一氧化氮转化为二氧化氮的实验改进方案

一氧化氮转化为二氧化氮的实验改进方案

中学化学教学中铜与稀的反应实验，一直是中学演示实验中比较难做的实验之一，通过我们师生的共同努力，研究出一种能够有效的解决了铜与稀反应的演示实验难做的一些问题，在同一实验装置中实现了制备NO和验证NO的实验的实验装置。供广大化学教学教育工作者参考。

标签：中学化学教学；铜与稀的反应；实验改进

一、问题的提出

铜与稀反应制取NO的反应一直是中学化学的必做的演示实验。

（鲁科版）化学I（必修）第三章《自然界中的元素》第2节氮的循环中，将铜与稀反应制取NO的反应，设计成为一氧化氮转化为二氧化氮的实验。

在通风橱中打开盛有一氧化氮气体的集气瓶，一氧化氮气体与空气中的氧气反应，迅速生成红棕色的二氧化氮气体。

通过对这一项实验的实验操作以及对现在中学教学设施调查，我认为该实验不论做课堂演示实验还是做学生分组探究实验都存在污染问题。

二、实验探究

（一）查阅资料

组织部分学生和化学教师，在互联网和化学报刊杂志上查阅了关于铜和稀的化学反应，一致认为大多数的改进实验的装置设计都较为复杂，不太适合做

课堂教学的演示实验和学生的分组探究实验。经过备课组多次研讨，结合广大化学教育教学工作者的教学研究成果和我自己的教学实践经验，对铜与稀反应实验的改进设计提出如下的几点设想：

1、反应开始前装置中没有空气。

2、铜与稀反应能自动停止，防止产生的NO过多。

3、反应后，能有效的通入空气，证明NO；同时还要防止NO及生成的NO2逸散到空气中。

4、让铜与稀反应速率加快。

（二）实验装置的设计

针对以上问题，部分学生和化学教师参与了铜与稀反应实验改进探究活动，共同提出以下对铜与稀反应实验改进装置，实验装置如图所示：

（三）实验材料：废输液器、废一次性注射器（20ml、 50ml）、小木板（硬纸板）、铁钉、塑料卡（2）

（四）实验药品：稀、铜片、浓NaOH溶液

（五）实验步骤：

1、按照图所示连接好实验装置。

2将铜片装入注射器1。

3、将导管A伸入到盛有稀烧杯中，打开流量控制器，抽注射器1，让稀液面上升到5ml处，取出导管A，再轻抽注射器1使导管A中液面上升，关好流量控制器。取下注射器1，并反推注射器1，使注射器1内的空气排完为止，将注射器1挂回塑料卡。

4、当注射器1内铜和的混合液体全部排到注射器2后，将注射器1中的一氧化氮推入注射器2中，仔细观察现象，做好实验记录。

5、打开流量控制器，将注射器1、注射器2中的混合溶液以及混合气体推入浓NaOH溶液中。

三、实验后的反思

（一）实驗改进后的优点：

1、实验操作简单方便，实验现象明显。

2、材料来源广泛，并充分利用身边的废弃物。

3、药品用量少，仪器拆装方便，符合微型化学实验要求。

4、NO、NO2污染物较容易收集、处理。

5、有利于课堂演示实验，也有利于学生自主探究实验。

6、此实验装置有效的解决了铜与稀反应的演示实验难做的一些问题，在同一实验装置中实现了制备NO和验证NO的实验。

（二）实验改进后的几点想法

1、根据课堂教学知识设置实验方案，调动学生的学习积极性和学习兴趣，并培养学生的探究问题的能力。课堂中学生积极参与思维活动，实现三维教学目标，体现新课改的基本要求。

2、随时关注并及时处理教学过程中可能出现的问题，如：操作中的安全问题、操作的有序性问题、数据采集中出现的远离事实的情况、推理过程中的片面性、信息处理的不完整性等。

3、按照科学探究的常规步骤有序进行探究活动，按科学探究规范进行操作和推理。

4、探究的问题应和学生的心理和认识水平相符合，应是学生自己感兴趣的，而且问题的切口要小、易于操作、花时不多，只有这样的探究活动才会富有生机，才能顺利进行。

5、探究的问题与学科学习内容有较大的相关度，或具有一定的实用价值

6、教师在教学中不断改进教学方法，变传统封闭式教学为开放式教学，多给学生以主动权，更能开发学生智力，培养学生的创新能力。如铜与稀的实验改进，如果按传统的教学模式，结果只能抑制学生的思维，扼杀学生的创造力

7、实验探究中，要突现一个”放”字，一个”创”字，一个”新”字，即要增大教材内容的开放度，展开学生想象的翅膀，破旧创新，在学中创新。实验设计的分析、解决，教师不能太多，更不能包办，要让学生去”闯”、去”想”，创出不同于现成知识或方法的实际成果来，去体会个人智慧才能，有成就感，就会不断进取。

8、但任何事情总是两面性的，这种教学也有其局限性。比如说：时间消耗过多，对教师的要求较高，若学生不积极思考，可基础太差，往往难以达到预期的教学效果等等。因此，前期的准备工作一定充分。