论文网首页|会计论文|管理论文|计算机论文|医药学|经济学论文|法学论文|社会学论文|文学论文|教育论文|理学论文|工学论文|艺术论文|哲学论文|文化论文|外语论文|论文格式
中国论文网

用户注册

设为首页

您现在的位置: 中国论文网 >> 理科论文 >> 其他理学论文 >> 正文 会员中心
 物理论文   统计学论文   数学论文   地理论文   农林学论文   其他理学论文   化学论文   生物学论文   环境学论文
 自动化专业
探讨氮化镁的几个问题
摘要:在空气中点燃mg条,看不到生成的淡黄色mg3n2,原因是生成大量mgo的同时,生成mg3n2的量却很少,并且mg3n2受热易升华。建议教材或教师教学用书中增加mg在空气中燃烧生成mg3n2的演示实验。
  关键词:淡黄色粉末;800℃分解;700℃升华;实验探究
 
  中学化学中经常遇到利用氮化物的性质、制备等设计的系列问题,主要表现为三种设计倾向:一是性质利用型,如用氮化物与水反应的产物构建框图推断题,主要有aln、agn3(叠氮化银)或ag3n等。二是计算型,如高考题mg3n2与水反应的计算以及mg在不同气体中燃烧后产物质量的比较分析等。三是实验探究型,如mg燃烧产物的探究等。
  由于对mg3n2的理化性质研究不够深入,加之许多的命题者想当然,导致由mg3n2设计的系列试题存在不少问题。主要表现有:一是mg在空气中燃烧后的问题,由于产物收集困难(挥发或以烟的形式散发),实际状况与理论状况差异很大;二是mg在空气中燃烧产物究竟是什么还值得探讨。
  有老师通过热力学计算及分析,得出mg能和n2反应生成mg3n2的结论[1],笔者在空气中点燃mg条,看到有淡黄色的mg3n2生成[2]。可是,至今不少人对mg3n2的了解还比较肤浅,不够深刻,有的甚至有误解。下面是本人对mg3n2的一些研究。
  
  1教材中的mg3n2
  
  实验室里可以用加热mg(nh2)2来制备mg3n2:
  
  一般中学实验室里没有mg(nh2)2,故此法不常用。wWW.11665.coM
  分析新课程标准要求下的高中化学教材,虽然“新课标”中没有提及mg,但是人教版以mg条在空气中燃烧的图片,要求学生写出所发生反应的化学方程式[3];苏教版呈述为“镁是活泼的金属,可以与某些非金属单质、酸等物质发生反应3mg+n2
  mg3n2 ”[4]。可见教材的编著者和广大教师一样,不仅认为mg是一种重要的金属单质,还对在空气中点燃金属mg有太多的印象,因为这是我们大家学习化学接触到的一个重要实验。
  但遗憾的是,教材和教学参考用书未介绍mg3n2的理化性质;实验室中没有mg3n2成品,许多老师没有见过mg3n2,客观导致了许多人对mg3n2认识的偏差。
  
  2实验中的mg3n2
  
  由于受到学生认知水平的限制,初中阶段教师只讲解生成物是mgo,高中阶段再次讲授mg在空气中燃烧,都会进一
  步讲解有mg3n2生成。近年来不少书籍、期刊有关于mg3n2知识的阐述,观点较多。不少老师因为方法不当,实验时未看到生成的淡黄色粉末,采用“以讲代做”,选择了回避或者想象应该有mg3n2生成。面对“在空气中点燃mg条,为什么看不到生成的淡黄色mg3n2”的疑问,有的甚至作出“mg3n2在800℃时可分解成mg和n2,mg燃烧的火焰温度高于800℃,那么即使生成mg3n2,其在800℃时可分解成mg和n2,mg燃烧的火焰温度高于800℃,那么即使有生成mg3n2,生成的mg3n2也会分解,即燃烧的最终产物是mgo”的解释。
  本人作如下实验设计:
  称取自制的3g mg3n2粉末,放在小试管中,小心翼翼地用酒精喷灯加热,发现淡黄色粉末在逐渐减少。此时,更期待着mg3n2分解产生的mg和空气中o2反应,试管内壁应该出现白色固体,然而固体上方1cm处的管壁却出现明显的淡黄色粉末,有着与加热nh4cl惊人相似的现象。

