铜化学反应实验微型化研究开题报告

1. 研究目的与意义

化学是一门以实验为基础的自然科学。人们使用试管、烧杯、酒精灯等简单化学仪器就可以探索物质构成的奥秘，比如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的吸收和释放等，通过实验现象进一步推断化学反应体系中的变化本质。随着时代的进步，传统的实验方法已经不能满足现有的实验发展水平和学生的需求。如何使实验现象更加明显，结果更加准确，操作更加简便，产物对环境影响更小成为化学工作者思考的问题。工作在一线的化学教师在这方面进行了大量的探索，其中部分好的实验结果已在教学中运用。在这些探索中很少涉及运用显微镜观察化学实验现象的研究。这主要是因为显微镜不是化学实验室的标准配备仪器，同时光学显微镜操作步骤复杂，调节精度要求高，体积大，携带不方便是另一方面的原因。 随着科技的进步，电子显微镜因其价格低廉、操作简单、体积小、便于携带等优点而被广泛应用于实验教学中。

所谓微型化学实验，就是以尽可能少的化学试剂来获取所需化学信息的实验方法与技术。虽然它的化学试剂用量一般只为常规实验用最的几十分之一乃至几千分之一，但其效果却可以达到准确、明显、安全、方便和防止环境污染等目的，具有非常显著的优点。

九年级人教版教材中展示了铜和硝酸银在试管中发生的置换反应图片，虽然现象明显，但通过肉眼只能看到在铜线的表面覆盖一层灰白色的物质，置换出的金属在溶液中呈蓬松状，不美观，而且无法完整呈现置换出的金属晶体细节的美。因此尝试在实验教学中融入微型化学实验，通过电子显微镜更直观地观察离子置换反应的过程。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

系统查阅国内外关于铜置换银反应实验演示及教学方法的文献，初步了解铜置换银反应实验的一般原理、实验目的、意义和实验方案的设计工作，并设计出实验方案，列出实验所需的药品与仪器，进行铜置换银反应实验演示及教学方法探讨研究，得出铜置换银反应实验演示及教学方法探讨的初步结论，完成实验工作。

预期目标：

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

1.文献研究法：通过整理分析铜置换银化学实验研究的相关文献，了解化学实验教学研究现状，借鉴已有的研究成果和经验教训，找到新的生长点，为实验方案的设计做好准备。

2.实验法：通过对文献的分析，对书中涉及到的铜置换银的实验进行创新、改进，并不断优化实验条件以达最优效果。

4. 参考文献

[1] 王钰蓉，周阳，王文昌，等. 氯化胆碱溶液中铜置换银机理及动力学研究[j]. 电镀与精饰，2013，35（10）：5-9

[2] 郑学军，王涵睿，史智锋，等. 利用铜片置换法回收含银废液中银的工艺实践[j]. 中国材料进展，2020，39（10）：787-789

[3] 王振，严业安，胡志刚，等. 金属置换反应实验的审美化改进——以“置换反应生成银和铜”为例[j]. 化学教学，2020（1）：55-59

5. 计划与进度安排

1. 2024年11月12日－2024年6月6日：毕业论文。其中2024年11月12日－2024年3月10日：接受毕业论文任务书，查阅参考文献，完成开题报告。

2. 2024年3月10日－3月15日：制定实验方案，做好实验所需仪器设备和化学试剂等各项准备工作, 进入实验室。

3. 2024年3月15日－4月29日：实验室进行实验，完成实验量的50％左右，接受中期检查。