结论:可能有NO2产生,由于NO2溶于硝酸而变黄。
分析:在HNO3中,由于氢元素和氮元素都处于最高价,又因NO2的生成,是氮元素的化合价
(教学意图)巩固氧化还原反应知识,培养学生推理能力降低了,所以只能是HNO3中氧元素的化合价升高,因此,可能有氧气生成。
(教师活动)[问题导入]在化学性质上,浓硫酸的特点是具有强氧化性,能氧化铜,硝酸是否也有如此性质呢?
[实验设计]请同学们根据提供的实验仪器设计铜与浓硝酸反应实验装置。
[要求]没有气体泄漏,安全节约
[提示]浓硝酸盛装在小青霉素瓶中,已为大家准备好不同长短的铜丝。
(学生活动)学生探究,四人一组展开讨论,设计实验方案。
各组汇报方案。
(教学意图)让学生在实践中体验合作,通过实验方案的设计和讨论获得一种成功的快感。
(教师活动)[组织交流]评价总结出较合理的实验方案。
(学生活动)较好的方案:将细小的铜丝(约4 mm长)事先放在1 mL一次性注射器中,然后向装有浓硝酸的小青霉素瓶(带橡胶塞)中抽取约0.2 mL的浓硝酸,立即将注射器插在盛有少量NaOH溶液的另一个青霉素小瓶中(带橡胶塞)。
(教学意图)装置的改进:①可以做到使反应随时发生,随时停止。②有毒的NO2气体用碱液吸收,防止污染空气。对学生进行环保教育。③微型化实验,培养节约意识。
2.浓硝酸的强氧化性
(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(学生活动)动手实验,观察现象,由学生得出结论。
现象:针管中产生红棕色气体,其中反应液的颜色变为绿色,被气体压到盛有NaOH溶液的小青霉素瓶中,产生蓝绿色沉淀。
结论:铜和浓硝酸常温下能快速、剧烈地反应。
推测产物,试写反应的化学方程式。
(教学意图)根据现象,综合运用已有知识推测反应产物,加深对知识的理解。
(教师活动)[设疑]在Cu与浓硝酸的反应中,体现强氧化性的微粒是什么?
(学生活动)分析得出是NO。
(教学意图)巩固氧化还原反应知识。
(教师活动)[追问](1)将铜丝插入盛有NaNO3溶液的小试管(配有橡胶塞,防止污染)中,观察现象;然后小心加热片刻。
(2)再向上述溶液中加入稀硫酸,(可适当加热)再观察现象。
(学生活动)学生做实验(1),观察现象:铜丝在NaNO3溶液中即使受热也不反应。(2)加入稀硫酸后,开始缓慢产生气泡,试管中气体逐渐变为浅红棕色,溶液变为蓝色。
(发现问题)
(教学意图)激发探究欲望
(教师活动)[启发]你能从上述实验中得出什么结论?你还需要哪些实验来支持你的观点?
(学生活动)分析问题:NaNO3溶液中加入硫酸,溶液中存在的离子有:
NO、SO、Na+、H+
(提出假设)与铜丝反应的可能是Na2SO4、H2SO4、HNO3(通过实验NaNO3已经排除)
(实验论证)分组实验,分别取上述物质的稀溶液于试管中,将铜丝分别插入,观察现象。
得出结论:铜只有在稀硝酸中有反应现象(有气泡,溶液变蓝)。
(得出结论)Cu能与稀硝酸反应。
(教学意图)教给学生一种探究问题的思路方法:
发现问题→提出观点→实验论证→得出结论。