氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)微型化實(shí)用裝置

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氨氣是高中新人教版必修2第五章第二節(jié)“氮及其化合物”中的重要內(nèi)容，教材在探究氨氣的水溶性及水溶液的堿性設(shè)計(jì)了噴泉實(shí)驗(yàn)，通過(guò)倒置的膠頭滴管向集滿氨氣的燒瓶?jī)?nèi)注水，氨氣迅速溶解在水中，導(dǎo)致玻璃瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，燒杯內(nèi)的水沿導(dǎo)管倒吸入玻璃瓶?jī)?nèi)，形成噴泉。

一、裝置改進(jìn)背景

原裝置存在三個(gè)明顯不足：1.裝置復(fù)雜，需要膠頭滴管、進(jìn)水管和雙孔橡膠塞，且氣密性不好，氨氣有泄漏風(fēng)險(xiǎn);2.膠頭滴管使用不規(guī)范，用倒置膠頭滴管向燒瓶注水，違反膠頭滴管使用規(guī)范，不利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng);3.氨氣用量大，實(shí)驗(yàn)需準(zhǔn)備的氨氣較多，藥品耗損大，不利于分組實(shí)驗(yàn)。

基于以上不足，筆者嘗試對(duì)原裝置進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的裝置力求克服原裝置的不足，并期望改進(jìn)后的裝置符合以下要求：

1.科學(xué)：符合高中學(xué)生思維認(rèn)知和實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范;

2.實(shí)用：取材方便，且適用于演示實(shí)驗(yàn)和分組;

3.微型：藥品損耗少且實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間少。

二、裝置原理圖和改進(jìn)方法

1.準(zhǔn)備好30ml玻璃小瓶（帶橡膠塞）一個(gè)，醫(yī)用輸液器一套;

2.用剪刀從輸液器上分離出本次自制儀器所需的針頭，塑料小泡和滑動(dòng)開(kāi)關(guān);

3.將針頭部分接口與塑料小泡接口相連，然后將滑動(dòng)開(kāi)關(guān)安裝到塑料小泡另一端的末端部分即可;

4.將自制儀器針頭插入到玻璃小瓶的橡膠塞上（如圖1所示），即完成自制儀器的制作。

三、使用方法和教學(xué)評(píng)價(jià)

（一）改進(jìn)裝置的實(shí)驗(yàn)步驟

1.用排空氣法在玻璃小瓶集滿氨氣，用橡膠塞蓋好，密封備用;

2.準(zhǔn)備一只小燒杯，向小燒杯內(nèi)加入適量蒸餾水，并滴加2-3滴酚酞備用;

3.將自組裝輸液器的針頭部分和末端同時(shí)浸入小燒杯水中，然后擠壓中間的塑料小泡，反復(fù)擠壓2-3次，直至塑料小泡和輸液管內(nèi)都充滿水，關(guān)閉滑動(dòng)開(kāi)關(guān)即可;

4.將針頭從橡膠塞插入到集滿氨氣的玻璃小瓶?jī)?nèi)，輸液器末端仍浸沒(méi)在水中;

5.擠壓塑料小泡，輸液管內(nèi)的水由針頭部分噴入到集滿氨氣的玻璃瓶?jī)?nèi)，打開(kāi)下方的滑動(dòng)開(kāi)關(guān)，即可觀察到紅色噴泉。

（二）改進(jìn)裝置與原裝置對(duì)比分析

1.微型化。所需制備的氨氣少，可以減少藥品損耗和實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間。

2.實(shí)用性高。所用材料少，適合作演示和分組實(shí)驗(yàn)，且現(xiàn)象明顯，成功率高。

3.氣密性好。只需用針頭插入橡膠塞，原裝置使用雙孔橡膠塞，氨氣存在較大泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

4.科學(xué)性強(qiáng)。原裝置用倒置的膠頭滴管向燒瓶?jī)?nèi)注水，違反膠頭滴管的使用規(guī)則，不利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范素養(yǎng)，改進(jìn)后裝置規(guī)范科學(xué)，并能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。