H2O④一氧化氮与氧气反应2NO+O2===2NO2（2）实现浓硝酸与铜反应自动转换为铜与稀硝酸反应，体现实验的探究性。

（3）可使学生理解气体压强可将液体从一个容器转移到另一个容器。

二、该实验装置如下左大试管装浓硝酸 (带双孔橡胶塞），右广口瓶装水(带双孔橡胶塞）。

左橡胶塞插一小段螺旋铜线，短小导管连接带止水夹的橡皮管，长导管连接左大试管和右广口瓶。

右橡胶塞插短小导管连接气球。

注射器用于插止水夹下方的橡皮管，抽取气体。

三、本实验操作步骤（1）如图组装仪器，检查装置气密性。

（2）打开止水夹，用注射器从带止水夹的橡皮管向左大试管中注入浓硝酸，浓硝酸接触到螺旋铜线时可观察到反应剧烈，螺旋铜线周围产生大量气泡，溶液呈绿色，红棕色气体迅速充满大试管，关闭止水夹。

该反应为：铜与浓硝酸反应。

（3）当浓硝酸的液面下降到离开螺旋铜线时，硝酸与铜脱离，反应自动停止。

（4）取注射器插止水夹下方的橡皮管，抽取气体，随着气体的抽取，溶液从右广口瓶回流到左大试管。

溶液接触到螺旋铜线时，可观察到反应剧烈，螺旋铜线周围产生大量气泡，无色气体迅速充满大试管。

该反应为：铜与稀硝酸反应。

（5）另取注射器插止水夹下方的橡皮管，抽取气体，抽气后再继续向外拉动注射器活塞，空气进入注射器，气体由无色变为红棕色。

该反应为：2NO+O2===2NO2 。

（6）再将装有NO2气体的注射器抽取蒸馏水，气体由红棕色变为无色，该反应为：3NO2+H2O===NO+2HNO3。

浓、稀硝酸与铜反应的综合实验设计作者：董军来源：《化学教学》2017年第01期摘要：将浓、稀硝酸与铜反应、氮氧化物的性质实验整合在一套密封装置中分别连续进行，观察浓、稀硝酸与铜反应的相对快慢与产物种类、氮氧化物相互转化和氮氧化物转化为硝酸的多个定性及定量实验，并用常用仪器搭建装置，实现了装置简单、操作易行、现象鲜明、定性定量、绿色环保的设计初衷。

关键词：硝酸与铜反应；氮氧化物；相互转化；定性定量；绿色环保文章编号：1005–6629（2017）1–0061–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B1 加强与改进硝酸及氮氧化物性质实验的必要性硝酸是工业常见、常用的三大强酸之一，浓、稀硝酸与铜的反应，其产物二氧化氮、一氧化氮的性质及它们之间的转化，是中学化学的重要内容。

但由于硝酸的腐蚀性及反应产生有毒气体，很多学校不做该实验，因此化学教学的特色没有突显，学生对硝酸氮氧化物的性质及相关实验的理解不深，实验技能得不到训练，教学质量受到影响，甚至使学生产生“化学就是腐蚀和污染”的错误认识而有恐惧感，把化学仅当成上大学的铺路石。

如何做到既能提高实验的开出率，又能保证安全不让学生受到伤害，还能丰富实验内容、整合基础知识、体现绿色化学、提高实验的效率和价值，一直是中学化学教学中重要的研究内容。

现把笔者经过多年研究的浓、稀硝酸与铜反应的综合实验设计汇总如下。

2 实验设计思路利用浓、稀硝酸与铜的反应，分析比较浓、稀硝酸氧化性的相对强弱及产物种类、氮氧化物之间的相互转化，利用氮氧化物与水反应产生硝酸的性质，把反应产生的氮氧化物不排放、定量控制、循环转化，最后转化成硝酸，从而实现既有多重实验多种物质的性质试验，又能体现实验原理、引发学生兴趣、增强绿色化学意识、锻炼实验能力。

3 仪器装置仪器：150mL广口瓶、200mL烧杯、250mL分液漏斗、150mL注射器；橡皮塞、玻璃管、胶管夹、铁架台（附铁圈）和橡胶管等装置：用上述仪器组装成如图1所示的硝酸及氮氧化物性质实验装置4 反应原理（1）浓硝酸与铜的反应：Cu+4HNO3=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O（2）稀硝酸与铜的反应：3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O（3）氮氧化物的性质及转化：3NO2+H2O=2HNO3+NO，2NO+O2=2NO2（4）利用反应自身产生的气体，把酸液由广口瓶自动转移到分液漏斗中，实现收集纯净气体的目的。

铜与浓、稀硝酸反应的微量实验设计以铜与浓、稀硝酸反应的微量实验设计为标题引言：铜与硝酸反应是化学中常见的实验之一。

本文将设计一个微量实验，通过观察铜与浓、稀硝酸的反应，探究其反应特点和产物形成情况。

实验设计：实验材料：- 铜片或铜丝- 浓硝酸- 稀硝酸- 试管或小烧杯- 镊子和镀锌铁丝（用于处理废弃物）实验步骤：1. 实验前准备：- 将实验室用具清洗干净，确保无杂质。

