氯化銨受熱分解實(shí)驗(yàn)再改進(jìn)

一、課本實(shí)驗(yàn)的缺陷

蘇教版高中化學(xué)教材必修一第99頁(yè)“活動(dòng)與探究”通過(guò)加熱氯化銨晶體，讓學(xué)生感知“銨鹽受熱易分解”這一性質(zhì)。課本原有的設(shè)計(jì)如圖1，加熱試管中氯化銨晶體，很快就能觀察到：試管底部的固體越來(lái)越少，產(chǎn)生大量的白煙，一段時(shí)間后試管口附近出現(xiàn)大量白色固體，經(jīng)檢驗(yàn)仍為氯化銨。對(duì)于這一現(xiàn)象，所涉及反應(yīng)原理為NH4Cl [△]NH3+HCl，NH3+HCl=NH4Cl。

按照?qǐng)D1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，存在如下兩點(diǎn)不足之處：（1）試管中產(chǎn)生的氣體無(wú)法檢驗(yàn)其性質(zhì)，更不能證明產(chǎn)生了兩種氣體；（2）因?yàn)榧訜峁腆w碘也會(huì)看到同樣的現(xiàn)象，所以在此學(xué)生會(huì)類比、聯(lián)想、猜測(cè)氯化銨固體由底部轉(zhuǎn)移至試管上部，首先“升華”而后“凝華”，老師雖然明白這是一個(gè)錯(cuò)誤的結(jié)論，但卻不能通過(guò)巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象揭示其中的奧秘。

二、現(xiàn)有的改進(jìn)方案

筆者教學(xué)中也曾遇到同樣的問(wèn)題，通過(guò)文獻(xiàn)檢索，發(fā)現(xiàn)多數(shù)實(shí)驗(yàn)均圍繞上述兩點(diǎn)不足進(jìn)行改進(jìn)，如圖2、圖3。

采用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試紙有明顯顏色變化，可觀察到Y(jié)型管、具支試管中白色固體的出現(xiàn)，但整套裝置過(guò)于復(fù)雜，有悖實(shí)驗(yàn)的微型化發(fā)展方向，且Y形管易被氯化銨固體堵塞；利用HCl、NH3密度差異，有老師設(shè)計(jì)了圖3裝置分離兩種氣體并進(jìn)行氣體性質(zhì)的檢驗(yàn)，但實(shí)際實(shí)驗(yàn)的效果并不明顯，上端紅色試紙稍稍變藍(lán)但下端藍(lán)色試紙幾乎看到變紅，說(shuō)明利用密度自主分離效果不佳，而且看不到白煙的再現(xiàn)。

三、實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)儀器與藥品

鐵架臺(tái)、3個(gè)直角玻璃管、酒精燈、石棉絨、紅色石蕊試紙、藍(lán)色石蕊試紙、NH4Cl晶體、堿石灰、P2O5、蒸餾水。

2.實(shí)驗(yàn)裝置（右圖4）

3.實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象

（1）向直角A中填裝NH4Cl固體置于直角處（填料約1.5～2cm長(zhǎng)），再在兩側(cè)裝入少許石棉絨（約0.5cm長(zhǎng)），用小玻璃棒推至NH4Cl固體處，最后再在石棉絨的上面分別添加堿石灰及P2O5固體少許（約0.5cm長(zhǎng)），具體過(guò)程如圖5。

（2）在B、C兩管內(nèi)放入用蒸餾水濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙、紅色石蕊試紙。

（3）將裝置按圖進(jìn)行連接，并用鐵夾夾住試管口處，將整套裝置固定在鐵架臺(tái)上。然后點(diǎn)燃酒精燈，先預(yù)熱，再對(duì)準(zhǔn)氯化銨固體加熱，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（4）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：直管A中固體越來(lái)越少，濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)，藍(lán)色石蕊試紙變紅，上方的大試管中充滿了白煙。

4.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

（1）實(shí)驗(yàn)中所用藥品（堿石灰、P2O5）及三個(gè)直角玻璃管要預(yù)先烘干。

（2）填裝藥品時(shí)因P2O5干燥效率極高，故可先裝入堿石灰，再裝P2O5。

（3）填料應(yīng)疏松多孔，保證氣體可以快速被兩邊的吸收劑吸收，剩余氣體能接觸到試紙，確保能觀察到試紙顏色變化。

四、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新之處

1.裝置簡(jiǎn)單，構(gòu)思巧妙，直角玻璃管自制而成，實(shí)驗(yàn)所需藥品少，符合微型化發(fā)展方向。

2.操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，成功率高，可推廣性強(qiáng)。

3.在整套裝置中完成了NH4Cl的分解；HCl、NH3的檢驗(yàn)；HCl、NH3重新反應(yīng)生成NH4Cl三個(gè)實(shí)驗(yàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程沒有任何污染，充分體現(xiàn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化要求。

4.通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的分解，有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)氯化銨分解和碘的升華的本質(zhì)區(qū)別，并加深了學(xué)生對(duì)可逆反應(yīng)概念的理解。

作者簡(jiǎn)介：張寶軍（1972.8—），男，漢族，江蘇如皋，學(xué)士學(xué)位，化學(xué)教研組長(zhǎng)，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向：高中化學(xué)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

編輯 張珍珍