氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的研究與改進(jìn)

許靜

氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)在中學(xué)化學(xué)中具有舉足輕重的地位，是歷年高考考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一。我們在前人研究的基礎(chǔ)上，對原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)創(chuàng)新。下面列出幾種氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法。

一、氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法一

利用課本實(shí)驗(yàn)裝置來進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，需要事先收集好氨氣，這不利于學(xué)生掌握氨氣的制取，而且事先收集到的氨氣可能外逸，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不好，甚至失敗。為了解決這一矛盾，對氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了以下改進(jìn)。

1.實(shí)驗(yàn)用品

塑料瓶（礦泉水瓶或可樂瓶）、小試管、橡皮筋、尖嘴玻璃管、短玻璃導(dǎo)管、燒瓶、橡膠管、橡皮塞（雙孔兩個(gè)）；濃氨水、氫氧化鈉固體（或生石灰）、酚酞溶液、水。

2.實(shí)驗(yàn)原理

利用濃氨水的揮發(fā)性，在濃氨水中加入氫氧化鈉固體（或生石灰）后，氫氧化鈉固體（或生石灰）溶于濃氨水中放出熱量，加速了濃氨水的揮發(fā)，迅速放出氨氣。

3.實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象

（1）將小試管用橡皮筋固定在尖嘴玻璃管上，然后向塑料瓶中加入適量水，滴入酚酞振蕩。

（2）安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，雙手握緊燒瓶檢驗(yàn)裝置的氣密性。

（3）在小試管中加入適量的濃氨水、氫氧化鈉固體（或生石灰），迅速將其伸入燒瓶內(nèi)，重新安裝好裝置，觀察現(xiàn)象。這時(shí)可以看到小試管中有氣泡放出。燒瓶中空氣由D處橡膠管排出，當(dāng)燒瓶中空氣排完后，在D處用夾子夾住。多余的氨氣就會(huì)由尖嘴導(dǎo)管排入塑料瓶中，溶于水后便可觀察到瓶中酚酞試液變?yōu)榧t色。

（4）反應(yīng)完畢，用一只手的食指按住瓶塞上的短玻璃管C處，另一只手?jǐn)D壓塑料瓶，使少量水進(jìn)入燒瓶，即可形成美麗的噴泉。通過堵住C處手指的控制，可調(diào)節(jié)塑料瓶中進(jìn)氣量，使之產(chǎn)生一定的負(fù)壓，這樣可控制噴泉大小，延長噴泉持續(xù)的時(shí)間，突出了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

4.實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)

（1）把氣體的收集和噴泉實(shí)驗(yàn)的裝置連成一個(gè)整體，無須事先收集氨氣，操作簡單、易于進(jìn)行，成功率高。

（2）可節(jié)約時(shí)間和藥品，整個(gè)實(shí)驗(yàn)可在5秒內(nèi)完成；藥品用量少，實(shí)驗(yàn)可向微型化方向發(fā)展。

（3）噴泉可隨意控制、延長持續(xù)時(shí)間，突出了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

5.注意事項(xiàng)

（1）所加藥品的量需根據(jù)燒瓶的大小適當(dāng)調(diào)節(jié)。

（2）藥品的加入要迅速，避免生成的氨氣大量外逸，污染教學(xué)環(huán)境。

二、氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法二

按教材的裝置圖進(jìn)行氨與水反應(yīng)的噴泉實(shí)驗(yàn)，由于采用膠頭滴管擠壓水，會(huì)出現(xiàn)膠頭滴管的水不容易擠入圓底燒瓶或擠入圓底燒瓶的水太少，而不容易在燒瓶內(nèi)形成負(fù)壓，導(dǎo)致噴泉實(shí)驗(yàn)的失敗，現(xiàn)對此實(shí)驗(yàn)的裝置進(jìn)行改進(jìn)。

1.實(shí)驗(yàn)用品

鐵架臺、500ml圓底燒杯、一端拉細(xì)的玻璃管、止水夾、約600ml的塑料瓶、玻璃管；濃氨水、氫氧化鈉固體、水、酚酞試劑。

2.實(shí)驗(yàn)組裝及操作步驟

（1）找一個(gè)約600ml塑料瓶（如洗瓶或礦泉水瓶），并在塑料瓶側(cè)上端用紅鐵絲燙一個(gè)直徑1.5cm的透氣孔，按實(shí)驗(yàn)裝置圖組裝好，并檢查裝置的氣密性。

（2）用氨水與氫氧化鈉固體反應(yīng)收集滿一瓶干燥、純凈的氨氣，并按裝置圖組裝好（橡皮塞塞住燒瓶之前，要將止水夾夾住橡皮管，以免漏氣）。

（3）給塑料瓶加水到側(cè)上端透氣孔附近，并滴入2ml酚酞試劑（液體不能從透氣孔溢出），按裝置圖組裝好實(shí)驗(yàn)裝置。

（4）左手握住塑料瓶，并用大拇指堵住透氣孔，打開止水夾，然后右手輕輕擠壓塑料瓶體，使一些水進(jìn)入圓底燒瓶，松開大拇指，美麗的噴泉就形成了。

3.實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)

（1）圓底燒瓶要干燥。

（2）氨氣要充滿圓底燒瓶。

（3）實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性要好。

（4）擠入圓底燒瓶的水不能太少。

（5）塑料瓶的側(cè)上端的透氣孔要大小適當(dāng)。

4.實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

（1）改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置的氣密性好，操作簡單。

（2）采用塑料瓶擠壓水，改變了膠頭滴管擠入水太少，而圓底燒瓶內(nèi)不容易形成負(fù)壓，保證不了實(shí)驗(yàn)成功性的情況。

（3）實(shí)驗(yàn)的成功率高，噴泉有力。

（4）本實(shí)驗(yàn)裝置也適用于氯化氫、二氧化硫等其他氣體的噴泉實(shí)驗(yàn)。

5.創(chuàng)新之處

（1）用軟塑料瓶盛氨氣，軟塑料瓶頓時(shí)變癟，視覺效果好，學(xué)生易于理解氨氣極易溶于水且具有較大的溶解度的性質(zhì)。

（2）打開止水夾后燒杯中滴有酚酞試液的水噴射到變形的軟塑料瓶中，立即形成紅色噴泉，同時(shí)變形的軟塑料瓶又慢慢復(fù)原。學(xué)生容易理解氨氣的水溶液顯堿性。

（3）實(shí)驗(yàn)器材簡單易得，利用廢物，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

（4）實(shí)驗(yàn)成功率高，符合科學(xué)新課改對實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的要求。

三、氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法三

將課本中由氫氧化鈣和氯化氨兩種物質(zhì)混合加熱制取氨氣，改為用濃氨水，不需要加熱，利用其揮發(fā)性，得到氨氣。利用5mL一次性注射器吸入濃氨水，可作氨的噴泉實(shí)驗(yàn)好幾次。

1.實(shí)驗(yàn)用品

鐵架臺、圓底燒瓶、燒杯、尖嘴導(dǎo)管、玻璃管、橡皮管、5mL注射器、一次性輸液管插頭、止水夾；水、濃氨水、酚酞試液。

2.實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)

（1）氨水用量少。

（2）減少了加熱制氨氣所需的時(shí)間，避免了在加熱條件下強(qiáng)堿對試管的破壞。

（3）減少了氨氣的污染。

（作者單位：河南省永城市實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)）

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