謝華

【摘要】針對NO與O2的反應(yīng)、NO2與H2O的反應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)了一套簡易實(shí)驗(yàn)裝置。通過一系列連續(xù)密閉的實(shí)驗(yàn)，可清晰觀察反應(yīng)過程，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，效果較好，并且解決了NO和NO2對大氣有污染的問題。此實(shí)驗(yàn)可作為演示實(shí)驗(yàn)，更適用于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，利于學(xué)生認(rèn)識NO、NO2的化學(xué)性質(zhì)，進(jìn)一步提升學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

【關(guān)鍵詞】NO與O2的反應(yīng) NO2與H2O的反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì) 問題設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

【中圖分類號】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）07-0166-01

《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》[1]要求：高中化學(xué)應(yīng)有助于學(xué)生主動構(gòu)建自身發(fā)展所需的化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能，進(jìn)一步了解化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，加深對物質(zhì)世界的認(rèn)識；有利于學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的基本方法，加深對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識，增強(qiáng)創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。有關(guān)NO、NO2的化學(xué)性質(zhì)在教材中未提及，只是提到了NO與O2、NO2與H2O的反應(yīng)的化學(xué)方程式，并沒有給出實(shí)驗(yàn)探究過程，且NO、NO2是大氣污染物，對實(shí)驗(yàn)的操作有一定的制約性。為解決上述問題，通過反復(fù)探究實(shí)驗(yàn)，筆者提出了一套有關(guān)NO、NO2的簡易實(shí)驗(yàn)裝置。此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可作為教師的演示實(shí)驗(yàn)，也同樣適用于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)充分體現(xiàn)了學(xué)生是實(shí)驗(yàn)探究的主體，有利于學(xué)生加深對氮的氧化物性質(zhì)的認(rèn)識，進(jìn)一步提升學(xué)習(xí)化學(xué)的樂趣。

1.實(shí)驗(yàn)原理

所需的NO可通過稀HNO3與Cu反應(yīng)制取：

8HNO3（?。?3Cu=3 Cu（NO3）2+2NO+4H2O，不需制取NO2.

NO的化學(xué)性質(zhì)：2NO+O2=2NO2

NO2的化學(xué)性質(zhì)：3NO2+H2O=2 HNO3+NO

2.實(shí)驗(yàn)儀器

醫(yī)用輸液吊瓶（100ml、塑料扁瓶，下同），醫(yī)用注射器。

3.實(shí)驗(yàn)步驟及問題設(shè)計(jì)

1）實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備：在吊瓶中收集適量NO氣體，加少量水呈無色。

注：由于吊瓶中有空氣，收集的氣體為紅棕色，加水后，從無色的NO開始實(shí)驗(yàn)。

2）用注射器注入空氣

【問題1】你觀察到什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？（無色變?yōu)榧t棕色）

【問題2】你能解釋現(xiàn)象并寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？（2NO +O2=2NO2）

3）用注射器注入少量水

【問題3】你觀察到什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？（紅棕色變?yōu)闊o色）

4）用注射器注入石蕊

【問題4】你觀察到什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？說明生成了什么物質(zhì)？

（溶液變紅，說明生成了酸性物質(zhì)，學(xué)生猜測可能為HNO3）

【問題5】吊瓶完全變憋了嗎？

（說明還有其他氣體生成）

5）用注射器再次注入空氣

【問題6】你觀察到什么現(xiàn)象，你能寫出NO2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式？

（又由無色變?yōu)榧t色，說明生成了NO。綜上所述，學(xué)生可以寫出化學(xué)方程式）

6）用注射器注入氫氧化鈉溶液進(jìn)行尾氣處理。

4.實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)

1）該實(shí)驗(yàn)是在密閉狀態(tài)下進(jìn)行的，有效避免了空氣污染；

2）該實(shí)驗(yàn)是微型實(shí)驗(yàn)，取材方便，操作簡便；

3）該實(shí)驗(yàn)連續(xù)操作，完成多個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。

5.操作注意事項(xiàng)

1）注意安全。為保證安全，可使用新的吊瓶，將其中的液體抽出即可。提醒學(xué)生注意不要被注射器的針頭傷到。

2）收集的NO不需過多，輸液吊瓶稍鼓起即可。

參考文獻(xiàn)：

[1]普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：人民教育出版社，2003：1.