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铜与硝酸反应说课课件

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目录

壹

反应原理介绍

贰

实验操作步骤

叁

实验现象观察

肆

理论与实践结合

伍

教学目标与方法

陆

课后作业与拓展

反应原理介绍

第一章

铜的化学性质

铜在潮湿空气中会与氧气反应生成铜绿，即碱式碳酸铜，常见于铜器表面。

铜的氧化反应

铜可以被强氧化剂如硝酸氧化，生成铜离子和相应的还原产物，如氮氧化物。

铜的还原性

铜离子能与氨水等配位体形成稳定的络合物，如深蓝色的四氨合铜(II)离子。

铜的络合性

硝酸的化学性质

硝酸是一种强氧化剂，能够氧化多种金属和非金属，如铜和硝酸反应生成铜离子和氮的氧化物。

强氧化性

纯硝酸在常温下不稳定，容易分解产生二氧化氮和水，因此通常以稀释形式储存和使用。

不稳定性

硝酸是一种强酸，能够与金属反应释放氢气，并形成相应的硝酸盐。

酸性

反应方程式解析

铜与硝酸反应生成硝酸铜、水和氮氧化物，方程式为：3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+4H2O+2NO↑。

01

铜与硝酸的反应方程式

硝酸是强氧化剂，铜是还原剂，反应中铜失去电子，硝酸获得电子，生成物硝酸铜是可溶性盐。

02

反应物与生成物的化学性质

反应条件如硝酸浓度、温度等会影响产物的种类，例如稀硝酸与铜反应主要生成NO，而浓硝酸则生成NO2。

03

反应条件对产物的影响

实验操作步骤

第二章

实验材料准备

准备铜片

实验前需准备纯度较高的铜片，确保反应的准确性和实验结果的可靠性。

配置硝酸溶液

根据实验要求，准确配置一定浓度的硝酸溶液，通常使用分析纯硝酸。

安全防护装备

实验人员需穿戴防护服、护目镜和手套，以确保实验过程中的安全。

实验操作流程

准备实验材料

在实验开始前，确保所有必需的材料如铜片、硝酸溶液、试管等都已准备齐全。

铜片的处理

将铜片打磨光滑，去除表面氧化层，以确保反应的顺利进行和实验结果的可靠性。

安全防护措施

精确测量硝酸浓度

实验者需穿戴防护服、护目镜，确保在通风良好的环境下操作，以防止硝酸的腐蚀性和有害气体。

使用移液管准确量取适量的硝酸，并使用浓度计或标准溶液校准，确保实验数据的准确性。

安全注意事项

实验者应穿戴实验服、防护眼镜和手套，以防硝酸溅出造成伤害。

穿戴防护装备

01

02

使用后的铜片和硝酸溶液应按照化学废弃物处理规定进行处理，避免环境污染。

正确处理废弃物

03

实验过程中应确保通风良好，使用通风橱或通风设备，减少有害气体吸入风险。

通风设备使用

实验现象观察

第三章

反应过程中的变化

铜片与硝酸反应时，溶液颜色会由无色逐渐变为蓝色，这是因为生成了硝酸铜。

颜色变化

铜与浓硝酸反应时，由于放热反应，溶液温度会明显升高，需注意安全操作。

温度升高

反应过程中会产生红棕色的二氧化氮气体，这是硝酸分解的明显标志。

气体产生

01

02

03

产物的特性描述

铜与硝酸反应后，溶液颜色由无色变为蓝色，这是生成的硝酸铜的特征。

颜色变化

若反应在含有氯离子的环境中进行，可能会观察到白色氯化铜沉淀的形成。

沉淀形成

反应过程中会产生红棕色的二氧化氮气体，这是硝酸分解的明显标志。

气体产生

实验结果记录

铜片与硝酸反应后，溶液颜色由无色逐渐变为蓝色，表明生成了铜离子。

颜色变化观察

01

实验中可观察到有无色气体产生，这是氮氧化物的特征，需记录其产生速率和量。

气体产生记录

02

反应过程中温度升高，说明该反应为放热反应，需准确记录温度变化数据。

温度变化监测

03

理论与实践结合

第四章

反应机理分析

01

铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，方程式为3Cu+8HNO3→3Cu(NO3)2+2NO+4H2O。

02

铜原子失去电子成为铜离子，而硝酸根获得电子还原成一氧化氮，体现了氧化还原反应的特性。

03

温度、硝酸浓度和铜的表面积都会影响铜与硝酸反应的速率，温度升高或浓度增大通常会加快反应。

铜与硝酸的反应方程式

反应过程中的电子转移

反应速率的影响因素

实验结果的理论解释

铜与硝酸反应生成硝酸铜、水和氮氧化物，反应遵循氧化还原原理。

反应机理分析

通过化学分析方法，如光谱分析，确认反应生成物为硝酸铜和氮氧化物。

产物鉴定

实验中观察到反应速率受硝酸浓度和温度影响，与理论预测一致。

反应速率探究

实验误差的可能来源

使用精度不足的量具可能导致测量误差，如使用刻度不清晰的量筒测量硝酸体积。

测量工具的精度限制

实验室温度、湿度变化或空气流动等环境因素，可能对化学反应速率和产物纯度造成影响。

环境因素的影响

操作不当，如铜片未完全洗净或硝酸浓度配比错误，都可能引起实验结果偏差。

实验操作的不规范

试剂纯度不足，含有杂质，会影响铜与硝酸反应的准确性和重复性。

化学试剂的纯度

教学目标与方法

第五章

学生应掌握的知识点

学生应通