氨气与氯化氢反应实验的绿色化改进
2014-05-26余新红
余新红
1.问题的提出
氨气与氯化氢反应的实验是高中化学教学中的一个重要演示实验。在旧人教版高二化学教材中,其操作步骤是用两根玻璃棒分别在浓氨水和浓盐酸中蘸一下,然后将这两根玻璃棒接近(不要接触),实验现象如图1所示。教材中的方法操作简单、方便、现象明显,但忽视了浓氨水挥发出的氨气对人眼、鼻、喉的黏膜的刺激作用,以及氯化氢对人体的危害(主要表现为:头痛、头昏、恶心、咽痛、眼痛、咳嗽、声音嘶哑、呼吸困难、胸痛、胸闷等病症)。而新人教版《化学1(必修)》和《实验化学(选修6)》中只给出实验现象,没有具体的操作步骤。为了不产生有害气体,笔者利用破底具支试管和医用注射器对该实验进行了绿色化改进。
2.改进后的实验
2.1实验用品
注射器(50 m1,不带针头)、集气瓶(60 ml、两个)、T形管、直角导气管(4个)、双孔橡胶塞(两个)、单孔橡胶塞(两个)、气球、破底具支试管、乳胶管(3 cm、3根)、胶头滴管(两支)、浓盐酸、浓氨水等。
2.2破底具支试管的准备
找一个底部破裂的具支试管,在酒精喷灯上预热后加热至红热状态,用镊子和锉将具支试管底部磨平,再在酒精喷灯上灼烧,使之圆口光滑。
2.3实验装置
实验装置如图2所示。
2.4实验操作
(1)按图4所示组装好装置,检验装置的气密性。通过推注射器的活塞向集气瓶中吹入空气,如果观察到破底具支试管上的气球胀大,说明气密性良好。
(2)用胶头滴管在两个集气瓶中分别滴加浓氨水和浓盐酸5~6滴,快速旋转集气瓶使浓氨水和浓盐酸尽可能均匀分布于瓶底,塞紧双孔橡胶塞。
(3)用注射器通过T形管缓慢地向集气瓶中吹入空气,这时可以看到破底具支试管中首先产生少量的白烟(氯化铵小晶体)。不断轻轻地用注射器吹入空气,白烟会越来越浓,充满整个破底具支试管。
(4)最后可以看到白烟消失,破底具支试管内有白色的NH4Cl晶体生成。
3.实验优点
(1)装置简单、材料易得,操作简单,现象明显。
(2)该实验改进后趣味性更浓。教师若在课前准备,学生观察到装置中好像无“任何物质”,但用注射器轻轻一推,就有白烟生成,这种魔术般的实验效果更能激发学生的学习兴趣和欲望。
(3)将医用注射器作为吹气装置、破底的具支试管作为反应容器,培养学生的废弃物再利用意识。
(4)将教材中的开放体系改为一个相对密闭的体系,实现了化学实验的绿色化,教师不仅可以在课堂内进行演示,还适合学生分组实验。
(5)利用此套装置还可以完成硫化氢与二氧化硫的反应、氨气与浓硝酸的反应等教材中的实验。endprint