魏世紅
(本文為甘肅省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題《新課改背景下少數(shù)民族地區(qū)高中化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新的研究》階段性成果之一)。課題批文號(hào):GS[2015]GHB0396)
【關(guān)鍵詞】:濃氨水 濃鹽酸 綠色化學(xué)
【摘 要】:氨與氯化氫的反應(yīng)是氨的性質(zhì)的一個(gè)重要的演示實(shí)驗(yàn),課本中的實(shí)驗(yàn),效果明顯,但產(chǎn)生的白煙會(huì)污染環(huán)境,有損于師生健康;反應(yīng)中產(chǎn)生的是煙還是霧,反應(yīng)是否為放熱反應(yīng);都沒有得到驗(yàn)證。而且反應(yīng)發(fā)生的時(shí)間短,不利于觀察。為了彌補(bǔ)這些不足,經(jīng)過實(shí)踐探索,改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)簡單易行、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、產(chǎn)物得到驗(yàn)證。零污染,符合綠色化學(xué)的理念。
【中圖分類號(hào)】G633.8
氨與氯化氫的反應(yīng)是氨的性質(zhì)的一個(gè)重要的演示實(shí)驗(yàn),在人教版化學(xué)必修1(98頁),課本中的操作是在敞開的環(huán)境中,用兩根玻璃棒分別蘸取濃氨水和濃鹽酸,然后將兩根玻璃棒相互接近,看生成的氯化銨白煙冉冉飄散(如圖所示)。教材中的實(shí)驗(yàn)操作,雖然簡單方便,現(xiàn)象明顯,但也存在著白煙任意擴(kuò)散,污染教室環(huán)境之患。
一 、教材中演示實(shí)驗(yàn)的不足
1.該實(shí)驗(yàn)在教室的封閉環(huán)境中進(jìn)行的,由于濃氨水和濃鹽酸都易揮發(fā),揮發(fā)出的氨氣和氯化氫氣體對人的眼睛,鼻喉的黏膜有刺激作用,對人體的健康有危害,污染教室環(huán)境,不符合綠色化學(xué)的理念。
2.雖然兩根玻璃棒蘸取的兩種濃溶液量少,相互接觸生產(chǎn)的氣體量也少,產(chǎn)生白煙的持續(xù)時(shí)間不長,如果有氣流,白煙擴(kuò)散快,不利于全體學(xué)生的觀察,達(dá)不到演示實(shí)驗(yàn)的效果,而且白煙擴(kuò)散到室內(nèi),污染教室環(huán)境。
3.反應(yīng)生成的氯化銨是煙還是霧,此反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),不能得到驗(yàn)證。
二 、演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
1.實(shí)驗(yàn)儀器和藥品
儀器:大試管(直徑2.5厘米、長度12厘米)一支,5ml的注射器兩個(gè),塑料桿的棉簽若干,溫度計(jì)1支
試劑:濃鹽酸、濃氨水
2.實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:
3.具體操作過程
⑴在與大試管相匹配的橡膠塞上,打孔插入溫度計(jì),再把長4厘米的塑料桿棉簽固定在橡膠塞內(nèi)側(cè)上。
⑵把橡膠塞在試管口塞緊,并把帶有橡膠塞的試管固定在鐵架臺(tái)上。
⑶用5毫升的注射器分別各吸取0.5毫升濃氨水和濃鹽酸,分別插進(jìn)棉簽的塑料管內(nèi)。
⑷把注射器中的藥品緩緩?fù)七M(jìn)棉簽中,當(dāng)棉簽中滲人濃氨水和濃鹽酸時(shí),就會(huì)有白煙產(chǎn)生。讓學(xué)生觀察試管中兩棉簽周圍的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和溫度計(jì)的溫度變化。
三、改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)
1.該裝置利用濃氨水和濃鹽酸的揮發(fā)性,無需反應(yīng)前分別收集氨氣和氯化氫氣體。由于該實(shí)驗(yàn)在封閉體系中進(jìn)行,最大可能的避免了氨氣和氯化氫氣體的外逸。從根本上解決了實(shí)驗(yàn)中的污染問題,把綠色化學(xué)思想滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來。
2.該實(shí)驗(yàn)裝置簡單,試劑用量少,操作安全方便,產(chǎn)生的白煙濃而持續(xù)時(shí)間長,能使全體學(xué)生再座位上就能清晰的觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
3.該實(shí)驗(yàn)在封閉的試管中進(jìn)行,產(chǎn)生的白煙氯化銨在試管底部沉積,白色晶體清晰可見。驗(yàn)證了產(chǎn)物是煙,而不是霧。
4.溫度計(jì)中的液體柱上升,試管內(nèi)壁還有水珠產(chǎn)生,證明了該反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)。
5.與原來的實(shí)驗(yàn)對比,學(xué)生親眼所見,真實(shí)可信,實(shí)驗(yàn)結(jié)果的說服力強(qiáng),不需進(jìn)一步解釋。
6.改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的趣味性,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
四、改進(jìn)后實(shí)驗(yàn)的價(jià)值
改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置具有大力推廣的價(jià)值:
1.裝置簡便易行、安全可靠,廢品利用,取材方便,一次做好,重復(fù)使用。
2.操作簡便,反應(yīng)所需藥品少,現(xiàn)象持續(xù)時(shí)間長,能使全體學(xué)生清晰的觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性和直觀性。
3.實(shí)驗(yàn)過程中做到了零污染,符合綠色化學(xué)理念。
4.該實(shí)驗(yàn)不僅適用于演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),還可用于分組實(shí)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
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