7.2.1实验室制备氨气 教学设计 2022-2023学年高一下学期化学苏教版（2020）必修第二册

实验室制备氨气的综合设计 柚子 1、 实验目的 通过实验探究，让学生了解实验室制取氨气的一般原理，根据实验现象直观感受并掌握氨气的主要性质，激发学生探索求知和勇于创新的热情，培养学生正确的科学态度观，强化学生实验操作的规范性、安全性及环保性，提高学生的实验思维能力和动手操作能力。 2、 原实验的地位和不足 1. 地位： NH4Cl和Ca（OH）2共热制备氨气，是高中化学的重要实验之一，氨气的性质和铵根离子的检验是高考的常考点，在“氮的固定”中，氨气是人工固氮产物，也是农业生产和工业制备各种含氮化合物的基础原料，对学生学习硝酸的性质作了一个知识性和结构性的铺垫作用。 2. 不足： 1 缺少干燥装置，容易导致收集到的氨气做喷泉实验时失败；②缺少尾气处理装置，容易污染环境；③需要酒精灯加热时，容易使试管发生炸裂，从而引发危险；④课本上没有系统、连贯地介绍氨气的相关性质，不利于学生对氨气知识的记忆。 为此，我对课本实验中存在的问题进行改进，消除了氨气的污染，将氨气的制备、干燥、收集、验满、“白烟”现象和尾气处理等实验操作综合设计，让学生能更系统、全面地掌握该知识点。 3、 实验改进的用品 1. 仪器：分液漏斗、铁架台（3套）、圆底烧瓶（2个）烧杯（2个）、漏斗、U型干燥管、胶头滴管、Y型导管、T型导管，多个玻璃导管、广口瓶（2个）、橡胶管、带孔橡皮塞（4个）、止水夹（5个） 2. 药品：浓氨水、浓盐酸、氢氧化钠固体、酚酞试剂、自来水、红色石蕊试纸。 实验原理：NH3·H2O NH3 + H2O 4、 实验改进的装置图 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 ( 原实验装置图1 ) ( 改进实验装置图2 ) 实验改进内容： 1 将NH4Cl和Ca（OH）2换成浓氨水和NaOH固体； 2 增加干燥装置和尾气处理装置； 3 将湿润红色石蕊试纸的烧杯设计成密封装置； 4 将浓氨水与浓盐酸的反应设计成密封装置。 5、 实验改进的步骤及现象 1. 按图2组装实验仪器，并检查装置的气密性，。 2. 在烧杯1、2和胶头滴管装上适量水，烧杯1中滴加几滴酚酞溶液，将烧杯1内的导管如图所示伸入液面以下，将烧杯2中的漏斗边缘放在刚好碰到水面的位置。在集气瓶1放入一团棉花（防止浓盐酸挥发），并滴加几滴浓盐酸，用带导管的橡胶塞好瓶口；将两张湿润的红色石蕊试纸放在集气瓶2内壁（可更准确确认NH3集满情况），用带导管的橡胶塞好瓶口；在圆底烧瓶1加入少量NaOH固体，并固定在铁架台上，在分液漏斗加入适量浓氨水，并将分液漏斗固定到圆底烧瓶1上。 3. 打开开关1、4，关闭开关2、5，连接干燥装置；打开分液漏斗的开关，将浓氨水慢慢滴加到圆底烧瓶1与氢氧化钠反应制取NH3，在烧瓶2用向下排空气法收集NH3，当观察到湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明氨气已集满，多余的NH3通入烧杯2中的水进行吸收。关闭分液漏斗的开关停止反应。 4. 打开开关2、5，关闭开关1、4（防止装置内压强过大，使仪器炸裂），将多余的氨气通入到滴有浓盐酸的集气瓶1，可以观察到白烟现象，瓶底有白色细小颗粒物质生成，说明NH3可以与挥发性酸反应生成盐。将多余的NH3通入烧杯2中的水进行吸收。 5. 打开开关3，用力挤压胶头滴管，可以看到在烧瓶2中形成 “喷泉”，溶液为红色，说明NH3极易溶于水，使烧瓶内的压强减小而产生压强差，烧杯中的液体被压入烧瓶内形成“喷泉”； 溶液变红，说明NH3与水反应生成了碱性物质（NH3·H2O）。 6. 拆装仪器，清洗仪器。 6、 实验改进的优点 1. 实验器材和药品简单易得，实验现象明显可操作性强，适合课堂演示。 2. 该装置为固液制取气体装置，无需加热，使用分液漏斗可以随时控制反应进行，反应可控性强。 3. 实验药品将NH4Cl和Ca（OH）2换成NaOH固体和浓氨水，避免了使用酒精灯加热使试管炸裂的情况，安全性高。 4. 整个实验在密闭体系中进行，无氨气泄漏，并进行了尾气处理，符合绿色化学发展的理念。 5. 该套装置组装简易，综合性强，既能快速制备氨气，节省了实验时间，又根据氨气的性质进行干燥和收集，还可以同步进行氨气的 “喷泉”实验和“白烟”实验，现象明显，节省了氨气多个性质验证实验的时间，有效提高了课堂效率。 6. 该实验在课堂上演示时，可通过多个实验现象的视觉冲击，提高学生的专注力，让学生更有效感受和掌