氨气的制备与性质实验改进

实验改进

氨气的制备与性质实验改进

)安徽省六安市第二中学河西校区(２３７０００　孙　瑞)安徽省铜陵市第一中学(２４４０００　郑　伟

氨气的制备和性质实验”是人教版高中化　　“

学必修一第４章第４节中的内容.教材中氨气的制备与性质实验是分开进行演示实验的,结合教学实际,笔者认为教材实验存在以下几点不足:()氨气制备时使用酒精灯加热,能耗大,１

存在安全隐患;

()氨气在收集的过程中容易泄露,污染２环境;

()氨气和氯化氢反应是在敞开体系中直接３

进行的,反应现象微弱,且NH３与HCl都会污染环境;

()做喷泉实验要提前收集多瓶干燥氨气,４

氨气易扩散,有可能导致喷泉实验效果不好,甚至造成实验失败.基于此,需要对氨气的制备和性质实验装置进行改进,以便于学生全面系统掌握氨气的性质.

学态度,注重环保意识,能运用已有知识和方法探究实验过程对环境带来的影响.

２　实验原理

NaOH＋NH４Cl􀪅􀪅NaCl＋NH３↑＋H２O

＋－NH３＋H２O􀜑􀜩􀜨NH３􀅰H２O􀜑􀜩􀜨NH４＋OH

３　实验装置及用品

NH３＋HCl􀪅􀪅NH４Cl

３．１　实验装置

实验装置图如图１所示.

１　实验目标

为了更安全高效的进行课堂教学,使学生自

主掌握NH３的制备原理和性质,发展学生的化学核心素养,特制定该实验的策略目标.

１．１　宏观辨识和微观探析

通过观察、辨识表现氨气性质的宏观现象,能从微观层面解释宏观方面的实验现象,能运用化学符号表征氨气的一系列变化.

１．２　证据推理与模型认知

收集证实氨气性质的各种证据,然后分析推理加以证实或证伪,建立观点、结论和证据之间的关系,并能解释氨气现象与性质之间的关系.１．３　实验探究与创新意识

通过对氨气的宏观现象进行思考、讨论后能提出有探究价值的问题,并能和同学交流实验探究的成果,课下继续探究或提出改进实验的想法.１．４　科学精神与社会责任

在实验过程中养成安全意识和严谨求实的科

图１　实验装置

３．２　实验器材及药品

NaOH固体、NH４Cl固体、浓盐酸、酚酞试

液、蒸馏水、２５０mL圆底烧瓶、５００mL烧杯、广口瓶、塑料滴管、玻璃导管、双孔塞、止水夹、三通阀、注射器、乳胶管、红色石蕊试纸、铁架台附铁夹、托盘天平.

４　实验步骤

４．１　氨气的制备改进

按图１组装好实验仪器(注射器预先分别吸,先检査装置气密性入一定量的蒸馏水和浓盐酸)

是否良好,然后再向烧杯中加入几滴酚酞试液.最后将塑料滴管取下,分别取NaOH细颗粒固体

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、NH４C,按顺序加入塑料滴管２gl固体２．３g

中.添加完毕后按图１将塑料滴管连接在装置上.轻轻摇动塑料滴管使反应物充分混合接触,很快可以观察到盛有水的烧杯中有大量气泡产生,湿润的红色石蕊试纸变成蓝色,一段时间后滴有酚酞的水溶液由无色变成红色.

４．２　白烟现象

等烧杯中气泡减少时,关闭止水夹１和止水夹２,将浓盐酸注入广口瓶中,可观察到广口瓶内产生大量白烟,瓶底或瓶壁有白色固体物质生成,如图２所示.

逐渐增大,在实验设计中我们H值也逐渐增大,p采用手持技术,利用pH传感器可以直观展示反应过程中溶液p如图４所示.H值的变化,

图４　溶液pH的变化

５　实验分析

５．１　实验注意事项

()装置的气密性要好.１

图２　白烟现象

４．３　喷泉实验

将注射器里的蒸馏水注入圆底烧瓶,因为NH３极易溶于水,烧瓶内压强迅速减小,可观察到烧杯中的水向圆底烧瓶中倒吸,形成红色喷泉,如图３所示.

５．２　学生实验探究

()滴有酚酞的水溶液为什么会变成红色呢?１

()氨气遇到哪些酸可以产生白烟呢?２()引发喷泉现象的原理是什么?３

()如何检验氨气?４

()把握好注入浓盐酸和蒸馏水的最佳时间.２()３H传感器用前一定要校正.p

６　改进实验的创新点

()节约药品,在室温下即可制取足量的氨气,１

无任何危险.

()操作时间短,适合于教师课堂演示教学和２

学生分组实验.

()操作简便,白烟现象明显持久,且可以观察３

到有白色固体生成;喷泉效果非常明显、几乎充满

图３　喷泉实验

()整个实验装置构成一个封闭体系,实验中４

安全环保,符合绿色化学NH３和HCl无法逸出,

理念.

()整个装置组装简易、巧妙地将多个实验融５为一体,有效提升实验的观察效果,激发学生探究化学实验的兴趣,发展学生的化学核心素养.

()无需拆卸仪器,可反复多次实验.６

整个烧瓶,无需事先收集干燥氨气.

４．４　装置的反复使用

实验结束,将塑料滴管从装置中取下,空气会进入烧瓶,烧瓶中的水会自动回流到烧杯中,无需拆卸仪器,可反复多次实验.

４．５　烧杯中溶液pH的变化

随着烧杯中的水溶解氨气的增多,氨水的浓度

收稿日期:２０１９－１０－２７

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