铜和硝酸银溶液反应的实验再改进
姜跟华
摘要：在对目前已有铜与硝酸银溶液反应的改进方案进行分析、实践的基础上，发现硝酸银溶液浓度大于10%即可观察到溶液颜色变化。
关键词：铜；硝酸银；实验改进
文章编号：1008-0546（2018）11-0096-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2018.11.032
一、问题的提出
人教版九年级化学下册第11页“探究”中提出：“把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会儿取出，观察，有什么现象发生？”看似十拿九稳的探究实验，却在实验教学中发现：铜丝表面会发黑，或出现灰色物质，很难看到银白色物质出现，同时也很难在短时间内观察到溶液由无色变为蓝色。这种“异常”现象无疑会影响课堂教学，为此笔者对该实验进行了研究，取得了较好的实验效果。
二、实验研究
1.研究现状
笔者对该实验已有的改进方案进行了仔细分析，发现大致分为以下三类：
（1）“加酸法”。田博文和刘怀乐提出，可在硝酸银溶液中加入少量硫酸，可以在2—3min内观察到雪白的蒲公英花。
（2）“加热法”。朱红等提出可将2%—3.4%的硝酸银溶液放在温水中加热，然后插入铜丝，约8—10min后可观察到银白色银。李建生提出在0.125mol/L的硝酸银溶液中滴入1滴稀硫酸，并将混合溶液加热到96℃，插入打磨后的铜丝，1—1.5min后可看到耀眼闪光的白色晶体状银。
（3）“浓溶液法”。戚万友提出，在滴加稀硝酸的同时，实验要用现配的浓硝酸银溶液，20s就看到灰白色的海绵状银，1.5—2min可观察到溶液为蓝色；曾华等则直接用饱和硝酸银溶液，5s就能观察到铜丝表面有银白色银出现，溶液由无色变为蓝色。
在对上述改进方法进行实际操作和研究后发现，“加酸法”和“加热法”都有利于银白色银的观察，但发现它们都不能在短时间（例如3分钟）内观察到溶液颜色的变化。出人意料的是“浓溶液法”表现非常强劲，实验现象非常明显，时间还短。然而对于铜与硝酸银溶液反应的实验改进，价格低廉应该也是我们追求的目标。
2.实验探究
（1）取铜丝绕成螺旋状，然后用稀盐酸处理，用水洗净，备用。
（2）配制不同浓度的硝酸银溶液，分别插入铜丝。
（3）观察实验现象（以3分钟为限）。现象如表1所示。
3.实验结论
（1）硝酸银溶液浓度越稀，铜丝表面越易出现黑色。
（2）硝酸银溶液浓度越浓，铜丝与它反应现象越明显。
三、教学建议
1.将铜丝绕成螺旋状（越紧密越好），用稀酸处理，洗净。加入的硝酸银溶液刚好淹没螺旋状部分即可。
2.在教学过程中，如果将该实验作为演示实验，建议硝酸银溶液的浓度为40%左右（越浓越好）。如果将该实验作为学生实验，则建议硝酸银溶液的浓度为10%左右。
3. 在观察实验现象的过程中，教师应引导学生注意溶液颜色是从溶液表面往下逐渐变蓝的，说明生成的硝酸铜溶液密度小于硝酸银溶液的密度。同时教师应利用铜与硝酸银反应的化学方程式，进一步阐述密度变小的原因，铜变為银，相对质量由63.5变为216，固体质量增加，溶液由硝酸银变为硝酸铜，相对质量由340变为187.5，溶液质量减轻。这样理论分析与实验现象相吻合，可以切实培养学生立足实验、探究新知的意识。
参考文献
[1] 田博文，刘怀乐.Cu与AgNO3反应生成的Ag是什么颜色[J].中学化学教学参考，2013（9）：50-51
[2] 朱红，李树友.初中化学疑难实验的改进与创新[J].化学教育，2013（5）：73-74
[3] 李建生.铜跟硝酸银溶液置换反应实验及机理分析[J]. 教育与装备研究，2004（2）：16-17
[4] 戚万友.铜跟硝酸银溶液反应的实验改进[J].中学化学，2010（3）：23
[5] 曾华，唐元会.“铜丝浸入硝酸银溶液”实验改进[J].中学化学教学参考，2016（1）：62
