淺談氨氣的制取及其性質(zhì)檢驗實驗的改進

陳昭玉

【摘要】筆者根據(jù)教材中氨氣的制取及其性質(zhì)檢驗實驗的不足，將氨氣的制備、收集和物理、化學性質(zhì)的實驗合二為一，改進后的實驗消除了氨氣的污染，做到實驗簡單、操作方便、現(xiàn)象明顯、效果良好。

【關(guān)鍵詞】氨氣；制取；性質(zhì)檢驗；實驗改進

化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，化學實驗的成敗、科學性、安全性，對于激發(fā)學生學習化學的興趣，培養(yǎng)嚴謹認真的科學態(tài)度，提高動手能力和創(chuàng)新能力有著極其重要的意義。現(xiàn)行人教版高中《化學》必修一教材中，將“氨氣的制取及其性質(zhì)檢驗實驗”分為三個實驗進行，既耗時又費力，氨氣容易逸出，污染環(huán)境，影響師生健康，制取過氨氣的試管容易炸裂，造成資源浪費。根據(jù)這些不足，筆者設(shè)計一套既安全又環(huán)保，操作方便，具有觀賞性、趣味性，現(xiàn)象明顯的實驗裝置。

一、實驗原理

教材中，用NH4Cl和Ca（OH）2固體加熱制取氨氣，產(chǎn)生氨氣速度慢，加熱過的試管容易炸裂。因此，筆者改用濃氨水與固體燒堿混合制氨氣，快捷，不須加熱，制得氨氣的濃度較大，非常適合噴泉實驗。

NH4++OH- NH3.H2O NH3+ H2O

固體燒堿溶于濃氨水中的水，放出大量的熱，產(chǎn)生氫氧根離子，使氨氣的溶解度降低，促使平衡向右移動，為濃氨水分解產(chǎn)生氨氣提供條件。

二、實驗儀器及試劑

250ml蒸餾燒瓶2個、50ml燒杯1個、500ml燒杯1個、250ml錐形瓶1個、分液漏斗1個、小氣球1個、Y型管1根、雙孔橡皮塞3個、鐵架臺2套、膠頭滴管2支、止水夾4個、藥匙1個、玻璃導管若干、橡皮導管若干等；

濃氨水、氫氧化鈉、濃鹽酸、蒸餾水、酚酞試劑、紅色石蕊試紙。

三、實驗目的

3.1 認識氨氣和氨氣的性質(zhì)；

3.2 初步學會氨氣的檢驗；

3.3 通過氨氣的噴泉實驗感受化學實驗美，發(fā)展學習化學的興趣，聯(lián)系氨氣的噴泉實驗原理，體會相關(guān)的自然現(xiàn)象和人為現(xiàn)象；

3.4 將氨氣的制備、收集和物理、化學性質(zhì)的實驗合二為一，做到實驗簡單、操作方便、現(xiàn)象明顯、效果良好；

3.5 重視環(huán)境教育，樹立環(huán)保意識。

四、實驗儀器裝置圖

五、實驗操作

5.1 檢查裝置的氣密性：如上圖組裝好儀器，關(guān)閉分液漏斗活塞，關(guān)閉K2、K4，打開K1、K3，用熱毛巾裹住發(fā)生裝置的蒸餾燒瓶，一會兒，小燒杯出現(xiàn)氣泡，松開熱毛巾，小燒杯上面的導管出現(xiàn)一段水柱，說明氣密性良好；

5.2 如上圖所示組裝好儀器，往發(fā)生裝置的蒸餾燒杯添加2藥匙固態(tài)氫氧化鈉，往分液漏斗添加質(zhì)量分數(shù)25%的濃氨水4ml，往50ml燒杯添加25ml的蒸餾水并在水面上放兩片紅色石蕊試紙，往500ml燒杯添加400ml的蒸餾水并滴入2-3滴的酚酞試劑，往250ml錐形瓶滴入3-5滴濃鹽酸，關(guān)閉K1、K2、K3、K4和分液漏斗活塞；