- 准备好所需材料。

2. 实验操作：a. 浓硝酸与铜反应：- 取一小块铜片或铜丝，用镊子夹住。

- 将铜片或铜丝放入试管或小烧杯中。

- 缓慢滴加浓硝酸，观察反应现象。

b. 稀硝酸与铜反应：- 重复步骤2a，但使用稀硝酸代替浓硝酸。

3. 实验观察：a. 浓硝酸与铜反应：- 观察到铜与浓硝酸反应时，会产生一股刺鼻的气味，同时铜片或铜丝会逐渐溶解，产生气泡。

- 反应产生的气体为一氧化氮（NO），其特点为棕红色有刺激性气味的气体。

b. 稀硝酸与铜反应：- 观察到铜与稀硝酸反应时，会产生少量气泡，但没有明显的气味。

- 反应产生的气体为二氧化氮（NO2），其特点为深红棕色有刺激性气味的气体。

4. 实验结果分析：a. 浓硝酸与铜反应：- 浓硝酸具有强氧化性，能将铜氧化为Cu2+离子，并同时还原为一氧化氮（NO）气体。

- 反应过程中，铜逐渐溶解，溶液呈现蓝绿色。

b. 稀硝酸与铜反应：- 稀硝酸也能将铜氧化为Cu2+离子，但产生的气体为二氧化氮（NO2）。

- 反应过程中，铜溶解较慢，溶液呈现浅蓝色。

5. 实验安全提示：a. 实验过程中应佩戴实验手套和安全眼镜，以防溅溶液。

b. 实验结束后，将废弃物处理到指定的废弃物容器中，避免对环境造成污染。

结论：通过本实验，我们观察到铜与浓、稀硝酸反应的特点和产物形成情况。

浓硝酸与铜反应产生一氧化氮气体，稀硝酸与铜反应产生二氧化氮气体。

这是由于硝酸的强氧化性导致铜被氧化为Cu2+离子，并同时还原为相应的气体。

实验结果提示我们在实验操作中要注意安全，同时也加深了我们对铜和硝酸反应的理解。

Cu与浓硝酸、稀硝酸的反应实验【教学目标】1、知识与技能：了解铜与浓硝酸、稀硝酸的反应原理；掌握熟悉掌握该实验的实验操作2、过程与方法：利用自主学习和实验探究的方法，培养实验操作动手能力；通过浓稀硝酸的反应现象和反应产物的对比，增强对浓稀硝酸不同氧化性的理解3、情感态度与价值观：通过微型的实验装置的使用，增强环保意识；通过小组实验探究，增强小组团队精神和合作能力。

【教学重点】铜与浓硝酸、稀硝酸的反应原理；铜与浓硝酸、稀硝酸的反应现象和反应产物的对比【教学难点】微型实验仪器的安装与实验操作【教学过程】师：同学们大家好！今天我们要学习的是Cu与浓、稀硝酸的反应实验，我们之前已经学过铜与浓硝酸稀硝酸的反应方程，同学们试着写出它们的反应方程式生：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O师：看来同学们都掌握的很好，大部分同学都写对了投影：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O由这两个反应我们知道不同浓度的物质，其反应产物也是不一样的师：同学们看一下实验台上的实验装置。

觉得跟平时的实验装置有什么不一样？生：这些实验装置好小啊！师:：对，我们今天使用的是微型实验器材，那它们有什么优点呢？生：实验试剂用量少，经济环保。

师：很好！首先介绍一下我们今天的实验仪器，有操作台，U型管、具支试管，套上乳胶管的尖嘴管及乳胶管各一支，橡胶塞两个，铜片2小块，浓硝酸，蒸馏水等师：在投影上展示该微型实验的实验装置师：同学们还记得我们初中学过的组装仪器时要遵守哪些规则吗？生：先下后上，先左后右。

师：没错。

现在同学们五个人为一组，自己动手将实验台上的仪器按照PPT上的装置图组装仪器，但是值得注意的是，该实验中用到的试剂具有强氧化性和腐蚀性，所以在操作的时候一定要特别小心。

铜与硝酸反应实验改进临城中学电教实验处张会军一、原实验过程及存在不足浓稀硝酸与铜的实验通常在试管中进行,由于试管里空气的存在,反应生成的无色一氧化氮气体被氧化成红棕色二氧化氮气体,影响了对实验现象的观察；同时,产生的气体排放到空气中,会严重污染环境。

二、实验改进（一）实验用品：浓硝酸1:2稀硝酸铜片蒸馏水稀NaOH注射器胶塞烧杯（二）实验装置：（三）实验原理：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O（四）铜与稀硝酸反应实验步骤1、取一体积较大的注射器（如上图）,并连接胶塞密封针头口。

