(杭州市余杭高级中学，浙江杭州311100)摘要：介绍一种简便易行的浓硝酸受热分解反应的课堂演示实验方法，这种方法既简单易操作，现象明显，又适合于创设实验问题情景，开展有效教学，同时能很好地培育学生分析问题、处理问题的能力，激发学生学习与探究问题的乐趣。关键词：硝酸；热分解；演示实验；实验改进文章编号：1005—6629(2014)5—0055—02中图分类号：G633文献标识码：B在苏教版《化学l》专题4“硝酸的性质”—节中对125，而浓硝酸的分解温度达到360。C。为此，笔者于硝酸的不稳定性有如下描述：“硝酸不稳定，在常温控制硝酸的挥发和实验的温度两个视角进行深入研究，下见光或受热就会分解。因此，硝酸应储存在避光、低成功设计了_一种简易的浓硝酸热分解装置。现作简要温处。{ll’’但是我们查阅资料发现，无论是以前的人教介绍。版的教材还是目前的人教版、苏教版、鲁科版教药品和仪器至高等无机化学中都没有相关的实验加以证明，教师浓硝酸(分析纯)，酒精灯教学中大多靠自己直接讲解来完成教学，教学中留下遗2x20em)，带橡皮塞的长玻璃导管(30cm左右)1憾。很多教师也尝试直接取用浓硝酸于试管中加热试管夹来使硝酸分解，但均以失败告终，这也是教材编写者实验装置刻意回避展示该演示实验的原因之。直接加热失败如图所示(夹持仪器略)。的根本原因是：硝酸易挥发，浓硝酸沸腾时的温度为实验结果讨论致金属钠不能够与水完全接触，随着蒸馏水的迅速加一方面，通过分别做金属钠与浸湿的脱脂棉和滤入，金属钠与水接触并剧烈反应，有极大几率会出现没有与水反应的实验，不难得出：虽然湿润的脱脂棉和滤纸都反应完全的金属钠“跳”出滤纸的现象，从而可能会对可以和金属钠发生剧烈反应，但是，由于脱脂棉和滤纸实验者造成了严重的伤害。纤维粗细、密集和蓬松程度的不同，吸水效果也不同，实验特点造成了反应现象的差异。另—方面，该实验从另一个角本文主要是通过所设计的一组简单易行的实验对度也验证了金属钠和水能够发生化学反应：金属钠与水比了金属钠和水在两种不同条件下的反应，通过这一种对反应，在产生氢气的同时伴随有大量的热量放出，产生比不仅有利于学生对该实验本质的掌握，同时还能够的氢气在高温的条件下与空气中的氧气剧烈反应，从而加深学生的记忆，弥补人教版的高中《化学1(必修)》将脱脂棉和滤纸引燃，达到了模拟金属钠燃烧的‘‘火灾中对此实验介绍的不足，同时也为教师对这部分知识现场”的效果。的教学提供了一个较为安全的辅助实验，以达到设计实验需要注意的几点该实验的预期目标。(1)在加入蒸馏水的过程中，应将胶头滴管中的水对准脱脂棉或滤纸的中心迅速滴加，因为金属钠与参考文献：水的反应是十分迅速且剧烈的，如果慢慢的滴加蒸馏【1112】人民教育出版社化学室．全日制普通高级中学教科书化学水，反应温度缓缓升高，未必能实现脱脂棉或滤纸的引(第一册)p川．北京：人民教育出版社，2007．燃的效果。p】周媛，张丹，张志会．有关过氧化钠与二氧化碳反应实质的创新实验探究】．中国教育技术装备，201(2)该反应之所以选择在烧杯中进行是因为滤纸与脱脂棉相比，对蒸馏水的聚集程度较低，可能会导化学教学2014万方数据解温度问题。实验中由于直接加热硝酸溶液，只能出现硝酸不断挥发，达不到分解温度，因而笔者想到通过加棚的长导管热试管中部(加热回流液和硝酸蒸气)来提高温度，从而轻松地解决了浓硝酸热分解的难题。该硝酸受热分解装置的做法有如下优点：(1)相比于以往对该实验改进中用到了很多复杂实验装置的装置而言，该装置设计十分简单，简便易行，而且实说明：(1)长玻璃导管(直径5mm左右)的下端应验重现性好，确保绝对成功。