（精选）探讨氮化镁的几个问题.doc

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 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3gmg3n2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2.73108∶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.2021，（4）： 6. [2]王金龙.镁与氮气反应实验的设计[j].中学化学.2021，（3）： 21. [3]宋心琦主编.化学1（必修）[m].北京：人民教育出版社，2021： 38. [4]王祖浩主编.化学1（必修）[m].南京：江苏教育出版社，2021：56. [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. 第 6 页 共 6 页免责声明：图文来源于网络搜集，版权归原作者所以若侵犯了您的合法权益，请作者与本上传人联系，我们将及时更正删除。