打开胶塞,拔出活栓,放入5～6片铜片,并使其平放在注射器的底部，然后推进活栓。

2、将注射器口浸入蒸馏水中,抽拉活栓,吸入一定量蒸馏水，倒置注射器，排出内部气泡，并将蒸馏水尽量排净。

3、将注射器口浸入稀硝酸中,抽拉活栓,吸入20mL稀硝酸,塞上胶塞。

注射器内的稀硝酸与铜发生反应,生成的气体推动活栓不断地向外移动。

当气体体积约占注射器容积的一半时,打开胶塞,推动活栓,将混合液注入烧杯中,使反应停止进行。

塞上胶塞,观察注射器内气体和烧杯中溶液的颜色。

4、打开胶塞,抽拉活栓,吸入少量空气, 塞上胶塞，观察注射器内气体的颜色变化。

5、将注射器内气体推入氢氧化钠溶液中进行吸收。

（五）浓硝酸与铜反应实验步骤1、取一体积较大的注射器,并连接胶塞密封针头口。

打开胶塞,拔出活栓,放入少量2～3片铜片,并使其平放在注射器的底部，然后推进活栓。

2、将导管口浸入浓硝酸中,抽拉活栓,吸入5mL浓硝酸,塞上胶塞。

注射器内的浓硝酸与铜发生反应,生成的气体推动活栓不断地向外移动。

当气体体积约占注射器容积的一半时,打开胶塞,推动活栓,将混合液注入烧杯中,使反应停止进行。

塞上胶塞,观察注射器内气体和烧杯中溶液的颜色。

3、打开胶塞,抽拉活栓,吸入少量蒸馏水,塞上胶塞，将注射器上下倒转几次, 观察注射器内气体的颜色和体积变化。

2013.7铜和硝酸反应实验本是人教社《全日制普通高级中学教科书(必修加选修)化学》第二册第16页演示实验，新课程高中化学必修1第四章也将此实验增加为演示实验。

实验装置原型如图1，虽然达到了一定的演示效果，但实验所使用浓、稀硝酸的量较多，反应剧烈，较难控制，且产生的二氧化氮、一氧化氮气体因为得不到有效处理而污染空气。

因此在教学过程中，我对实验装置进行了改进。

一、实验器材10mL 医用注射器2个，胶皮管10cm ，止水夹2个，镊子，铜片，浓硝酸，氢氧化钠溶液。

二、实验装置与原理图见图2、图3三、实验过程与效果1.组装实验仪器。

先将注射器的活塞从空筒中抽出，用镊子取一小块铜片放进注射器的空筒中，在将活塞塞进空筒中。

2.利用医用注射器抽取0.5mL 的浓硝酸，将注射器先倒置向下拉活塞，使胶皮管中的浓硝酸进入空筒中，在向上推活塞排尽空筒中的空气，用止水夹夹住胶皮管。

3.铜和稀硝酸反应的实验与上述操作方法大体相同，只是在抽取浓硝酸之前预先抽取1mL 的水，将浓硝酸稀释为稀硝酸。

4.实验结束后打开止水夹，将注射器中的反应液和气体推入氢氧化钠溶液中，将其吸收（铜与稀硝酸的反应处理略有不同，打开止水夹后应先将活塞向下拉，使少量空气进入空筒中，将产生的一氧化氮转化为二氧化氮，再将反应液和气体推入氢氧化钠溶液中将其吸收）。

5.两次实验对照可清晰地看到所产生气体的颜色及反应速率的快慢。

改进后的实验装置为学生探究实验的成功巧设了台阶，使实验现象更加直观，效果更加明显。

学生对浓硝酸和稀硝酸与铜的反应产生了深刻印象，还增强了学生的环保意识，培养了学生严谨、求真、求实的学习作风。

硝酸反文湖南省汨罗市第三中学彭运定图1—铜片浓硝酸—NaOH 溶液—铜片稀硝酸—NaOH 溶液图142. All Rights Reserved.。

铜与硝酸反应的微型化设计
微型化实验是80年代从美国发展起来的一种化学实验方法，它是在微型的化学仪器中进行的化学实验，微型仪器并非是常规仪器的简单缩小，而是根据微型实验的特点以及它的科学性进行设计、研制的，它是以尽可能少的化学试剂而获得比较明显的反应结果和准确的化学信息的一种新型的化学实验方法。

微型化学实验是一门新的实验技术，是在绿色化学理念下，对化学实验的创新变革。

采用微型化学实验技术，不仅可以大幅度减少实验费用，降低环境污染，而且还可以扩大化学实验的覆盖面，提高化学教学质量。

例如，在氮气及随后的硝酸的教学中，我们在课外将铜和浓硝酸的反应，二氧化氮和水的反应，一氧化氮和氧气的反应的实验组合在一起进行（图）。

将少量铜片小心放入一医用玻璃注射器活塞内，并套上针头，将注射器内空气推出，小心吸入少量浓硝酸，立即将针头插入橡皮塞中，松开握活塞的手，让铜和浓硝酸反应，等到产生的二氧化氮气体到一定体积时，取下橡皮塞，推出注射器中的气体用氢氧化钠溶液吸收。

然后吸入适量蒸馏水再将针头插入橡皮塞，震荡注射器。

当气体颜色变为无色后，取下橡皮塞，再吸入适量空气。

重复多次，并配合实物展示台进行观察。

这个实验的优点是成本低、用量少、效果明显、安全，减少了实验过程中给环境带来的污染。