氨的制取及氨的性质实验改进

氨的制取及氨的性质实验改进

【摘要】化学实验改进的目的是使实验更完整、步骤更少、操作更简单、现象更明显、成功率更高、能就地取材和充分体现绿色化学要求。当然，还要节约老师课前的准

备时间。新人教版高中化学（必修1）教材P97-99 NH

3性质实验中实验4-8 NH

3

的喷泉

实验，是证明NH

3

极易溶于水且水溶液显碱性的最有力的证据之一，该实验色彩艳丽，能很好地调动课堂气氛。但教材中的实验方法在实际教学中存在一些瑕疵，有一定的局限性，达不到最好的教学效果。

【关键词】实验改进完整性绿色化学节能减排

一、实验教材依据：

现行人教版高中化学（必修1）教材P97-99中NH

3

的性质实验，教材是这样做的：

取NH3，并收集②NH3的易溶于水实验③NH3与HCl反应

二、实验改进原因：

按照现行人教版高中化学（必修1）教材P97-99做NH

3

的性质实验，存在下列缺陷：

1、实验成功率低，现象不明显。

2、制备NH

3时，NH

3

容易泄漏，不符合环境保护要求。

3、在课前事先收集，准备工作繁琐，装置复杂，耗费教师大量的预备时间；若课

堂上制取NH

3

，装置复杂，耗时多，无法完成教学任务。

3、若要反复进行该实验，则需要准备多套装置，很麻烦。我们上5-6个班级的课，

同时装备8-9套装满NH

3

玻璃烧瓶，既不方便又很危险。

4、制备NH

3和NH

3

性质实验是分两步来完成，学生看不到制备NH

3

的过程，实验不

够完整。

5、如果把这个实验作为学生实验，则不能在教室进行，因为制备NH

3

时会污染空气。

这些缺陷给实验带来了很多不便，造成了一定的局限性。我根据自己实际教学的体会，参考《三维设计》、《优化方案》，结合网络相关文献资料，联系九年级自己改进的

“H

2

的爆炸试验”后，为了弥补教材实验方法的不足，增强本实验的可操作性、可观察性，精心设计了一套“变形”喷泉实验。以下是我对该实验设计的创新与改进探索：

三、实验改进之处：

1、将圆底烧瓶换成废弃塑料矿泉水瓶，引发喷泉实验的胶头滴管换成了废弃注射器。废弃矿泉水瓶和废弃注射器的使用达到废物从复利用，充分体现节能减排要求。

2、将NH

3

的制备、收集和性质三个单独的实验融合为一个实验，操作简单，步骤少，

现象明显。且三个实验在同一装置中进行，一气呵成，达到了实验的完整性，不需老师

上课前事先收集NH

3

耗费教师大量的预备时间（整个实验可在2-3分钟内完成），也不会

造成NH

3

泄漏影响实验。

3、用浓氨水和氢氧化钠为原料取代氯化铵和氢氧化钙的混合物制取NH

3

，该实验无需加热节约能源，废弃矿泉水瓶不需干燥，可以一瓶重复使用，既方便又安全。

4、将NH

3的收集改为在收集装置中制取,不会造成NH

3

泄漏符合绿色环境保护要求。

四、改进实验的操作方法：

1、实验原理：

①氨水中存在平衡NH

4+ + HO- NH

3

·H

2

O NH

3

↑+ H

2

O加氢氧化钠固体就是加

HO-的浓度,反应物浓度加大，且氢氧化钠溶于水放热,化学平衡向右移动,反应正向进行。

②氨气极易溶于水，利用压强差形成喷泉。

③NH

3 + HCl = NH

4

Cl 形成白烟。

2、实验仪器和药品：(如图1)

仪器：废弃矿泉水瓶一个（冰糖雪梨、冰红茶瓶效果

较佳）、相配的双孔橡皮塞一个、一长一弯两根玻璃导管

（长管根据废弃矿泉水瓶的高矮而定）、两截橡皮管（长

约4-6cm）、止水夹两个、废弃医用注射器两个、烧杯两

只（其中一个根据废弃矿泉水瓶的容积而定，一般用

500ml均可）铁架台一个、玻璃棒一根、药匙一把和红色石蕊试纸。(图1)药品：酚酞试液、氢氧化钠固体、浓氨水和浓盐酸。

3、实验步骤：

①连接装置、检查装置气密性。

两根玻璃导管用橡皮管连接，止水夹夹在玻璃导管上靠近橡皮塞的一端，直长的一根玻璃导管插入双孔橡皮塞较深处，短弯管管口稍露出橡皮塞（如图2）；将橡皮塞塞进废弃矿泉水瓶中，缓缓推注射器，检查装置气密性（如图3）。

（图2）（图3）

②两支注射器一只吸取约5ml浓氨水，另一只吸取约10ml水待用；小烧杯装三分之二以上的水滴入几滴酚酞试液，大烧杯装满水，也滴入几滴酚酞试液，待用(如图4)。

③加入药品，按图实验。

取一药匙NaOH固体（约3-4g）放入废弃矿泉水瓶中，将短弯管伸入小烧杯中，用

注射器把浓氨水由直长玻璃导管注射入废弃矿泉水瓶中，使之混合产生NH

（如图5）。

3

（图4）（图5）

这时可以看见废弃矿泉水瓶中氢氧化钠和浓氨水剧烈反应，冒出大量氨气，小烧杯内也冒出大量的水泡而变红（如图6）。由于氨气迅速大量地冒出，把废弃矿泉水瓶中的空气通过玻璃导管赶入水中，同时跟随空气一起出来的氨气也排入水中，并被水吸收，形成碱性溶液，使酚酞变红。待反应结束，水中不再冒气泡，用止水夹夹住橡皮管，将导管移出小烧杯。用湿润的红色石蕊试纸靠近刚移出的导管口，看见湿润的红色石蕊试纸变蓝（如图7），再用玻璃杯蘸取浓盐酸，靠近导管口，看见大量白烟生成（如图8）。

（图6）（图7）（图8）之后，将废弃矿泉水瓶中旋转竖立起来，用注射器由弯管往废弃矿泉水瓶中里注入水，吸收部分氨气，这时候可以看见废弃矿泉水瓶急剧变形（如图9），说明烧瓶内的压强急剧减小。打开止水夹，可以看到大烧杯内的水快速地被挤入废弃矿泉水瓶中，形成美丽的红色的喷泉（如图10）。

（图9）（图10）