弟１５卷弟１期 ２００２年２月 高等函授学报（自然科学教） Ｊｏｕｒｎａｌ Ｈｉｇｈｅｒ Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ Ｅｄｕｃａ￣ｏｎ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉ￣ｃｍ） Ｖ。１ １５Ｎｏ．１ Ｆｅｂｒｕａｒｖ ２００２ 立章编号；１００６—７３￣３（２００２）０１—００６０（１９）一０２ 浓、稀硝酸与铜反应的改进实验
常文芳 赵旭阳 （洛阳市第二师范学校河南洛阳４７１００７） （洛用市第二中学河南洛阳４７１００２） 搞要：本文迁计了一种注射器反应曲实验方法。提南了隶、稀硝酸与桶反应现象曲 分辨卓，减少了有毒气体曲空气污采，是一个有益曲蝽色化学实验 关键词：浓、稀硝酸；铜：孽色实验 中田分类号：０６—３３ 立献标识码：Ａ 硝酸的重要性质是氧化性，由于硝酸的 浓度不向，与同一金属反应所得的还原产物 也就不同。特别是比较浓、稀硝酸与铜反应 的不同之处时，需要通过实验让学生直观地 认识和发现两个反应的不同，但由于稀硝酸 与铜反应所产生的一氧化氮很容易被氧化成 二氧化氮，致使观察效果不佳；另外，一氧化 氮、二氧化氮散发到空气中会造成室内空气 污染，影响师生的健康。近几年出版的新教 材虽然也注意到这一问题，但所采用的试管 上封一塑料布的方法来减少污染，仍会造成 空气污染。 为了提高实验现象的分辨率，减少空气 污染，我们对原有的实验装置进行改革，设计 了一种注射 器反应的实 验方法，收到 了良好的教 学效果 ， １实验器材 与装置 １０ｍｌ注 射器、铜丝、浓 硝酸、稀硝酸 （６ｍｄ／Ｌ ）， 图１浓、稀硝鲮与铜的反应装置 ５０ｍ］小烧杯，漏斗架。实验装置如图１所示。
・收稿日期：２００１—０９—２０ ６０ ２实验步骤 （１）两支ｌＯ毫升的一次性注射器，取下 活塞，放人铜丝，再装上活塞，排尽空气。 （２）分别吸人浓硝酸和稀硝酸，倒挂在漏 斗架上，下面各放一个盛水的烧杯。 （３）随着 反应的进行， 产生的气体 将液体排出， 可以清晰地 观察到两支 针管中的反 应速度不同。 浓硝酸与铜 反应剧烈，并 产生红棕色 图２浓、稀硝酸与铜的反应产物 气体；稀硝酸与铜反应不如浓硝酸快，产生的 是无色气体。如图２所示。 （４）等液体排完后，把产生红棕色的针管 拿离水面，然后再将它放进盛水的烧杯中，可 以观察到针管中形成一段水柱，红棕色消失， 如图３所示。 把产生无色气体的针管拿出后，抽出活 塞，可以观察到无色气体立刻变为红棕色，如 图４所示。然后，再把它放进水中，也会观察
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课题 浓硫酸与铜反应 课型 新授课
课时 十五分钟 执教者 何盈春
教学内容 本章内容选自选自普通高中课程标准实验教科书必修1第四章第四节浓硫酸与铜反应，在学习本课题之前，我们已经学习了金属的化学性质、硫和氮的氧化物，和本课题成并列关系。
教学目标 1、知识与技能目标：
①通过复习回忆巩固稀、浓硫酸的共性、酸性，浓硫酸的物理性质以及浓硫酸的特性（吸水性、脱水性）②通过探究式实验，掌握浓硫酸的强氧化性。
2、过程与方法：
①通过该实验课程，培养学生操作技能、分析问题、解决问题的能力
②培养学生获取信息及其加工的能力
3情感态度与价值观
①通过多种多样的实验活动，培养学生的探究意识和合作意识
②通过学习浓硫酸与我们生活的关系，让学生体会到化学与我们日常生活的紧密联系。
教学重点 浓硫酸的强氧化性
教学难点 浓硫酸与铜反应的产物
教学方法 主要通过实验的方法，结合使用归纳总结法、合作等方法，以及多媒体设施
教具、教学设备（投影仪、计算机）、实验仪器及试剂 《浓硫酸与铜反应》教学设计方案
【最新整理，下载后即可编辑】 学具
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、新课导入（2分钟） 【情景导入】放一分钟左右的关于浓硫酸危害的短片，然后给学生一分钟的时间讨论为什么浓硫酸有这些危害 观看短片并结合所学知识讨论为什么浓硫酸有短片中提到的那些危害 温故知新，让学生在回忆旧知识的同时进入本课的知识点
二、新知识点讲解（5分钟） 【引诱】提问学生讨论的结果：有没有同学愿意跟大家分享一下讨论的结果呢？
【归纳】同学们的回答都很有道理，老师来归纳一下，浓硫酸之所以有这些危害呢主要是因为它的强酸性、强腐蚀性、强氧化性。
