氨气的制备及性质实验

氨气的制备和性质的实验设计

【实验教学目标】

1、使学生知道氨气的工业制法和主要用途。

2、使学生了解实验室里制取氨气的一般原理并直观地感受并掌握氨气的主要性质。

3、通过实验探索过程体验，培养学生的自主研究精神和创新、归纳自学能力。【实验教学重点】

氨气的制备原理和氨气的物理、化学性质

【实验设计意图】

氨气的制取及性质实验是中学化学实验教学的重点之一。由于氨气极易溶于水，不能采用排水集气法收集氨气，通常用向下排空气法收集氨气，但收集到的氨气不纯，氨气浓度不大，会影响氨气的喷泉实验效果；氨气具有刺激性恶臭的气味，在实验过程中氨气很容易逸出，污染空气，同时也浪费药品。对氨气的性质实验上，教材只是在传统意义上设计了氨气的喷泉实验，使指示剂变色及与HCl反应。但对于氨中氮元素的化合价为-3，在一定条件下有失去电子的倾向而显还原性只是在理论上进行分析，在催化剂的作用下被氧化的实验要求比较高，实验的难度比较大，且实验的次数较多的需要搭建仪器需要消耗宝贵的课堂时间。为了解决以上问题，特设计了一套氨气的制取及性质实验装置并探究氨气的性质。

一、实验原理

利用浓氨水和生石灰作用产生氨气：NH3·H2O=== NH3↑+ H2O

再在加热条件下用氨气还原氧化铜：2NH3 + 3CuO === N2 + 3Cu + 3 H2O 二、仪器药品

微型气体实验仪、塑料滴管、微型具支烧瓶、酒精灯、带弯头导管的单孔橡皮塞、烧杯、胶皮管等。

浓氨水，生石灰(新制)，氧化铜，浓盐酸，酚酞溶液，FeCl3溶液。

三、实验装置（见下图1、2）

图1剪去塑料滴管的下部图2 氨气的组合实验装置图

四、操作步骤和实验现象

1、检查装置的气密性

如图1所示，取一支塑料滴管，用剪刀剪去滴管胶头底部。然后按照图2所示组装连接仪器，把剪去底部的塑料滴管向下插入水面以下，过一会儿，如果滴管内的水面明显低于烧杯内的水面，说明装置不漏气；反之如果二者水面相平，说明装置漏气。也可以用手挤压滴管的胶头，如果塑料滴管的管口有气泡产生，说明装置不漏气。

2、制取收集检验氨气

在微型气体实验仪的凹坑加入适量生石灰，直管放进一段螺旋状铜丝，用带有弯头导管的橡皮塞塞紧管口，在导管上连接一个微型集气瓶（瓶口用橡皮塞塞紧），再用一段胶皮管将去底的塑料滴管连接到微型集气瓶的导管上，塑料滴管下端内塞一团棉花，然后将这个装置固定在铁架台上。

点燃酒精灯，给直管内的细铜丝加热，看到光亮的铜逐渐变成黑色。将吸有少量浓氨水的塑料滴管插入微型气体实验仪的支管中，慢慢挤压胶头，逐滴滴入几滴浓氨水，制取少量氨气。产生的氨气密度比空气小，微型气体实验仪内的空气可以通过弯头向下的弯头导管排出，这里实际上是用向下排空气法收集氨气。过会儿在塑料滴管下口处挤压吸有少量浓盐酸的塑料滴管，浓盐酸中挥发出来的少量氯化氢气体和氨气反应，生成氯化铵，产生白烟。也可以用湿润的红色石蕊

试纸在塑料滴管下口处检验氨气。

3、氨气还原氧化铜

滴入几滴浓氨水，产生少量氨气，给氧化铜加热，可以看到黑色氧化铜变成红色，同时装置内壁上出现有小水珠。停止加热后，继续滴几滴浓氨水，使装置内充满氨气，直到装置冷却。

4、氨的喷泉实验

等装置冷却后，将上述装置中的塑料滴管插入到盛有适量水（水中滴有酚酞溶液）的烧杯中，塑料滴管的下端接触到烧杯底。接着用手反复挤压胶头，促使装置内剩余氨气的溶解，可以看到由于氨的溶解，塑料滴管内的液面上升，沿着细径倒吸进微型集气瓶形成红色喷泉。这样，既可完全消除剩余尾气的污染，又试验了氨的溶解性，可谓一举两得。

5、仪器的洗涤

首先取下支管上的塑料滴管，使装置内的部分液体回流到烧杯中，然后取下带有导管的橡皮塞，再用少量水冲洗。

五、实验细节说明

由于要进行喷泉实验操作，因此必须要保证整个装置密闭不漏气。氨气还原氧化铜之后，还要继续制取少量氨气，防止空气进入装置内，使灼热的铜再次被氧化成氧化铜。装置在冷却以后，再进行喷泉实验操作。

本实验是在密闭的微型实验仪器中进行的，如果直接选用氧化铜粉末进行实验，氨气在加热条件下还原氧化铜的反应比较剧烈，会有明亮的火花闪现，然后变成红色，在直管口较冷的地方甚至有水珠生成。为了实验安全，实验时只需很少的氧化铜，不能用太多的氧化铜进行实验。

六、实验意义：

本次实验教学尝试用探究性学习方法组织学习，“用教材”而不“教教材”，改进后的实验过程更加富有科研效果，以教材为基础开发课程资源，基于教材又再生教材，以激发学生的学习积极性，培养他们自主学习的能力。

七、作业布置

1、小结今天所学的知识，画成知识网络形式。

2、思考能否用日常用品对课本中有关氨气的喷泉等实验进行改进。并制订简易

的方案。

参考文献

[1] 王祖浩. 苏教版化学2（必修）2007

[2] 武汉大学，吉林大学等校编．无机化学（下册）．第3版，北京：

[3] 赵东洋．化学教学，2008，（1）：15-17