浅谈氨气的制取及其性质检验实验的改进

陈昭玉

【摘要】笔者根据教材中氨气的制取及其性质检验实验的不足，将氨气的制备、收集和物理、化学性质的实验合二为一，改进后的实验消除了氨气的污染，做到实验简单、操作方便、现象明显、效果良好。

【关键词】氨气；制取；性质检验；实验改进

化学是一门以实验为基础的学科，化学实验的成败、科学性、安全性，对于激发学生学习化学的兴趣，培养严谨认真的科学态度，提高动手能力和创新能力有着极其重要的意义。现行人教版高中《化学》必修一教材中，将“氨气的制取及其性质检验实验”分为三个实验进行，既耗时又费力，氨气容易逸出，污染环境，影响师生健康，制取过氨气的试管容易炸裂，造成资源浪费。根据这些不足，笔者设计一套既安全又环保，操作方便，具有观赏性、趣味性，现象明显的实验装置。

一、实验原理

教材中，用NH4Cl和Ca（OH）2固體加热制取氨气，产生氨气速度慢，加热过的试管容易炸裂。因此，笔者改用浓氨水与固体烧碱混合制氨气，快捷，不须加热，制得氨气的浓度较大，非常适合喷泉实验。

NH4++OH- NH3.H2O NH3+ H2O

固体烧碱溶于浓氨水中的水，放出大量的热，产生氢氧根离子，使氨气的溶解度降低，促使平衡向右移动，为浓氨水分解产生氨气提供条件。

二、实验仪器及试剂

250ml蒸馏烧瓶2个、50ml烧杯1个、500ml烧杯1个、250ml锥形瓶1个、分液漏斗1个、小气球1个、Y型管1根、双孔橡皮塞3个、铁架台2套、胶头滴管2支、止水夹4个、药匙1个、玻璃导管若干、橡皮导管若干等；

浓氨水、氢氧化钠、浓盐酸、蒸馏水、酚酞试剂、红色石蕊试纸。

三、实验目的

3.1 认识氨气和氨气的性质；

3.2 初步学会氨气的检验；

3.3 通过氨气的喷泉实验感受化学实验美，发展学习化学的兴趣，联系氨气的喷泉实验原理，体会相关的自然现象和人为现象；

3.4 将氨气的制备、收集和物理、化学性质的实验合二为一，做到实验简单、操作方便、现象明显、效果良好；

3.5 重视环境教育，树立环保意识。

四、实验仪器装置图

五、实验操作

5.1 检查装置的气密性：如上图组装好仪器，关闭分液漏斗活塞，关闭K2、K4，打开K1、K3，用热毛巾裹住发生装置的蒸馏烧瓶，一会儿，小烧杯出现气泡，松开热毛巾，小烧杯上面的导管出现一段水柱，说明气密性良好；

5.2 如上图所示组装好仪器，往发生装置的蒸馏烧杯添加2药匙固态氢氧化钠，往分液漏斗添加质量分数25%的浓氨水4ml，往50ml烧杯添加25ml的蒸馏水并在水面上放两片红色石蕊试纸，往500ml烧杯添加400ml的蒸馏水并滴入2-3滴的酚酞试剂，往250ml锥形瓶滴入3-5滴浓盐酸，关闭K1、K2、K3、K4和分液漏斗活塞；

5.3 打开K1、K3，打开分液漏斗活塞，发生装置的蒸馏烧瓶内产生大量的气泡，待红色石蕊试纸变蓝色后，立刻关闭分液漏斗活塞；

5.4 打开K4，关闭K1、K3，锥形瓶内出现大量的白烟和小气球变大；

5.5 轻轻挤压胶头滴管，打开K2，倒扣的蒸馏烧瓶出现红色美丽的喷泉。

六、效果图

七、注意事项

7.1 实验时要控制好浓氨水的滴入速度，分液漏斗的活塞不要开得太大，防止产生氨气压强过大而冲开发生装置的橡皮塞，浓氨水滴完后，立刻关闭活塞，防止氨气泄漏；

7.2 待红色石蕊试纸变蓝色后，先打开K4，后关闭K1、K3，防止氨气过多而冲开收集装置的橡皮塞；

7.3 喷泉实验装置中，倒扣的蒸馏烧瓶要充满氨气，氨气过少往往不能形成喷泉，插入大烧杯的玻璃导管插入液体部分不能太少，以防导管过早与溶液脱离而导致喷泉停喷，倒扣蒸馏烧瓶口上的塞子要塞紧，既防装置漏气，又防因受液体压力而脱落；

7.4 氨气与氯化氢反应的装置要干燥，现象才会明显，滴入的浓盐酸不宜过多，3-5滴现象都已经明显了，而且要系一只小气球，既可以提高实验的安全性，又可以检验氨气的性质同时收集多余的尾气。

八、实验改进的优点

经过反复验证及学生实验，这种实验新方法反应速率快，集气量大，氨气的浓度较高，喷泉实验持续有力，氨气与氯化氢的反应非常明显，实验时间短，经济易行，实现氨气的制备及性质实验的绿色化。总的说来该实验有以下几个优点：

8.1 在一个半封闭的装置中，实现氨气的制备、收集和物理、化学性质的实验一体化，成功率高、感觉直观，让学生更真实地去体验和理解氨气的物理和化学性质；

8.2 本实验不需要加热，节约能源，仪器简单易取，操作方便，现象明显，课堂耗时短，非常适合演示实验；

8.3 收集和尾气处理的改进既避免氨气泄漏在空气中，污染环境，又检验了氨气的性质，培养学生“变废为宝”环保意识，让学生树立绿色化学理念；

8.4 让学生体会实验室另一种快速制取氨气的方法和原理，让学生体会创新实验的成功喜悦，当然也为化学实验教学的改革提供方法和思路；

8.5 左上角和右下角两个容器，一红一白，小气球变大，有很强的视觉效果，具有观赏性、趣味性，能很好地提高学生的实验兴趣。

纵观近几年广东高考理综化学实验题，都是立足于教材的基础实验，是三种不同版本教材的传承和演绎，但是全省的平均得分率都是30%左右，非常低。原因是学生平时对实验不够重视，实验过程中缺乏思考，实验的基本常识、基本原理和基本技能没有掌握好，科学探究能力和动手能力不强，对实验现象，实验结论描述不准确。

笔者认为教师与学生一起对课本的实验进行改进或创新，可以提高学生的科学探究能力和动手能力，使学生学会准确设计实验方案，较准确预测实验现象，进行准确的实验条件控制与操作，及时发现实验中出现的问题，有效提高学生的实验能力和答题能力。

参考文献：

[1]王谦.氨气的制取及性质实验的改进[j]荷泽师专学报，2002，24（2）：99-100.

[2]吕亚娟等. 氨气的制取及性质实验的绿色化研究[j]化学教育，2007（5）：50，56.

[3]李晓明.氨气的实验室制法改进[j]实验教学与仪器，2005（7-8）：28.

[4]人民教育出版社等.普通高中课程标准实验教科书.必修[m].人民教育出版社，2007年第3版：76-77.