【追问】那同学们知道浓硫酸这些性质是稀硫酸也有的呢 学生踊跃回答问题
思考并回
【最新整理，下载后即可编辑】 忆稀、浓硫酸的共性
浓硫酸与铜反应的探究式教学
设计的背景：同学们在初中已掌握了硫酸所具有的酸的通性和浓硫酸的强腐蚀性即脱水性，并且在上节课学生都基本上掌握了浓硫酸的物理性质以及部分化学性质。下节课，老师准备让学生进行一次综合性较强的探究式活动，根据目前学生的知识水平和探究能力，选择了“浓硫酸能与铜反应”这一课题，因为掌握硫酸的性质可以更好的认识它在工农业生产和国防上的重要用途，为学生将来能在工农业生产中解决实际问题创造了条件，这一课题与生活息息相关。通过这一节课的实验探究活动，体验实验对认识和研究物质性质的重要作用，培养学生实事求是、创新的良好品质，激发学生探究兴趣，引发学生的创造思维活动，同时还可以让学生应用所学知识解释生活中的现象和解决生活中的问题使他们获得探求知识的途径和方法，同时也让他们对硫酸的性质有一个知识的梳理，为以后学习类似的知识奠定基础。
设计的定位：
课型：本课题是以课堂讨论、实验为主的探究活动课，由于学生已经是高一的学生，对探究活动有一定的了解，所以在学生认识稀硫酸不能跟铜反应的基础上，提出“浓硫酸与铜反应”这一课题，由学生设计实验方案并进行探究，得出结论。教学时间2课时，80min。
与学生所学的知识有产生一定程度上的矛盾，让学生产生思维的碰撞。
参考主要资料：
设计方案：
设计维度 具体设计 设计意图
教学目标 知识与技能：根据大纲要求和教学实际，将教学目标细化为以下几个方面：①通过复习回忆巩固稀、浓硫酸的共性：酸性，浓硫酸的物理性质以及浓硫酸的特性(吸水性、脱水性）；②通过探究式实验，掌握浓硫酸的强氧化性。
过程与方法：①通过无机物性质的实验程，培养学生实验操作技能、分析问题和解决问题的能力； ②通过阅读、查阅、讨论和概括有关硫酸的知识，培养学生获取知识以及信息加工能力；掌握学习元素化合物知识的一般方法。
情感态度与价值观：①通过硫酸的重要用途，认识硫酸在国民经济中的重要作用，以及与人们日常生活的密切联系，并激发学生学习化学的兴趣； ②通过多种多样的活动，培养学生的问题意识、探究意 由于学生在初中已经学习过硫酸具有的酸的通性和浓硫酸的强腐蚀性即脱水性，可以进一步探究浓硫酸的氧化性，知识技能主要是巩固已学过的知识，引导学生将所学知识与生活实际结合起来。
浓硫酸与铜反应的实验探究
高中化学教材必修1（新课标）第四章第四节《氨 硝酸 硫酸》中，为了讲解浓硫酸的氧化性，设计了浓硫酸与铜反应的实验（实验4-9），教材中关于浓硫酸与铜反应的实验是这样叙述的：“我们已经知道，铜不能与酸反应放出H2。但浓硫酸却可以与铜发生氧化还原反应，反应除生成硫酸铜外，还生成二氧化硫和水。”（实验装置及现象如下图-1所示）
一、 提出问题
在实际操作时，试管底部往往有黑色沉淀物，反应所形成的溶液呈灰绿色，加热时间长一些，溶液颜色可变浅。
如果有硫酸铜生成，溶液应该是蓝色，为什么溶液呈灰绿色而且试管底部有黑色物质出现呢？为了达到理想的实验效果并且解释这些现象，我们从反应产物和反应条件两方面着手对浓硫酸与铜的反应做了一些探究。
二、 实验验证
实验仪器：铁架台、酒精灯、大试管、小试管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、温度计、导管与橡皮管若干；
实验药品：铜丝、铜片、不同浓度的浓硫酸、品红溶液、蒸馏水。
（一） 浓硫酸的浓度对反应的影响
我们先来探究当铜片规格相同、硫酸过量时，浓硫酸浓度对实验的影响。
1．实验过程
【实验1-1】取18.4mol/L浓硫酸3mL置于试管中，向其中放一小块铜片，并用酒精灯加热。
实验现象：开始加热一会儿后产生气泡，在铜片表面有细小黑色颗粒状物质生成并进入浓硫酸中，形成黑色悬浊液。随着温度升高，直至沸腾，黑色颗粒状物质逐渐转变成细小灰白色颗粒状。试管中出现大量白雾，品红溶液褪色。停止加热静置，未反应的铜表面有黑色物质，试管底部沉淀的固体物质呈灰白色，试管中的液体呈灰绿色。继续冷却试管时，溶液的颜色慢慢变浅。将此无色溶液倒入废液缸中，向试管中残留的灰白色固体中加少量蒸馏水，所得溶液呈很浅的蓝色。
【实验1-2】 取16mol/L浓硫酸3mL置于试管中，向其中放一小块铜片，并用酒精灯加热。
实验现象：与【实验1-1】现象相似，但溶液中灰白色沉淀较少，溶液也呈浅蓝色。冷却后溶液仍然为浅蓝色。
