浓、稀硝酸跟铜反应比较实验新设计浓、稀硝酸跟铜反应比较实验新设计 SHIYANJIA0XUEYUYIol38翕验媳钎 回国昂国西鲤国国国镘四 熊言林安徽师范大学化学与材料科学学院(24l000) 硝酸的要特性足彳丁强氧化,能跟多种 金槿质反』常的属质有钠,镁,锅,锌 铁,铜等,其中铜跟硝酸反』矗最具代表性,可最大 限度地学牛r解硝酸跟变价金属铜反嘘情况, 因此新,旧教材中都编有浓,稀硝酸跟铜反直的演 示实验硝酸跟铜反应的现象与硝酸的浓度有_芙, 浓度不问,其反应速率,产生仃毒气体的种类和颜 包以及反应后所得溶}{{c的颜色等均不棚如何...
SHIYANJIA0XUEYUYIol38翕验媳钎 回国昂国西鲤国国国镘四 熊言林安徽师范大学化学与材料科学学院(24l000) 硝酸的要特性足彳丁强氧化,能跟多种 金槿质反』常的属质有钠,镁,锅,锌 铁,铜等,其中铜跟硝酸反』矗最具代表性,可最大 限度地学牛r解硝酸跟变价金属铜反嘘情况, 因此新,旧
中都编有浓,稀硝酸跟铜反直的演 示实验硝酸跟铜反应的现象与硝酸的浓度有_芙, 浓度不问,其反应速率,产生仃毒气体的种类和颜 包以及反应后所得溶}{{c的颜色等均不棚如何 将硝酸跟铜反应的实验现象都能直观地呈现在学 -l1订,许能Ljl起:划地思考和fI觉地探究 q 实验现象与化学本质的冈果关系,对学生学好这 即分内容以及培养的能J将起纠积橄的作 用.面介绍一种从敦学的角度,科学地设if出 浓,稀硝酸跟锕反』比较验力案 a.实验川品. 20ranlx2OOmm上钳2戈,球形f:燥管1支, ,玻璃棒2支.双连球气唧1只,单孔橡皮 T肜管2支 塞2个,酒精灯l盏浓硝酸,稀硝酸(2:3).碳酸氧 钠,细铜丝,l0%氢氧化钠溶液,脱脂棉. b.验装 实验装置如l所示. c.实验步骤 图l浓,稀硝酸跟铜反应比较实验装置图 1.稀硝酸;2,7.细铜丝;3.双连球气唧;4.T形管; 5.吸氲钮化钠溶液的脱脂棉;6.浓硝酸;8.橡皮管 实验教学与仪器一2002—07108 2支玻璃俸下端各缠10enl长的细铜丝(照 明灯头线内芯,并且用砂纸打亮),球形干燥管内 放吸有10%氢氧化钠溶液的脱脂棉,左边具支试 管内盛放6mI浓硝酸,右边具支试管内盛放6mL稀 硝酸(2:3),并加入少量碳酸氢钠晶体,立即按实 验装置图连接好仪器.(问
1.右边具支试管中加 入少量碳酸氢钠晶体的目的是什么?) ?将2支玻璃棒同时向下插入,使其细铜丝大 部分浸入硝酸里.(问题2.浓,稀硝酸跟铜反应速 率如何?问题3.浓,稀硝酸跟铜反应生成的气体是 什么颜色?各是什么物质?) @反应一段时间后,将两史玻璃棒时向上 拉升,使其细铜丝与硝酸脱离,反应即(). 参右边具支符内鼓入,管内气体由( )色立即变为()色(问题4.向右边具支试管 内鼓入空气,其管内气体的颜色将发何种变化? 写出化学反应方程式.) ?浓硝酸跟铜反应后所得溶液呈()色,稀 硝酸跟铜反应后所得溶液呈()色.(问题5.浓, 稀硝酸跟铜反应后所得溶液呈现何种颜色?)用小火 加热左边具支试管内的溶液,其溶液由()变成 ()色.(问题6.浓,稀硝酸跟铜反应后所得溶液 为何会呈现不同种颜色?怎样验证你的理由?) (问题7.通过上述实验现象的观察,思考与剖析, 清学生写出浓,稀硝酸跟铜反应的化学方程式.) (问题8.实验装置中,干燥管内脱脂棉』氢氧 化钠溶液的用途是什么?用化学方程式表示.) d.实验
