氯化銨受熱分解實驗再改進

一、課本實驗的缺陷

蘇教版高中化學教材必修一第99頁“活動與探究”通過加熱氯化銨晶體，讓學生感知“銨鹽受熱易分解”這一性質。課本原有的設計如圖1，加熱試管中氯化銨晶體，很快就能觀察到：試管底部的固體越來越少，產生大量的白煙，一段時間后試管口附近出現(xiàn)大量白色固體，經檢驗仍為氯化銨。對于這一現(xiàn)象，所涉及反應原理為NH4Cl [△]NH3+HCl，NH3+HCl=NH4Cl。

按照圖1裝置進行實驗，存在如下兩點不足之處：（1）試管中產生的氣體無法檢驗其性質，更不能證明產生了兩種氣體；（2）因為加熱固體碘也會看到同樣的現(xiàn)象，所以在此學生會類比、聯(lián)想、猜測氯化銨固體由底部轉移至試管上部，首先“升華”而后“凝華”，老師雖然明白這是一個錯誤的結論，但卻不能通過巧妙的實驗設計呈現(xiàn)明顯的實驗現(xiàn)象揭示其中的奧秘。

二、現(xiàn)有的改進方案

筆者教學中也曾遇到同樣的問題，通過文獻檢索，發(fā)現(xiàn)多數(shù)實驗均圍繞上述兩點不足進行改進，如圖2、圖3。

采用圖2裝置進行實驗，試紙有明顯顏色變化，可觀察到Y型管、具支試管中白色固體的出現(xiàn)，但整套裝置過于復雜，有悖實驗的微型化發(fā)展方向，且Y形管易被氯化銨固體堵塞；利用HCl、NH3密度差異，有老師設計了圖3裝置分離兩種氣體并進行氣體性質的檢驗，但實際實驗的效果并不明顯，上端紅色試紙稍稍變藍但下端藍色試紙幾乎看到變紅，說明利用密度自主分離效果不佳，而且看不到白煙的再現(xiàn)。

三、實驗的創(chuàng)新設計

1.實驗儀器與藥品

鐵架臺、3個直角玻璃管、酒精燈、石棉絨、紅色石蕊試紙、藍色石蕊試紙、NH4Cl晶體、堿石灰、P2O5、蒸餾水。

2.實驗裝置（右圖4）

3.實驗步驟和現(xiàn)象

（1）向直角A中填裝NH4Cl固體置于直角處（填料約1.5～2cm長），再在兩側裝入少許石棉絨（約0.5cm長），用小玻璃棒推至NH4Cl固體處，最后再在石棉絨的上面分別添加堿石灰及P2O5固體少許（約0.5cm長），具體過程如圖5。

（2）在B、C兩管內放入用蒸餾水濕潤的藍色石蕊試紙、紅色石蕊試紙。

（3）將裝置按圖進行連接，并用鐵夾夾住試管口處，將整套裝置固定在鐵架臺上。然后點燃酒精燈，先預熱，再對準氯化銨固體加熱，觀察實驗現(xiàn)象。

（4）實驗現(xiàn)象：直管A中固體越來越少，濕潤的紅色石蕊試紙變藍，藍色石蕊試紙變紅，上方的大試管中充滿了白煙。

4.實驗注意事項

（1）實驗中所用藥品（堿石灰、P2O5）及三個直角玻璃管要預先烘干。

（2）填裝藥品時因P2O5干燥效率極高，故可先裝入堿石灰，再裝P2O5。

（3）填料應疏松多孔，保證氣體可以快速被兩邊的吸收劑吸收，剩余氣體能接觸到試紙，確保能觀察到試紙顏色變化。

四、實驗創(chuàng)新之處

1.裝置簡單，構思巧妙，直角玻璃管自制而成，實驗所需藥品少，符合微型化發(fā)展方向。

2.操作簡單，現(xiàn)象明顯，成功率高，可推廣性強。

3.在整套裝置中完成了NH4Cl的分解；HCl、NH3的檢驗；HCl、NH3重新反應生成NH4Cl三個實驗，整個實驗過程沒有任何污染，充分體現(xiàn)了化學實驗的綠色化要求。

4.通過對實驗過程的分解，有助于學生認識氯化銨分解和碘的升華的本質區(qū)別，并加深了學生對可逆反應概念的理解。

作者簡介：張寶軍（1972.8—），男，漢族，江蘇如皋，學士學位，化學教研組長，中學高級教師，研究方向：高中化學學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

編輯 張珍珍