利用“多米諾效應(yīng)”設(shè)計(jì)含氮化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

過文學(xué)　俞斯敏（江西省上饒中學(xué)　江西上饒　334000；江西省玉山一中　江西玉山　334700）

利用“多米諾效應(yīng)”
設(shè)計(jì)含氮化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

過文學(xué)1俞斯敏2
（1江西省上饒中學(xué)江西上饒334000；2江西省玉山一中江西玉山334700）

摘要：利用“多米諾效應(yīng)”的思想，對(duì)部分含氮化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)組合設(shè)計(jì)，使實(shí)驗(yàn)環(huán)環(huán)相扣，提高原子經(jīng)濟(jì)性，減少環(huán)境污染，體現(xiàn)了綠色化學(xué)的理念。

關(guān)鍵詞：多米諾效應(yīng)；含氮化合物；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：

文章編號(hào)：1008-0546（2015）05-0089-01G633．8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

“多米諾效應(yīng)”是指在一個(gè)相互聯(lián)系的系統(tǒng)中，一個(gè)很小的初始能量就可能產(chǎn)生一連串的連鎖反應(yīng)。綠色化學(xué)又稱“環(huán)境無害化學(xué)”，最大特點(diǎn)是在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段，因而過程和終端均為零排放或零污染。

含氮元素化合物是中學(xué)化學(xué)元素及化合物的重要組成部分，教材中有許多性質(zhì)實(shí)驗(yàn)［1］?；诰G色化學(xué)理念，我們對(duì)含氮化合物的部分性質(zhì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“多米諾效應(yīng)”設(shè)計(jì)［2］，將不同反應(yīng)緊密聯(lián)系，省去中間實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，減少或消除引起環(huán)境污染。

一、實(shí)驗(yàn)用品及儀器

醫(yī)用注射器（3個(gè)）、硬質(zhì)玻璃管（1根）、輸液管（1根、剪成若干段）、止水夾（4個(gè)）、Y形管（1個(gè)）、Cu絲、濃HNO3、蒸餾水、NaOH溶液

二、實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：

1．在硬質(zhì)玻璃管放幾根螺旋狀Cu絲且裝滿蒸餾水；注射器I中抽取約7～8mL空氣，按圖連接好裝置。

2．取下注射器Ⅲ將活塞拔出，裝入幾根螺旋狀Cu絲，塞上活塞抽取一定量的濃HNO3，排盡空氣連接在輸液管上，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

3．打開K1、K2、K3，緩緩?fù)苿?dòng)注射器Ⅲ活塞，將產(chǎn)生的氣體推至硬質(zhì)玻璃管中，關(guān)閉K1，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

4．關(guān)閉K2，打開K4，將注射器Ⅱ中的氣體與注射器I中的空氣混合，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

5．將注射器Ⅰ和注射器Ⅱ氣體合并在其一注射器中，并抽入NaOH溶液處理。

三、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及發(fā)生反應(yīng)的方程式

1．注射器Ⅲ中Cu絲表面有氣泡出現(xiàn)，活塞向下移動(dòng)，有紅棕色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)方程式為：4HNO3（濃）＋Cu=Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O。

2．注射器Ⅱ中出現(xiàn)無色氣體，硬質(zhì)玻璃管中Cu絲表面有氣泡出現(xiàn)。反應(yīng)方程式為：3NO2＋2H2O= 2HNO3＋NO；8HNO3（稀）＋3Cu＝3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O。

3．注射器Ⅱ和注射器Ⅰ中的氣體混合后變紅棕色。反應(yīng)方程式為：2NO＋O2=2NO2。

4．氣體又變成無色。反應(yīng)方程式為：2NO2＋2NaOH =NaNO3＋NaNO2＋H2O。

五、裝置優(yōu)點(diǎn)

“多米諾效應(yīng)”游戲具有趣味性，利用“多米諾效應(yīng)”對(duì)含氮化合物部分性質(zhì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，在形式表現(xiàn)上激發(fā)了學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)化學(xué)的興趣；在實(shí)驗(yàn)操作和效果上多個(gè)實(shí)驗(yàn)前后相互傳承，

有效地克服試劑浪費(fèi)，產(chǎn)物污染環(huán)境。整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置操作簡單，現(xiàn)象明顯，有利于課堂演示和課后探究，加深學(xué)生對(duì)教材知識(shí)的理解，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生的科研興趣及環(huán)保意識(shí)，均取得不錯(cuò)的效果。

參考文獻(xiàn)

［1］化學(xué)課程教材研究開發(fā)中心．普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)1［M］．北京：人民教育出版社，2007

［2］王艷華，戴雪松，鮮魚小東，陳寶智．化學(xué)工業(yè)重大事故的多米諾效應(yīng)分析［J］．中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2008，18（5）

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．05．032