  大家知道nh4cl受热到340℃,分解生成nh3与hcl,它们在试管壁上方冷却又重新化合成nh4cl,莫非mg3n2也是如此?资料显示,温度达到300℃时,mg才能与n2化合,而mg与o2的化合在常温下即可,也就是说如果mg3n2受热分解出mg,管壁上方就会出现白色粉末,事实是只看到淡黄色而非白色粉末,所以mg3n2没有发生分解,而最可能的解释应该是mg3n2升华后凝华。(编者按:仅凭以上实验就得出此结论,欠妥。)
  本人又查阅相关资料:由《物理化学简明手册》[5]得知,mg与o2、mg与n2反应的反应速率有着很大的差别。两个反应速率公式均为直线型
  
  其中△m为单位面积上质量的增量,k为速率常数,t为时间。
  公式适用条件及k值:
  
  注:exp是一种函数,表示自然底数e(2.718281……)的幂次方。
  运用上述两个经验公式,计算出在475℃、550℃时,生成mgo和mg3n2的质量之比分别为2.73×108∶1,虽然笔者目前尚未查找到适用于3500℃的速率公式,但在空气中点燃mg条时,两种生成物质量的巨大差异可见一斑。生成大量mgo的同时,mg3n2的生成量却很少,很难观察到淡黄色粉末。其次,生成的很少量mg3n2在700℃时易升华(上述实验已证实),又使得我们很难观察到淡黄色粉末。
  事实再次说明这样一个简单的道理:既缺乏实验验证,又缺乏理论依据的猜想,只能是一种伪猜想,违背科学探究精神,这种做法应该引起我们大家的警惕。
  化学教师在日常的教学工作中,不该回避一些看似简单,实质上内涵丰富的实验。空气中有着大量的n2,一般实验室都有金属mg、水槽和钟罩,具备了实验条件。从这样的一个小实验,反映出我们当前中学化学实验研究还缺乏基础性。看似一些小实验、小问题,我们忽略它的探索性和研究性价值。
  
  3正确认识mg3n2
  
  众所周知,化学实验教学在化学教学活动中占有很重要的地位。从加强教师的专业知识、从学生的认知发展水平、改变学生的学习方式、提高学生学习和参与活动的主动性与积极性出发,建议编著者在编写高中教材或在编写教师教学用书时,增加在空气中点燃mg条生成mg3n2的探究实验[2],并且作出如下说明:
  在空气中点燃镁条,不但生成氧化镁,而且还生成氮化镁。氮化镁为淡黄色粉末或块状物。相对密度为2.712,800℃时分解,在真空中700℃时升华, 氮化镁为离子型化合物,在水中迅速水解:mg3n2+6h2o=3mg(oh)2+2nh3↑溶于酸,不溶于乙醇。
  此实验也可以作为学生课余化学探究实验活动之用。
  笔者认为,新课程的开展,需要我们踏踏实实地坚守实验这个最基本、最有效、最能体现学科本位的阵地,让我们为化学新课程的开展做一些实事,这是当务之急。
  
  参考文献:
  [1]王军翔. 碱土金属和氮气的反应[j].中学化学教学参考.2005,(4):6.
  [2]王金龙.镁与氮气反应实验的设计[j].中学化学.2006,(3):21.
  [3]宋心琦主编.化学1(必修)[m].北京:人民教育出版社,2004:38.
  [4]王祖浩主编.化学1(必修)[m].南京:江苏教育出版社,2005:56.
  [5]印永嘉主编. 物理化学简明手册[m].北京:高等教育出版社,1988:282.
  • 上一篇理学论文:
  • 下一篇理学论文:
  •  作者:王金龙 [标签: 氮化镁 问题 ]
    姓 名: *
    E-mail:
    评 分: 1分 2分 3分 4分 5分
    评论内容:
    发表评论请遵守中国各项有关法律法规,评论内容只代表网友个人观点,与本网站立场无关。
    探讨森林的健康及林业的有害生物管理
    探讨小学数学课堂的问题追问技巧
    探讨农村环境现状及污染防治对策
    探讨初中物理电学中控制变量法的实际应用
    探讨城市环境监测现状及发展
    探讨城市环境工程建设难点及应对措施
    农业院校图书馆电子阅览室管理探讨与研究
    探讨水资源污染治理与水环境保护的市场化运…
    探讨林业的出路在于走生态经济林业道路
    探讨企业财务分析中统计方法的应用
    探讨在林业中实行新型循环林业发展模式
    离散数学中关系概念的教学探讨:从具体归纳…
    | 设为首页 | 加入收藏 | 联系我们 | 网站地图 | 手机版 | 论文发表

    Copyright 2006-2013 © 毕业论文网 All rights reserved 

     [中国免费论文网]  版权所有