孫愛云
一、實驗原理
二、魯科版教材中的設計
在兩支試管中各放入一小塊銅片,分別加入少量稀硝酸和濃硝酸,立即用蘸有NaOH溶液的棉花封住試管口,觀察試管中發生的現象。
1.主要缺點
(1)產生的NO和NO,氣體不能被完全吸收會污染環境。
(2)不能更好地將兩實驗形成鮮明的對比。
(3)不易控制實驗。
2.改進目的
(1)有助于學生更好地理解和掌握硝酸的重要性質。
(2)有助于開展實驗方法教育和環保意識教育。
3.改進方案
(1)實驗用品:兩支具支試管、燒杯、T型管、濃硝酸、稀硝酸、一端繞成螺旋狀的銅絲兩根、氫氧化鈉溶液、玻璃管、打氣球。
(2)實驗裝置圖
(3)實驗步驟:①在左右兩邊具支試管中分別加入等體積的濃硝酸、稀硝酸,按裝置圖連接好儀器,放在試管架上。②將兩根銅絲同時插入濃硝酸、稀硝酸中,觀察兩支具支試管中的反應現象。③實驗后同時將銅絲拔出脫離反應液,然后分別用打氣球通過玻璃管向試管中鼓人空氣。
(4)實驗現象及解釋:圖中I產生紅棕色氣體,圖中II產生的氣體在液面上變成紅棕色,后隨紅棕色氣體的排出,生成的氣體為無色。其原因是試管中的02與生成的NO反應生成NO。圖中II鼓入空氣氣體又變成紅棕色。反應后圖中I溶液為綠色,圖中II溶液為藍色。鼓人空氣后溶液都為藍色,這是因為試管I中溶有NO,鼓人空氣NO,溢出。(如果我們加熱I試管也可得到同樣的結果)
(5)改進的優點及說明:①實驗裝置簡單、操作簡單,用藥少,污染小,現象明顯,對比性強。②可使學生做到觀察與思考同步,實驗與思維并進,從而達到傳授知識和能力培養的統一。③濃硝酸、稀硝酸與銅反應的目的,一是比較兩者反應現象,二是使生成的NO和NO,都能被NaOH溶液吸收,可避免有害氣體對環境的污染,發生的反應為:NO +NO2+2NaOH =2NaN02 +H20;2N02 +2NaOH =NaN03+NaN02+H20(NO不能單獨被NaOH溶液吸收)。
④能很好地控制實驗。⑤鼓人空氣有利于試管中的氣體排出并被充分吸收,減少對環境的污染。