氨气的喷泉实验2013年1月:氨气喷泉实验

用创新实验促进化学高效课堂的形成

——关于氨气的喷泉实验改进探究

武汉市金银湖中学 汪建军

问题的提出：

氨气喷泉实验是个很好验证氨气在常温情况下极容易溶于水并且还兼有证明它的水溶液呈碱性的非常精彩的实验。学生都觉得这个实验很有趣，很新奇。每次出现美丽的喷泉现象时，学生特别好奇，惊讶，它很好地激发了学生的学习兴趣和热情，进而唤起了探索新的知识的欲望。但是在原有实验过程中，需要先另外收集氨气，过程很复杂，而且收集的氨气由于混有空气纯度不是很高，往往喷泉很快会停止，最后液体并不能充满整个烧瓶，而且在制取氨气过程中还会污染环境,实验成功率也不高。

基于一般实验效果不是特别理想，我在教学实践过程中尝试性的探索改进的方案，终于寻找到了一种实验现象很明显，而且可操作性强的氨气喷泉实验改进的新的方法。现在表述如下。

探究原理：

利用浓氨水的较强的挥发性，在浓氨水里面加入NaOH固体，NaOH固体溶解于浓氨水中并且释放出大量热量，加剧了浓氨水的挥发，快速放出氨气。

探究器材与药品：

塑料水瓶（矿泉水瓶or可乐瓶）、小号试管、橡皮筋、短玻璃导管、尖嘴玻璃管、橡胶管、烧瓶、橡皮塞（双孔两个）；浓氨水、10%酚酞溶液、NaOH固体、水。

探究过程及现象：

1、将小试管用橡皮筋固定在尖嘴玻璃管上，塑料瓶里加入适量10%酚酞溶液，振荡。2、按上图一组装好实验装置，两手紧握烧瓶圆球部检查装置的气密性。3、加适量的浓氨水、NaOH固体于小试管里，快速伸入烧瓶里面，重新安装好装置，观察现象。可以看到小试管里有气泡冒出，烧瓶里空气由D处橡胶管排出，烧瓶里空气排完，D处再用夹子夹住，多余的氨气会由尖嘴导管排入塑料瓶里，溶解于中水后就可观察到瓶中酚酞溶液变成红色。4、反应完成后，用食指按住瓶塞上的短玻璃管C处，另一只手挤压塑料瓶，使少量的水进入烧瓶，即可形成美丽的喷泉。通过堵住C处的手指的控制，可以调节塑料瓶中的进气量，使之产生一定的负压，这样就可以控制

喷泉的大小以及延长喷泉持续的时间长短，突出了实验的现象。在实验过程中，加入氢氧化钠固体和浓氨水时动作要快，并且要迅速放进烧瓶中，塞紧。如果一个人太慢，可以找一个学生协助，收集氨气过程可以用湿润的酚酞试纸在D处验满，但实际上试纸刚变色时出来的的氨气中还夹杂有空气，这时如果就判定氨气已经收集满了，其实不妥。这时最好在D处加一个带橡胶管的漏斗倒悬于一个装有水的烧杯上，让烧瓶充分收集氨气，同时可以减少氨气对空气的污染。 探究结果及分析：

把氨气的收集和喷泉实验的装置连成了一个整体，不需要事先收集氨气，操作简便、容易进行，实验成功率很高。可以节约时间和药品，整个实验可在十分钟以内完成；药品用量很少，实验还可以向微型化方向发展。喷泉可以随意控制，延长持续时间、突出了实验现象。在进行化学实验时，所加药品的量需要根据烧瓶的大小适当加以调节。药品加入要快速，避免生成的氨气大量外逸，污染环境。 探究结果反思：

本次改进的设计虽然是对实验的一种创新，但仍未离开发生喷泉的基本原理：使烧瓶内外形成压差，将塑料瓶中的水压入烧瓶之中。本实验运用了物理的知识解决化学问题，可以把握住现象的实质原因，还可以由特殊的化学现象抽象出一般性的规律。