摘要：在对目前已有铜与硝酸银溶液反应的改进方案进行分析、实践的基础上，发现硝酸银溶液浓度大于10%即可观察到溶液颜色变化。
关键词：铜；硝酸银；实验改进
文章编号：1008-0546（2018）11-0096-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2018.11.032
一、问题的提出
人教版九年级化学下册第11页“探究”中提出：“把一根洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中，过一会儿取出，观察，有什么现象发生？”看似十拿九稳的探究实验，却在实验教学中发现：铜丝表面会发黑，或出现灰色物质，很难看到银白色物质出现，同时也很难在短时间内观察到溶液由无色变为蓝色。这种“异常”现象无疑会影响课堂教学，为此笔者对该实验进行了研究，取得了较好的实验效果。
二、实验研究
1.研究现状
笔者对该实验已有的改进方案进行了仔细分析，发现大致分为以下三类：
（1）“加酸法”。田博文和刘怀乐提出，可在硝酸银溶液中加入少量硫酸，可以在2—3min内观察到雪白的蒲公英花。
（2）“加热法”。朱红等提出可将2%—3.4%的硝酸银溶液放在温水中加热，然后插入铜丝，约8—10min后可观察到银白色银。李建生提出在0.125mol/L的硝酸银溶液中滴入1滴稀硫酸，并将混合溶液加热到96℃，插入打磨后的铜丝，1—1.5min后可看到耀眼闪光的白色晶体状银。
（3）“浓溶液法”。戚万友提出，在滴加稀硝酸的同时，实验要用现配的浓硝酸银溶液，20s就看到灰白色的海绵状银，1.5—2min可观察到溶液为蓝色；曾华等则直接用饱和硝酸银溶液，5s就能观察到铜丝表面有银白色银出现，溶液由无色变为蓝色。
在对上述改进方法进行实际操作和研究后发现，“加酸法”和“加热法”都有利于银白色银的观察，但发现它们都不能在短时间（例如3分钟）内观察到溶液颜色的变化。出人意料的是“浓溶液法”表现非常强劲，实验现象非常明显，时间还短。然而对于铜与硝酸银溶液反应的实验改进，价格低廉应该也是我们追求的目标。
2.实验探究
（1）取铜丝绕成螺旋状，然后用稀盐酸处理，用水洗净，备用。
（2）配制不同浓度的硝酸银溶液，分别插入铜丝。
（3）观察实验现象（以3分钟为限）。现象如表1所示。
3.实验结论
（1）硝酸银溶液浓度越稀，铜丝表面越易出现黑色。
（2）硝酸银溶液浓度越浓，铜丝与它反应现象越明显。
三、教学建议
1.将铜丝绕成螺旋状（越紧密越好），用稀酸处理，洗净。加入的硝酸银溶液刚好淹没螺旋状部分即可。
2.在教学过程中，如果将该实验作为演示实验，建议硝酸银溶液的浓度为40%左右（越浓越好）。如果将该实验作为学生实验，则建议硝酸银溶液的浓度为10%左右。
3. 在观察实验现象的过程中，教师应引导学生注意溶液颜色是从溶液表面往下逐渐变蓝的，说明生成的硝酸铜溶液密度小于硝酸银溶液的密度。同时教师应利用铜与硝酸银反应的化学方程式，进一步阐述密度变小的原因，铜变為银，相对质量由63.5变为216，固体质量增加，溶液由硝酸银变为硝酸铜，相对质量由340变为187.5，溶液质量减轻。这样理论分析与实验现象相吻合，可以切实培养学生立足实验、探究新知的意识。
参考文献
[1] 田博文，刘怀乐.Cu与AgNO3反应生成的Ag是什么颜色[J].中学化学教学参考，2013（9）：50-51
[2] 朱红，李树友.初中化学疑难实验的改进与创新[J].化学教育，2013（5）：73-74
[3] 李建生.铜跟硝酸银溶液置换反应实验及机理分析[J]. 教育与装备研究，2004（2）：16-17
[4] 戚万友.铜跟硝酸银溶液反应的实验改进[J].中学化学，2010（3）：23
[5] 曾华，唐元会.“铜丝浸入硝酸银溶液”实验改进[J].中学化学教学参考，2016（1）：62