事先拉细(直径为2mm左右)，其目的是减少硝酸的挥(2)硝酸受热分解反应时间短，现象明显，由于有发，增加大试管内硝酸蒸气的浓度，缩短加热硝酸分解长导管用于冷凝回流，实验中基本无污染。所需要的时(3)更适合在课堂教学中创设实验问题情景，(2)长玻璃导管的作用是冷凝回流硝酸蒸气，酒拓展学生分析、处理问题的能力。的作用是加热使浓硝酸挥发，酒精灯2的作用如教师在课堂教学中，让一名学生与教师一起做是加热硝酸蒸气，并使之分解。实验，前者直接加热装有浓硝酸的试管，而后者教师按实验过程改进装置先只用酒精灯mL浓硝酸，按如图装置组装者都只看到硝酸沸腾，但前者试管口还有大量白雾，好后，先点燃酒精灯1，加热浓硝酸溶液使其沸腾，当后者无白雾(回流的效果)。然后教师按如上改进方法看到长导管下端有液体回流后，点燃酒精灯2加热试继续操作，让学生再对比观察，实验中很快看到大试管管中部，使回流的硝酸(以及硝酸蒸汽)受热，加热半内有大量红棕色气体，此时学生处于“愤悱”状态。接分钟左右即可看到大量红棕色气体充满试管。发生的着教师依次提出如下问题链：依据实验现象分析硝反应为：4HN034N02t+02t+2H20。酸受热分解的产物有什么?(从最后看到有红棕色气实验操作的流程中的需要注意的几点：体，得出必有NO：气体生成)；运用你学过的理论分(1)当看到长导管下端口液体回流量较多或者大析，除了有NO，还应该生成什么，说出理由(学生依据试管内硝酸出现剧烈沸腾时，可移开酒精灯l，停止加氧化还原反应中化合价有升必有降能得出有氧气生其原因是硝酸蒸气在长导管口因冷凝变成液体在成)；写出硝酸分解反应的方程式；分析为什么同回流至下端细口处有可能会出现短暂停留，而此时如果加热学直接加热硝酸的试管口有白雾，而老师加热硝酸的度，硝酸蒸气压强过大，有可能会出现暴沸现象。另外浓装置没有白雾?(学生很容易得出硝酸易挥发)；装硝酸加热过度也有可能会出现暴沸现象(实验中也可在浓置中长导管的作用是什么?(通过对比实验学生容易得硝酸中添加碎瓷片解决暴沸问题)。出长导管的作用是冷凝回流硝酸蒸气)分析为什么(2)当加热至整个试管已经明显有红棕色气体刚开始直接加热浓硝酸没有现象?而后面加热试管中应停止加热酒精灯1，以防止挥发的硝酸蒸气将红部就能看到红棕色气体?(学生通过讨论能得出加热棕色气体排出。试管中上部温度高)；由此你对硝酸的沸点和硝酸分实验设计的创新点解温度能得出什么结论?(硝酸沸腾的温度应低于硝笔者依据浓硝酸受热分解中面临的易挥发和分解酸的分解温度)。通过一系列有序、有层次的问题，让温度高的问题开展研究。学生有理有据地分析并处理问题，拓展了思维，并从中(1)创造性地添加长导管，解决硝酸的挥发问感受到化学的学习中，有的结论看似简单，实际做时却通过在大试管上加长导管来冷凝回流硝酸蒸气，不容易，这就要自己善于分析，查找原因，并改进实解决硝酸的挥发问题，又通过使长导管的下端变细的验技术与方法。学生从这一课中不仅巩固、掌握了化学改进，进一步减少硝酸挥发，提高试管内硝酸蒸气的浓知识，学会了分析、处理问题的方法，更重要的是体验度，快速缩短实验时间。另外，实验改进中引入长导管到化学实验的魅力!用于冷凝回流，并以此创设实验问题情景让学生去分 析解决，为后续《有机 化学基础》模块中溴苯、硝基苯 参考文献： 的制取打好实验设计的基础。 【1】王祖浩主编．普通高中课程标准实验教科书化学 (2)创造性地改变加热试管的位置，解决硝酸分京：江苏教育出版社，2 01 化学教学2014