?实验装置要密闭不漏气.用两只铁夹将两 支具支试管固定在?个铁架台,椎套装置既稳 定又能方便地挪动. ?在每步操作之前提出有关问题,要求学生 观察什么,思考什么,这样演示效果会更佳. ?硝酸跟铜反应随硝酸浓度不同ur生成不 奈验鼹前SHANJIAo×UEYI.JOQI 甩供法倩棚分孑大小实验探毙 程有淦江苏省无锡市第一中学(214002) a.用油膜法估测分子大小的理论依照. 油膜法估测分子大小实验的油酸为何能在水 表面铺开,形成单分子薄膜呢? 在实验中我们用各种不同液体,让一种液体 滴在另一种液体表面j二,进行观察发现:一种液体 滴在另一种液体表面上,会有三种情况有几率发生: 一 足液滴被展开,形成液膜复盖在另一种液体表 面j二,如油酸,硬脂酸,肥皂,洗涤剂等酒精溶液在 水面上,形成单分子簿膜;二是液滴不能展开,如 汽油,柴油等液滴在水面上;三是先散开,后再收 缩成液珠,如乙酸,笨在水面上. 一 种液体滴在另一种液体表面能否展开, 与什么因素相关?从力的平衡关系
:实验和研 究表明:是与二种液体表面张力有关.只有把表面 张力较小的液体放在表面张力较大的液体表面上 时才能展开. 如图l所示, B液体住A液体表 面不能展开,浮在 液体表面成透图l ——————— ) 镜状液珠.二种液体与空气 三相接触界面上C处,存在 三种表面张力:FA,FB,. 方向沿液面的切线方向,处 于平衡状态.液体的表面张 力F=aL,19/是表面张力系数, L是液面上线段长度 应用力的平衡条件显而易见: 当FA时,也就是19/AOrB+dAB时,B液体 向外扩展. ?当+时,也就是19/AOrB+OtAB时,B液体 向内收缩,直至=髓为止. ?出现第三种情况的原因是:开始液体的表 面张力系数满足19/Or+OtAB关系式,随着B液体向 外扩展,二种液体互相溶化,表面力系数都发生变 化.A减小,B和AB增大,当变化到O/AO/B+O/AB时,B 液体开始收缩. 另外,从能量角度看:液体表面张力系数在数 值上等于在恒温情况下,表面增加单位面积时所 增加的表面能,Ol=AE/AS.液体B在液体A表面铺 开时,A液体表面积5减小,B液体表面积S增加, 二种液体接触的共同表面积S增加,而液面总的 表面能(分子势能)减小. B液体在液体A表面上接触后,体系表面能E 的变化: dE=(OE/&S^)dS^+(OE/OSB)dSB+(OE/OSAB)dS~ 同的还原产物,硝酸浓度在l0mol/L以上可以 生成NO,6mol/L以下生成NO.在本实验中,稀 硝酸浓度既不能太高,也不能太低,太高易产 生NO:,太低反应又会过慢,影响观察.一般用 2:3的硝酸(约5.2mol/I)实验效果比较好. ?浓硝酸跟铜反应后所得溶液呈绿色,是由于 生成的NO.溶于硝酸中呈黄色,而生成的硝酸铜溶 液呈蓝色,两颜色溶液混合后即为绿色溶液.当加 热绿色溶液时,逸出红棕色气体,溶液便呈蓝色. ?浓,稀硝酸跟铜反应,其反应速率都由慢到 快,再由快到慢的变化,但前者这种变化更剧烈. 这种现象与硝酸的浓度,反应放出的热量,催化剂 等多种因素综合影响有关. ?浓,稀硝酸跟铜同时反应的目的,一种原因是 比较两者反应现象,另一方面是使生成的NO:和 NO都能被氢氧化钠溶液吸收,可避免有害化学气体对 环境的污染. NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O e.实验设计特点. ?实验装置简单,操作简单便捷,用药少,污染小. ?实验设计新颖,遵循认识规律,科学过程, 合理地安排实验的先后顺序,实验现象鲜明,对比 性强.具有启发性. ?可使学生能最大限度地做到观察与思考同 步,实验与思维并进,进而达到传授知识与能力培 养的统一. 实验教学与仪器一2002—07/08
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