在空氣中直接點燃鎂條，由于氧氣比氮氣活潑，觀察不到鎂與氮氣反應(yīng)的現(xiàn)象，產(chǎn)物中也檢驗不出氮化鎂。如何利用空氣中的氮氣來證明鎂能與氮氣反應(yīng)生成氮化鎂？筆者經(jīng)過設(shè)計并反復(fù)實驗，發(fā)現(xiàn)筆者所用方法簡單，能觀察到鎂與氧氣、氮氣反應(yīng)的不同現(xiàn)象（見表1），比較方便地驗證氮化鎂的生成，還有利于加強學生的感性認識，進一步開放學生思維，培養(yǎng)學生探究精神。
表1
氧氣
氮氣
燃燒激烈程度
劇烈
緩和
發(fā)光強弱程度
耀眼的白光
紅光
反應(yīng)產(chǎn)物
MgO
Mg3N2
熱量
迅速放出大量的熱
放熱
2．儀器、藥品
儀器：水槽、鐘罩（內(nèi)徑15cm、容積約為2300ml）、家用保鮮薄膜袋、單孔塞、粗銅絲、小試管、蒸發(fā)皿（直徑9.3cm）
藥品：鎂條、蒸餾水、紅色石蕊試紙
3．儀器裝置
4．步驟、現(xiàn)象
4.1如圖一所示，將一蒸發(fā)皿浮于水面，通過燃燒的紅磷除去鐘罩內(nèi)的氧氣，待充分冷卻，觀察到鐘罩內(nèi)的水面上升了其容積的1/5，得到了較為純凈的氮氣。（為節(jié)約上課演示時間，此步驟可預(yù)先完成）。
4.2往水槽內(nèi)慢慢注水，使鐘罩內(nèi)外水面持平。
4.3在一單孔塞上固定一家用保鮮薄膜袋，另一端插入一粗銅絲，銅絲下端懸掛一約25cm長繞成螺旋狀的光亮的鎂條。
4.4點燃鎂條，同時拔出插有燃燒匙的塞子，立刻將燃燒著的鎂條伸入鐘罩內(nèi)，并塞緊單孔塞(如圖二所示)。可觀察到鎂條與剛混入的少量氧氣劇烈反應(yīng)，冒出大量的白煙，發(fā)出耀眼的白光，放出的熱使鐘罩內(nèi)的氣體體積迅速膨脹，一會兒光的強度在減弱，變成了紅光。
4.5燃燒停止后，鐘罩內(nèi)的水面立刻上升，上端的內(nèi)壁出現(xiàn)淡黃色粉未（氮化鎂升華所致）。
4.6打開單孔塞，移走鐘罩，把蒸發(fā)皿內(nèi)的灰分轉(zhuǎn)移至小試管內(nèi)，加入1ml蒸餾水，在試管口平放一濕潤的紅色石蕊試紙，加熱到沸騰，可觀察到紅色石蕊試紙變藍。反應(yīng)方程式為：Mg3N2+6H2O3Mg(OH)2↓+2NH3↑。
5．注意事項與問題討論
5.1鎂條要過量、光亮、雙層且繞成螺旋狀，方便伸入鐘罩內(nèi)。
5.2鐘罩口內(nèi)頸用雙面膠粘少許耐火棉，防止燃燒匙、鎂焰直接與它接觸。
5.3在蒸發(fā)皿中直接檢驗氨，不便于氨的聚集。
5.4鎂條在罩內(nèi)空氣中點燃時間過長，溫度高，有利于與氮氣的反應(yīng)，但氣體膨脹大，會引起鐘罩的晃動；點燃時間過短，溫度低，則出現(xiàn)紅光的時間也短。
5.5也可用單孔塞、乳膠管、止水夾來控制氣體體積的膨脹。打開止水夾，伸入點燃的鎂條，看到導氣管內(nèi)有大量的白煙冒出，關(guān)閉止水夾，可避免鐘罩的晃動。用氣球來控制，則不妥，膨脹的氣體會從水下逸出鐘罩，引起鐘罩較大的晃動，并浸沒蒸發(fā)皿。
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