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实验二还原性气体的制备与性质研究——氨气与一氧化氮姓名：奚丽艳卢燕宇日期：得分：【实验目的】1．以氨气和一氧化氮为例，探索还原性气体的制备和性质。2．提升实验室制备气体和进行气体性质实验的基本操作技能。3．初步体验实验方案改进和优化的思路、方法和成效，以提升实验设计创新能力。4．初步体验实验演示教学的基本方法和策略。【探究内容】1．氨气的制备与性质(1)氨气的实验室制法；(2)氨气喷泉实验的原理与成功关键探索。2．一氧化氮的制备与性质(1)一氧化氮的实验室制法(2)制取一氧化氮适宜硝酸浓度【实验探究一氨气的制备与性质】一、文献分析1．氨气的制备方案(1)人教版教材呈现的氨气制备方法是利用NH4Cl和Ca（OH）2在加热的条件下制得NH3，反应如图1所示［1］该实验方案是简便、易于操作。但缺点是：用Ca（OH）2来作为反应物之一，制备的氨气量不充足；难以控制氨气的泄漏，易造成环境污染。(2)来自其他文献上改进方案，主要体现为制备与性质联合装置，如图2(1)、2(2)所示。上述方案中，图2(1)值得我们借鉴，但仍然有改进的余地，但图2(2)过于繁杂，不便于设计、操作。二、我的方案及其实施效果1．实验原理氨气是无色有刺激性恶臭的气体，在标准状况下的密度为0.771g/L，比空气的小，极易溶于水。氨气还具有还原性，可以在纯净的氧气中安静燃烧，亦可以在催化剂的作用下与空气混合发生催化氧化作用。(1)氨气的制取NH4Cl+NaOH＝NaCl+NH3↑+H2O(2)喷泉实验设计实验说明：氨气极易溶于水；氨水具有弱碱性点燃2．实验装置图相关文献多用上述装制图，本组认为对此装置图做如下改进：(1)将棉花蘸取少许无色的酚酞试液既可以防空气的对流又能检验氨气是否已收满的目的。(2)在收集试管口改加双孔塞，用导管（末端加防倒吸）将多余的氨气通入滴有酚酞的水中。图3氨气制备与喷泉联合实验装置(3)如需制取干燥的氨气，可在此装置之间加入一碱石灰的U型干燥管即可。3．实验所需仪器及药品(1)仪器：大烧杯（2只，收集废液废渣）大试管（1只）中试管（1只）带有弯玻璃导管的塞子（1个）铁架台（1个）药匙镊子纸品棉花火柴酒精灯（1个）(2)药品：浓氨水Na（OH）2酚酞试液4．实验步骤(1)根据我采用的实用原理，搭建图3所示的装置。(2)检查装置系统的气密性，确保气密性良好后，在大试管中装入NaOH固体注射器内装入浓氨水。(3)向盛水的烧杯中加入几滴酚酞试液(4)打开验满止水夹，关上喷水止水夹，开始对反应物进行加热。(5)用湿润的红色石蕊试纸检验氨气是否收收满。(6)停止加热，关上验满止水夹，用医用注射器向圆底烧瓶内喷射少量水，片刻之后，打开喷水止水夹，此时，可观察到水柱不断上升，直到喷出美丽的喷泉。5．注意事项加热时应先预热，并从试管底部处开始加热，酒精灯逐步向试管口移动，以此确保出气量达到最大值。6．实验现象与结果分析(1)氨气能使湿润的酞试纸变红酚，烧瓶内部分氨气溶于水后，在外界压强作用下，烧杯中的水涌上烧瓶，形成喷泉。7．实验的成功关键（1）气密性一定要好，这样才能收集到NH3，才能有喷泉产生。（2）实验止水夹比较多，一定要明确止水夹打开的先后顺序。8．实验过程中遇到的问题和解决方法第一次做的时候喷泉实验不明显，然后我们从新再做一次9．教学建议希望老师对我们设计的实验方案给出一些建设性建议，这样对我们的帮助会比较大【实验探究二的制取与性质】一、文献分析1．教材分析(1)人教版教材呈现一氧化氮的制备方法是利用铜与稀硝酸反应稀硝酸CuNaOH溶液(2)来自其他文献上改进方案，主要体现为制备与性质联合装置，如图图2（1）图2（2）上述方案中，较（1）而言(2)现象明显，便于观察NO的性质，值得我们借鉴，但仍然有改进的余地二、我的方案及其实施效果1．实验原理稀硝酸具是一种强氧化剂，能与铜反应产生NO，NO能与O2生成NO2，并且有毒2．实验装置图3．实验所需仪器及药品：铁架台注射器胶管止水夹烧杯（2个）铜片浓硝酸NaOH固体4．实验步骤（1）配置稀硝酸(1:4)取少许NaOH固体于烧杯中，加水溶解制成NaOH溶液（2）在注射器中放三块铜片，将注射器活塞推到底部，在注射器的前面套一段胶管，上面夹一个止水夹（3）将胶管插入稀硝酸中，吸入10ml稀硝酸后，用关上止水夹，把注射器用铁架台固定使胶管下端放入盛有NaOH溶液的烧杯中，（4）待反应停止后，打开止水夹，将注射器中的溶液全部排入烧杯中（气体不要排出）（5）吸入约2倍NO气体体积的空气，观察注射器中气体颜色的变化5．注意事项6．实验现象与结果分析Cu与稀HNO3反应，Cu周围产生小气泡，有无色气体生成，溶液逐渐变成蓝色，当注射器中溶液排到烧杯中，有蓝色沉淀生成，注射器吸入空气后，无色气体变为棕色,7．实验的成功关键配置稀硝酸是浓度不能太高，那样的话反应中会有NO2，造成实验失败。这个实验装置是制气和性质检验于一体，气密性一定要好8．实验过程中遇到的问题和解决方法设计实验的时候只在注射器上套一个胶管，在做实验的时候发现这样气密性不好，之后我们在胶管上套一个止水夹，再重新做一次实验9．进一步探究建议探究稀硝酸在什么浓度范围适宜制取NO【感悟与交流】一、实验总结总体来说这两个实验做得还是很成功的，氨气的喷泉实验，NO和O2反应的实验现象都明显，通过这两个实验我对还原性气体的制取和性质检验的方法都有了深入认识二、实验的心得体会第一次设计实验很多地方都做的不是太好，设计好实验方案到做实验的时候发现还有许多漏洞需要改进。以前做实验都是有现成的实验方案，我们只需按部就班的照做就可以了，现在自己设计实验才知道一个实验方案要考虑许多因素，这和以前做实验感受是截然不同的。通过设计实验发现生活中有许多东西可以用来做实验，并且起到事半功倍的效果。三、有话对老师说实验室管理、教学管理等方面，需要加强【参考文献】［1］王晶等编.全日制普通高级中学教科书(必修加选修)：化学第二册.北京：人民教育出版社［2］北京市朝阳区特级教师工作室.氨气的实验室制法改进.［3］防污染的一氧化氮制备与氧化实验［4］《化学教与学》微型一氧化氮气体制取装置