一、實驗設計思路
《氨》是人教版高中化學第二冊第一章《氮和氮的化合物》第二節中的一個重要知識點,從教材內容的整體安排來看,教材體現了“結構→性質→用途”的思想,并通過與學生已有知識的聯系,不斷完善和發展學生的認知結構。教材中主要用三個演示實驗,通過驗證、探究、討論、分析等活動了解氨氣的制取和性質,因此具有鮮明的學科特色。
新形勢下作為課堂演示實驗,應具有以下特點:要有明確并富有針對性的目標;所選儀器裝置要簡單方便、直觀協調;操作快捷,成功率高;整個實驗要安全可靠,綠色環保,富有藝術感和美感。但本節實驗存在以下的缺陷:
1.準備工作復雜,實驗耗時長。
2.由于預先準備好氨氣往往會出現漏氣、潮濕等現象,導致實驗效果不明顯。
3.氨氣露置在空氣中,不符合綠色化學的理念,影響健康。
為此,筆者根據自己在教學中的經驗,對此演示實驗做了如下的改進。
二、實驗裝置介紹
改進方案:將氨的制取、收集和物理、化學性質的實驗合二為一,做到實驗簡單、現象明顯,效果良好。
實驗裝置圖:
實驗儀器:圓底燒瓶2個(分別用來制取氨氣,收集氨氣),一次性注射器5支(分別是空的、裝濃氨水、濃鹽酸、水、塞好蘸有稀硫酸的棉花團,里面粘好濕潤的紅色石蕊試紙),止水夾2個,燒杯1只(裝滴有酚酞的水),三通管1個,玻璃導管,橡皮管,彈孔橡皮塞,脫脂棉,紅色石蕊試紙。
實驗藥品:氫氧化鈉固體,濃氨水,濃鹽酸,蒸餾水,酚酞,稀硫酸。
三、實驗操作
1.組裝實驗裝置并固定于鐵架臺上,檢驗裝置的氣密性。方法是:打開止水夾1和2,燒杯中裝水,用裝有水的注射器2密封裝置,用空注射器1打氣,發現燒杯中的試管口有氣泡,吸氣時有水柱。證明氣密性良好。
2.向圓底燒瓶1中加少許氫氧化鈉固體,注射器2換有石蕊試紙的注射器,關閉止水夾2,打開止水夾1,注射器1換有濃氨水的注射器,并向圓底燒瓶1中注射濃氨水來制取氨氣,同時用圓底燒瓶2向下排空氣收集氨氣,用注射器2檢驗氨氣。觀察發現紅色試紙變藍,證明氨氣收集滿,關閉止水夾1。
3.迅速將注射器2換裝有水的注射器,向燒瓶2中注射水,打開止水夾2,形成紅色的噴泉。
4.把注射器1再次換裝有濃鹽酸的注射器,向燒瓶1中注射濃鹽酸,形成白煙。
四、實驗效果評價
1.讓學生學會實驗室另一種快速制取氨氣的方法和原理。
2.實現氨氣的制備、收集和物理、化學性質的實驗一體化,成功率高,可信度更高。讓學生更真實地去體驗和理解氨氣的物理和化學性質。
3.儀器簡單有趣,操作輕松快捷,現象明顯,課堂耗時短,非常適合演示實驗,推行為學生實驗的可行性也相當高。
4.盡可能地避免了氨氣排入空氣中,環保無污染。
5.兩個燒瓶,一紅一白,有很強的視覺效果,能很好地提高學生的實驗興趣。
(責任編輯 羅 艷)