5.3 打開K1、K3，打開分液漏斗活塞，發(fā)生裝置的蒸餾燒瓶內(nèi)產(chǎn)生大量的氣泡，待紅色石蕊試紙變藍色后，立刻關(guān)閉分液漏斗活塞；

5.4 打開K4，關(guān)閉K1、K3，錐形瓶內(nèi)出現(xiàn)大量的白煙和小氣球變大；

5.5 輕輕擠壓膠頭滴管，打開K2，倒扣的蒸餾燒瓶出現(xiàn)紅色美麗的噴泉。

六、效果圖

七、注意事項

7.1 實驗時要控制好濃氨水的滴入速度，分液漏斗的活塞不要開得太大，防止產(chǎn)生氨氣壓強過大而沖開發(fā)生裝置的橡皮塞，濃氨水滴完后，立刻關(guān)閉活塞，防止氨氣泄漏；

7.2 待紅色石蕊試紙變藍色后，先打開K4，后關(guān)閉K1、K3，防止氨氣過多而沖開收集裝置的橡皮塞；

7.3 噴泉實驗裝置中，倒扣的蒸餾燒瓶要充滿氨氣，氨氣過少往往不能形成噴泉，插入大燒杯的玻璃導管插入液體部分不能太少，以防導管過早與溶液脫離而導致噴泉停噴，倒扣蒸餾燒瓶口上的塞子要塞緊，既防裝置漏氣，又防因受液體壓力而脫落；

7.4 氨氣與氯化氫反應的裝置要干燥，現(xiàn)象才會明顯，滴入的濃鹽酸不宜過多，3-5滴現(xiàn)象都已經(jīng)明顯了，而且要系一只小氣球，既可以提高實驗的安全性，又可以檢驗氨氣的性質(zhì)同時收集多余的尾氣。

八、實驗改進的優(yōu)點

經(jīng)過反復驗證及學生實驗，這種實驗新方法反應速率快，集氣量大，氨氣的濃度較高，噴泉實驗持續(xù)有力，氨氣與氯化氫的反應非常明顯，實驗時間短，經(jīng)濟易行，實現(xiàn)氨氣的制備及性質(zhì)實驗的綠色化。總的說來該實驗有以下幾個優(yōu)點：

8.1 在一個半封閉的裝置中，實現(xiàn)氨氣的制備、收集和物理、化學性質(zhì)的實驗一體化，成功率高、感覺直觀，讓學生更真實地去體驗和理解氨氣的物理和化學性質(zhì)；

8.2 本實驗不需要加熱，節(jié)約能源，儀器簡單易取，操作方便，現(xiàn)象明顯，課堂耗時短，非常適合演示實驗；

8.3 收集和尾氣處理的改進既避免氨氣泄漏在空氣中，污染環(huán)境，又檢驗了氨氣的性質(zhì)，培養(yǎng)學生“變廢為寶”環(huán)保意識，讓學生樹立綠色化學理念；

8.4 讓學生體會實驗室另一種快速制取氨氣的方法和原理，讓學生體會創(chuàng)新實驗的成功喜悅，當然也為化學實驗教學的改革提供方法和思路；

8.5 左上角和右下角兩個容器，一紅一白，小氣球變大，有很強的視覺效果，具有觀賞性、趣味性，能很好地提高學生的實驗興趣。

縱觀近幾年廣東高考理綜化學實驗題，都是立足于教材的基礎(chǔ)實驗，是三種不同版本教材的傳承和演繹，但是全省的平均得分率都是30%左右，非常低。原因是學生平時對實驗不夠重視，實驗過程中缺乏思考，實驗的基本常識、基本原理和基本技能沒有掌握好，科學探究能力和動手能力不強，對實驗現(xiàn)象，實驗結(jié)論描述不準確。

筆者認為教師與學生一起對課本的實驗進行改進或創(chuàng)新，可以提高學生的科學探究能力和動手能力，使學生學會準確設(shè)計實驗方案，較準確預測實驗現(xiàn)象，進行準確的實驗條件控制與操作，及時發(fā)現(xiàn)實驗中出現(xiàn)的問題，有效提高學生的實驗能力和答題能力。

參考文獻：

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