黄海明河北省武安市第一中学056300
摘要：人教版普通高中课程标准化学必修一第四章第四节《氨硝酸硫酸》中，谈及稀硝酸与铜反应的气体产物为NO，而NO遇O2生成NO2。开放性实验是提高学生化学学习兴趣，提高观察、动手、思考等化学素养的绝佳机会。
关键词：硝酸NONO2相互转化验证实验
硝酸的性质、硝酸和氮氧化合物之间的转化是高中化学主干知识，是氧化还原的明星知识点。由于稀硝酸和铜反应的产物一氧化氮遇空气立即变成二氧化氮，故欲睹一氧化氮真容须让其不与空气接触。这为实验的改进提供了空间，可以较好地考察学生的基本实验操作、实验创新能力，所以是高考的频考考点。人教版普通高中课程标准化学必修一第四章第四节《氨硝酸硫酸》中，介绍了铜和稀硝酸反应的方程式，我们为了使该知识鲜活起来，“放手”让学生考虑实验成败的关键，据此设计实验、观察实验，亲身经历知识的获取过程和同学之间的协作过程，体会集体的智慧，轻松掌握硝酸的性质。
一、实验目的
以气体的生成、反应和颜色的变化为主线，达到以下目的：
1.验证稀HNO3和Cu反应生成NO。
2.NO、NO2、HNO3之间的转化。
二、实验原理
1.8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。
2.2NO+O2=2NO2。
3.3NO2+H2O=2HNO3+NO。
三、实验仪器与药品
U形管，橡胶塞（两个），铜丝（上缠有细铜丝），稀硝酸。
四、实验装置图
五、实验和步骤
1.向U形管中加稀硝酸（稍微超过容积的一半）。
2.塞上两个橡胶塞，其中一个插有铜丝。倾斜U形管使稀硝酸充满右臂（有铜丝），以排干净左臂中的空气；拔掉左臂橡胶塞，以防由于气体的产生而使U形管内压强增大，确保安全。
3.右臂会有无色气体生成，生成气泡的速率逐渐加快（该反应放热）。当不再有气体生成时，再塞上左端橡胶塞，倾斜U形管使左端空气一部分进入右臂，气体由无色变为红棕色，说明生成的气体为一氧化氮，一氧化氮遇空气生成了二氧化氮。
4.右臂的红棕色气体一会儿颜色褪去，再次塞上左端橡胶塞，倾斜U形管使左端空气进入右臂，气体由无色变为红棕色，说明二氧化氮和水反应生成了一氧化氮。
5.右臂红棕色气体一会儿又变为无色。
六、实验现象说明
溶液变蓝，有无色气体生成：8HNO3(稀)+3Cu=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。
无色气体变为红棕色：2NO+O2=2NO2。
红棕色气体颜色褪去：3NO2+H2O=2HNO3+NO。
七、实验总结
1.实验创新点。本实验中把稀硝酸和铜反应产物的确定，NO、NO2、HNO3等不同价态之间的转化集于一身，将不易观察到的实验现象真实地展现出来，变抽象为具体，有利于教学难点的突破。现象明显，操作简易，提高了课堂效率，并且使学生感受到该装置的巧妙，激发了学习化学和化学仪器、实验改进的兴趣。
2.实验评价。本实验将不易观察到的实验现象通过装置的改进得以实现并且提高了实验效率，U形管的作用展示得淋漓尽致，将在一个实验设计内展示多个相关的实验现象，减少了学生重复操作的时间。
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