噴泉實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

趙麗娜 ，孔令冬,2，張玲玲,2

(1.吉林師范大學(xué)化學(xué)學(xué)院， 吉林 四平 136000；2.舒蘭市實(shí)驗(yàn)中學(xué) ， 吉林 舒蘭 132600)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的演示，可以使化學(xué)教學(xué)更加生動(dòng)有趣，提高學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，加深對(duì)知識(shí)的理解。噴泉實(shí)驗(yàn)融物理和化學(xué)性質(zhì)驗(yàn)證于一體，生動(dòng)形象地證明了氨氣極易溶于水及其水溶液呈堿性等性質(zhì)，歷來(lái)很受學(xué)生的喜愛(ài)[1]。但該實(shí)驗(yàn)的裝置也存在一定的弊端，如氣密性、藥品用量大、氣體不易控制等[2]。因此，對(duì)噴泉實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)中學(xué)化學(xué)教學(xué)及一線教師具有一定的參考價(jià)值和借鑒意義。

1 實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)的依據(jù)

噴泉實(shí)驗(yàn)是人教版必修1第四章第四節(jié)——氨的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，也是考試大綱要求的內(nèi)容，教材中噴泉實(shí)驗(yàn)裝置中，在干燥的圓底燒瓶力充滿氨氣，用帶有玻璃管和滴管(滴管力預(yù)先吸入水)的塞子塞緊瓶口。立即倒置燒瓶，使玻璃管插入盛水的燒杯里(水里事先加入少量的酚酞試液)，把實(shí)驗(yàn)裝置裝好后。打開(kāi)橡皮管的夾子，擠壓滴管的膠頭，使少量的水進(jìn)入燒瓶。觀察現(xiàn)象。可以看到，燒杯里的水由玻璃管進(jìn)入燒瓶，形成噴泉，燒瓶?jī)?nèi)液體呈紅色。從上面的實(shí)驗(yàn)可以看出，氨極易溶于水，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)定，在常溫，常壓下，1體積的水能溶解700體積的氨氣。

汪永彥[3]在《化學(xué)噴泉實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)改進(jìn)方案》一文中，也對(duì)該裝置進(jìn)行了改進(jìn)，如圖1所示。改進(jìn)后優(yōu)缺點(diǎn)分析：改進(jìn)后裝置圖比較復(fù)雜，對(duì)于中學(xué)生而言從裝置原理的理解到實(shí)驗(yàn)的操作都比較復(fù)雜，高于他們的認(rèn)知水平，對(duì)實(shí)驗(yàn)的演示不起積極作用。但本次改進(jìn)應(yīng)用了注射器是亮點(diǎn)。醫(yī)用注射器具有氣密性好、體積小、易操作、可調(diào)節(jié)、透明度高、易觀察，且使用簡(jiǎn)便靈活等特點(diǎn)，這個(gè)特點(diǎn)是傳統(tǒng)儀器無(wú)法替代的，同時(shí)它具備量取、轉(zhuǎn)移、兼作反應(yīng)容器等功能。真正做到一器多用，它的靈活運(yùn)用使化學(xué)實(shí)驗(yàn)變得更完美[4]。

圖1 改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置

圖2 改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置

再如汪建軍[5]在《利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)構(gòu)建化學(xué)高效課堂》一文所做的改進(jìn)，如圖2所示。研究者將氨氣制備的反應(yīng)發(fā)生裝置直接安裝到儀器上，這樣就避免了實(shí)驗(yàn)事先要收集氨氣的復(fù)雜

步驟以及氨氣收集不純導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。具體步驟如下：加適量的濃氨水、NaOH固體于小試管里，快速伸入燒瓶里面，重新安裝好裝置。可以看到小試管里有氣泡冒出，燒瓶里的氣體由D處排出，空氣排完，D處用夾子夾住，便可做實(shí)驗(yàn)了[5]。雖然該噴泉實(shí)驗(yàn)證明了氨氣極易溶于水及其水溶液呈堿性等性質(zhì)，但由于加入了NaOH，不能確定使酚酞變紅的是氨溶于水還是NaOH的作用，還應(yīng)多加一個(gè)氨水與氫氧化鈉的實(shí)驗(yàn)才算完美。

2 自行改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置

結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出如圖3所示的裝置圖。具體改進(jìn)如下：

(1)圓底燒瓶?jī)?nèi)檢驗(yàn)完氣密性后就加入了NaOH固體，要使反應(yīng)發(fā)生用注射器加入濃氨水即產(chǎn)生氨氣。

圖3 自行改進(jìn)的噴泉實(shí)驗(yàn)裝置

(2)直角導(dǎo)管的膠管處有一個(gè)止水夾，當(dāng)產(chǎn)生的氨氣排完燒瓶?jī)?nèi)的空氣時(shí)，關(guān)閉止水夾燒瓶?jī)?nèi)的氣體就是純凈的氨氣了。

(3)中間直導(dǎo)管插入帶有酚酞的水溶液中，水倒流形成噴泉。

裝置改進(jìn)后簡(jiǎn)單實(shí)用，在課堂演示實(shí)驗(yàn)中節(jié)約時(shí)間、節(jié)約藥品、也不會(huì)因?yàn)闅饷苄圆缓靡约鞍睔獠患儗?dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，造成尷尬的囧態(tài)。該實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)具有一定的可操作性和實(shí)際意義。

當(dāng)然，選用礦泉水瓶自制裝置，橡皮泥做密封，即鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，又激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，同樣值得推廣。

3 結(jié)束語(yǔ)

學(xué)習(xí)化學(xué)和學(xué)習(xí)其它學(xué)科一樣，要注重基礎(chǔ)開(kāi)始。實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)、體驗(yàn)化學(xué)和探究化學(xué)過(guò)程的重要途徑。通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察、探究和思索，可以加深我們對(duì)化學(xué)的理解，可以開(kāi)闊我們的眼界。并逐步培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)探究的方法和良好的科學(xué)習(xí)慣。通過(guò)對(duì)高中化學(xué)氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，激發(fā)了學(xué)生的興趣，增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)踐能力，這更是教育工作者不斷追求的目標(biāo)。

[1] 吳青茂.氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2015,(3):61.

[2] 楊中嵩. 噴泉實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)[B].安徽教育,1996(5):33.

[3] 汪永彥. 化學(xué)噴泉實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)改進(jìn)方案[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器,2013(2):23-24.

[4] 張正飛.例析注射器在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)中的妙用[J].化學(xué)教育學(xué),2013(9):89-90.

[5] 汪建軍. 利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)構(gòu)建化學(xué)高效課堂[J].中學(xué)生數(shù)理化(教育學(xué)),2013(7):49.

(本文文獻(xiàn)格式：趙麗娜，孔令冬，張玲玲.噴泉實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)[J].山東化工，2018，47(02)：100，102.)