單世乾 魏崇啟
摘要:針對實(shí)驗(yàn)室制取氨氣實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)方案的不足,在試劑和儀器的選擇等方面進(jìn)行了改進(jìn),用NaOH替代Ca(OH)2,在鍍銀試管中完成該實(shí)驗(yàn),取得了理想的實(shí)驗(yàn)效果。該改進(jìn)有利于提高實(shí)驗(yàn)的成功率,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
關(guān)鍵詞:鍍銀試管;制備氨氣實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)改進(jìn)
文章編號:1005-6629(2013)7-0043-01
中圖分類號:G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
1 問題的提出
氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法是高中化學(xué)教材中一個(gè)重要實(shí)驗(yàn),人教版教材給出了如圖1所示的傳統(tǒng)裝置。我們在反復(fù)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),該實(shí)驗(yàn)方案存在如下缺點(diǎn):①Ca(OH)2易腐蝕試管、直接加熱導(dǎo)致試管破裂。②產(chǎn)物CaCl2易于吸收NH3生成氨合物,不利于氨氣的逸出。吳國鋒老師利用“紙槽”對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果,但在實(shí)際操作中存在“紙槽”制備麻煩、試管受熱不均或反應(yīng)較慢等缺點(diǎn)。也有文獻(xiàn)指出在試管內(nèi)襯以鋁箔可以消除以上缺陷。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),這種方法也存在一些缺點(diǎn),如鋁箔不易鋪平、藥品易滑落、強(qiáng)堿與Al直接作用產(chǎn)生H2影響NH3的純度等。由于高一化學(xué)的教學(xué)進(jìn)度剛好與高二年級的《有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)》一致,因此在制備NH3時(shí),筆者利用乙醛實(shí)驗(yàn)的鍍銀試管進(jìn)行了反復(fù)嘗試,并且將Ca(OH)2調(diào)整為NaOH,順利制得了氨氣并且解決了試管破裂的問題。
2 實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
2.1實(shí)驗(yàn)用品
鍍銀試管、酒精燈、鐵架臺(帶鐵夾)、木塊、導(dǎo)管、普通試管、藥匙、棉花、NH4Cl(s)、NaOH(s)
2.2實(shí)驗(yàn)裝置
裝置與圖1基本相同,只是在制取氨氣實(shí)驗(yàn)裝置中使用了鍍銀試管。
2.3實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
鍍銀試管的制作:在大試管中加入約2mL 2%的AgNO3溶液,邊振蕩試管邊滴加2%的稀氨水,直至析出的沉淀恰好完全溶解,再加入5滴乙醛,振蕩后用熱水浴加熱。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用蒸餾水洗滌試管數(shù)次后,晾干備用。
2.4實(shí)驗(yàn)步驟
(1)按圖1所示裝置組裝儀器,用鍍銀試管代替普通試管,并檢查組裝的氣密性。
(2)用藥匙取3g NH4Cl和5g NaOH放在濾紙片上混合均勻后裝入試管。
(3)組裝好儀器,用酒精燈進(jìn)行預(yù)熱后加熱,即可制取氨氣。
(4)換用其他鍍銀試管重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
3 注意事項(xiàng)
清洗銀鏡試管時(shí)不宜用力振蕩,以免銀膜脫落。其余注意事項(xiàng)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相同。
4 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)
(1)取材方便,可充分利用實(shí)驗(yàn)資源,同時(shí)有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的習(xí)慣。
(2)金屬銀具有良好的導(dǎo)熱性,銀膜鍍層均勻,將反應(yīng)物與試管隔開,避免了強(qiáng)堿對試管的腐蝕和受熱不均引起的試管破裂。
(3)該方案能較快制得氨氣,解決了試管破裂的問題。此法還可用于實(shí)驗(yàn)室制取甲烷的實(shí)驗(yàn)。