摘 要：氨气喷泉实验是高中化学的一个重要性质实验。由于该实验的趣味性强，效果直观明显，能够充分调动学生的学习积极性，从而为学生的学习和设计化学实验提供了广阔的思维空间。本文围绕着高中氨气喷泉实验的创新设计这一中心论点，先浅析了传统氨气喷泉实验存在的不足，然后就氨气喷泉实验的创新设计进行了详细的分析探讨。
关键词：高中化学 氨气喷泉实验 创新设计
一、传统氨气喷泉实验存在的不足
根据教材讲述，要通过加热铵盐和碱的混合物的方法制取氨，采取向下排空气法来收集，然后开始进行氨气喷泉实验。这种实验方法主要存在以下不足：
1.在试管中放置NH4CI和Ca(OH)2，然后利用酒精灯直接加热，试管中药品发生化学反应后，极易形成块状物，不容易清洗干净。
2.在加热时，采用试管口向下倾斜的方法，虽然能够很大程度上避免形成湿存水的情况，但是试管中的实验粉末药品容易向试管口方向下滑，导致导管口堵塞，影响制备氨气实验的顺利开展。
3.收集氨气的试管用棉花塞瓶口，棉花的气密性差，收集到的氨气容易透过棉花泄露到空气中，造成环境污染。
4.在进行氨气喷泉实验的操作演示时，要求在干燥的圆底烧瓶里充满氨，用带有玻璃管和滴管（滴管里预先吸入水）的塞子塞紧瓶口，这种双口塞也可能会造成氨气泄露。
5.在实验过程中，需要反复更换仪器，实验过程繁琐，需要花费很多课堂时间；并且要时刻注意实验细节，一旦出现失误，就会影响实验效果，耽误课堂教学进度。
6.通过整个实验，只能验证氨气的水溶性和氨水的碱性，知识探究功能单一，实验学习效率低。
二、氨气喷泉实验的创新设计
在创新设计的氨气喷泉实验中，需要的实验仪器包括：三颈圆底烧瓶（250ml、1个）、铁架台（1个）、烧杯（250ml、1个）、Y形管（1个）、注射器（1个）、止水夹、导管、单孔橡皮塞、滴管。需要的实验药品包括：固体NaOH、浓氨水、红色石蕊试纸、酚酞水溶液。
实验步骤如下：
1.用单孔橡皮塞分别塞住三颈圆底烧瓶的三个瓶口，将Y形管插入第一个瓶口的橡皮塞内，将导管插入第二个瓶口的橡皮塞内，将注射器插入第三个瓶口的橡皮塞内，然后将三颈圆底烧瓶用铁架台倒置固定好。
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2.在烧杯内倒入酚酞水溶液，将三颈圆底烧瓶第二个瓶口的导管口另一端插入酚酞水溶液内。然后将手放置于三颈圆底烧瓶的底部，检查烧瓶的气密性。如果导管口有连续不断的气泡冒出，并且放手后在导管内形成一段水柱，则表示气密性良好。
3.用止水夹将插入到酚酞水溶液中的导管夹住。
4.分别将固体NaOH（2g）和浓氨水（2ml）加入到Y形管的两个分叉管中。
5.将插在第三个瓶口的针筒取下，保留针头继续放置在橡皮塞中（主要是在下一步利用针口尾部排出三颈圆底烧瓶内的空气）。
6.倾斜Y形管，使分叉管中的两类化学药品接触反应产生氨气。同时，将湿润的红色石蕊试纸放置在针口尾部，如果试纸变蓝，表示三颈圆底烧瓶内的空气已排出，烧瓶内已收集满氨气，快速拔下针头。
7.用注射器吸入水，然后插上针头，插入三颈圆底烧瓶内，将注射器内的水注入烧瓶中。
8.打开导管上的止水夹，便能观看到红色喷泉现象。
这种创新设计的氨气喷泉实验与传统的实验相比，具有以下优点：
（1）无需酒精灯加热，只需倾斜Y形管，便能制备产生氨气，既节约了化学药品，也免去了加热试管后试管内块状物的清洗环节。（2）利用湿润的红色石蕊试纸检测氨气收集情况，能够有效减少氨气外泄，保护环境。（3）这一实验将氨气制备、氨水性质测试统一起来，减少了实验操作步骤，节省了实验操作时间，提高了实验成功率。（4）通过实验，不仅能够验证氨气的水溶性和氨水的碱性，还能提高学生的环保意识，培养学生的逻辑思维能力和化学综合运用能力。
利用三颈圆底烧瓶，还可以延伸做双色喷泉实验。需要的实验仪器包括：三颈圆底烧瓶（250ml、1个）、烧杯（250ml、2个）、铁架台（1个）、Y形管（1个）、注射器、导管、止水夹、单孔橡皮塞。需要的实验药品包括：饱和食盐水（300ml）、0.1%酚酞溶液、0.1%百里酚酞溶液、固体NaOH、浓氨水、红色石蕊试纸。实验步骤如下：
①用橡皮塞塞住烧瓶的三个瓶口，将Y形管插入中间瓶口，将两个导管插入两侧瓶口，然后将三颈圆底烧瓶用铁架台倒置固定好。②在两个烧杯中分别导入150ml饱和食盐水，在一个烧杯内滴入几滴0.1%百里酚酞溶液并搅拌均匀，另一个烧杯内滴入几滴0.1%酚酞溶液并搅拌均匀，将插入烧瓶的两根导管的另一端分别插入两个烧瓶溶液内，然后按照之前的实验方法检测装置气密性。③用止水夹分别夹住两个导管。④分别将固体NaOH（2g）和浓氨水（2ml）加入到Y形管的两个分叉管中，按照之前的实验方法制取氨气。⑤用注射器向烧瓶内注入水，打开第一个止水夹，看到蓝色喷泉；当第一个烧杯内的溶液剩余1/2左右时，关上第一个止水夹，打开第二个止水夹，看到红色喷泉。双色喷泉实验结束后，可以看到烧瓶内充满两色溶液，下层是密度较大的蓝色溶液，上层是密度较小的红色溶液，两层溶液的交界处呈紫色。
论文作者:赵彬
论文发表刊物:《素质教育》2016年11月总第224期
论文发表时间:2017/2/13
标签：氨气论文; 烧瓶论文; 喷泉论文; 导管论文; 瓶口论文; 酚酞论文; 溶液论文; 《素质教育》2016年11月总第224期论文;