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化学教学论实验指导:实验结果及问题分析

时间:2023-08-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:实验结果需看到催化剂红热,在氧化瓶中出现红棕色的二氧化氮气体,紫色石蕊试液变红,来说明该反应生成的一氧化氮被空气中的氧气氧化成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成了硝酸,证明氨气可以在催化剂的作用下被氧气氧化。若氨水的浓度过大,则实验结果是,氧化瓶中出现大量白烟或红棕色的烟,紫色石蕊试液没有变红现象;氨水浓度过小,挤入的氨气会带有较多的水汽而影响催化剂的活性,造成实验失败。

化学教学论实验指导:实验结果及问题分析

实验装置与实验方法是紧密联系的,有的实验因为实验方法有问题,导致其实验装置也存在一定的问题,如操作繁琐、难以控制实验进程、对环境不友好,在课堂中演示不能保证百分之百成功,影响教师对有关化学知识的解说,不利于提高学生的学习兴趣。这样的实验装置和实验方法都需要研究改进。

氨的催化氧化是工业制硝酸的重要化学反应,也是中学化学学习的重要内容。资料表明,该实验一直以来用图3-2的实验装置。实验结果需看到催化剂红热,在氧化瓶中出现红棕色的二氧化氮气体,紫色石蕊试液变红,来说明该反应生成的一氧化氮被空气中的氧气氧化成二氧化氮,二氧化氮与水反应生成了硝酸,证明氨气可以在催化剂的作用下被氧气氧化。

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图3-2 空气中的氧气对氨气的氧化

但是,氨气的催化氧化有一定的爆炸极限,所以,在通入氨气和空气混合气体的试管处要放入一团铜丝防爆。该实验装置仪器种类多、接口多,准备实验较繁琐,实验时氨气容易外泄污染空气,造成实验室内部充满了刺激性气味。该实验对氨水的浓度有一定要求,但是,不同的季节、不同的人操作,实验成功所需要的氨水浓度不一定相同,这就使教师在演示该实验时,难以把握氨水浓度。若氨水的浓度过大,则实验结果是,氧化瓶中出现大量白烟或红棕色的烟,紫色石蕊试液没有变红现象;氨水浓度过小,挤入的氨气会带有较多的水汽而影响催化剂的活性,造成实验失败。可见,采用这种装置和挤气的操作方法,难以保证教师课堂演示取得成功,应该研究出更为简单易行的实验装置和实验方法来减轻教师的劳动量并保证实验成功。

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