摘要:介紹了利用平底燒瓶、塑料瓶、鎂條等設(shè)計的鎂與氮氣反應(yīng)的實驗裝置及實驗方法。該實驗方法簡易、現(xiàn)象明顯,表明鎂能與氮氣反應(yīng)生成氮化鎂,可增強學(xué)生對該反應(yīng)的感性認識。
關(guān)鍵詞:鎂與氮氣反應(yīng);氮化鎂;實驗設(shè)計;化學(xué)實驗教學(xué)
文章編號:1005–6629(2013)11–0059–02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B
鎂與氮氣反應(yīng)生成氮化鎂是一個重要的化學(xué)反應(yīng),無論是中學(xué)化學(xué)教學(xué)還是大學(xué)化學(xué)教學(xué)幾乎都要提及或涉及到。但教材[1]中并沒有鎂與氮氣反應(yīng)的演示實驗,因此學(xué)生缺少必要的感性認識,不利于學(xué)生對該知識的理解。筆者認為之所以沒有設(shè)計該演示實驗,是因為一般學(xué)校的實驗室沒有現(xiàn)成的氮氣,而購買純凈的氮氣又很不方便,尤其是農(nóng)村中學(xué),更是困難。如何利用空氣中的氮氣來證明鎂能與氮氣反應(yīng)生成氮化鎂呢?筆者設(shè)計了一種較為理想的實驗方法,經(jīng)反復(fù)實驗,發(fā)現(xiàn)設(shè)計合理,方法簡單,現(xiàn)象明顯。
(2)在帶有粗銅絲鉤的單孔膠塞上,裝上一根5 cm長的玻璃管,在玻璃管的另一端裝上3號單孔橡膠塞,然后將一個塑料瓶裝在膠塞上(如圖3所示)。
5 實驗方法及其現(xiàn)象
(1)在橡膠塞的銅鉤上鉤掛5~6根2 cm長的鎂條,然后將塑料瓶用手捏成半癟狀。
(3)待反應(yīng)結(jié)束、平底燒瓶冷卻后,取下帶有銅鉤和塑料瓶的橡膠塞,向瓶內(nèi)注入5~10 mL的蒸餾水,并振蕩均勻。
(4)將潤濕的紅色石蕊試紙放在瓶口處后,用酒精燈微熱平底燒瓶的瓶底,片刻,潤濕的紅色石蕊試紙變藍,說明產(chǎn)生了氨氣。
6 實驗注意事項說明
(1)平底燒瓶內(nèi)的白色細沙要鋪放均勻,防止燃燒后的生成物脫落時使瓶底炸裂。
(2)鎂條要過量,以便使燒瓶內(nèi)空氣中的氧氣全部耗盡并與氮氣發(fā)生反應(yīng)。
(3)處于半癟狀態(tài)的塑料瓶,有兩個作用:一是防止鎂條燃燒時產(chǎn)生的白煙對教學(xué)環(huán)境的污染;二是可以隨時調(diào)節(jié)體系內(nèi)的壓強:當(dāng)鎂條開始燃燒時,由于是放熱反應(yīng)使瓶內(nèi)氣體膨脹,壓強增大,半癟塑料瓶鼓起;當(dāng)瓶內(nèi)的氧氣、氮氣耗盡、燒瓶冷卻后,瓶內(nèi)的壓強變小,塑料瓶又變癟。
參考文獻:
[1]《無機化學(xué)》編寫組編.無機化學(xué)(第一冊)[M].北京:人民教育出版社,1978:122.