高中化學中氨氣的噴泉實驗創新設計

劉娟

簡介

氨氣的噴泉實驗是一個有力證明氨氣在常溫下極易溶于水，并證明其水溶液呈堿性的精彩實驗。它是高中化學教學過程中的一個重要的演示實驗，也是高考常考的考點之一。這個實驗新奇、有趣，能極大地調動學生的學習興趣，從而喚起探求新知識的欲望。但按照教材提供的方案進行實驗，效果不理想，氨氣容易逸散造成環境污染。我在教學實踐中嘗試性地探索改進方案，終于尋找到一種實驗現象明顯、可操作性強的氨氣噴泉實驗新方法。

實驗儀器及材料

飲料瓶、尖嘴玻璃導管、短玻璃導管、橡皮塞、橡膠管、軟膠管、小藥瓶、圓底燒瓶、自制單向閥、點滴輸液管的滴斗、注射器、濃氨水、氫氧化鈉固體、酚酞試液、水。

實驗裝置組成見圖1，實物照片見圖2。

創新點

把氣體的收集和噴泉實驗的裝置連接成一個整體，無需先收集氨氣，操作簡單易于進行，實驗成功率高。

節約時間和藥品，整個實驗可在3分鐘內完成；藥品用量少，實現了實驗的微型化。

整個裝置氣密性好，避免了對環境的污染。

制備原料簡單常用，造價便宜，合理利用了一些廢棄物。

尖嘴處經過特殊處理，能多層次噴泉。

實驗原理

利用濃氨水的揮發性，在其中加入氫氧化鈉固體后，氫氧化鈉溶于濃氨水后增大了溶液中氫氧根離子濃度，促進可逆平衡逆移，且溶于水時放出熱量，加速了濃氨水的揮發，迅速放出氨氣。

氨氣極易溶于水。將塑料瓶中水擠入燒瓶，氨氣溶于水，瓶內壓強迅速減小。

大氣壓將塑料瓶中水壓入燒瓶，形成美麗的噴泉。

實驗操作和現象

準備工作

連接好儀器，檢查氣密（通過B向整套裝置中注入空氣，若D中有氣泡產生，證明氣密性良好）。

向C裝置中加滿水，并向其中滴幾滴酚酞，蓋好E的膠帽，蓋好C的瓶塞。

向A中加入2g Na0H固體，向B中吸入5mL氨水，連接好A、B裝置。

向D裝置中注入適量的水并向其中滴幾滴酚酞，使其恰好沒過單向閥下端，安裝好D裝置。

開始實驗

推壓B的柱塞，向A中緩慢注射氨水，產生的NH，經過單向閥進入E圓底燒瓶，D中有大量的氣泡排出，我們會先看到下端小滴斗溶液先變紅，當看到上端小滴斗溶液也變得微紅后，說明圓底燒瓶內氨氣已基本充滿，此時關閉止水夾，擠壓C，使少量液體進入F中，打開E膠帽，就會出現紅色噴泉。

實驗注意事項

實驗前燒瓶耍保持干燥，燒瓶內空氣需排盡。

所加藥品的量需根據燒瓶的大小適當調節。

氨水注入氫氧化鈉的速度要比較慢，保證氨氣全部進入圓底燒瓶，避免氨氣外逸，污染教學環境。

專家評語

該項目制作了氨氣“一體化”噴泉實驗教具。該教具選題內容切合高中化學教學的需要，依據的科學原理無誤，能解決基礎化學教學的難點。該教具采用了自制單向閥控制氣體流向，采用檢驗裝置從而可以直觀地觀察到燒瓶中氨氣是否收集完全。現場演示表明實驗演示效果良好。此項目有利于學生學習相關內容，對其他類似氣體制取實驗也有重要的參考價值，具有很強的實用性。建議本項目進一步加強檢驗裝置吸收氨氣試劑的用量研究，以節約氨水用量，提升課堂演示教學的質量。