氨气喷泉实验范文

氨气喷泉实验篇1

[问题]某课外实验小组的同学学习完氨气的化学性质后,对氨气喷泉实验胶头滴管中水的作用发生了兴趣, 如图1所示[1]: 经过讨论后,他们一致认为:没有挤压胶头滴管时打开止气夹也没有喷泉产生,挤压胶头滴管时水进入烧瓶后溶解了氨气而产生了负压,这时打开止气夹后在大气压的作用下,将烧杯中的水压入烧瓶,玻璃管中空气也被吸入了烧瓶,使水与烧瓶中没有溶解完的氨气冲破了空气的阻隔作用直接接触,才能形成连续的喷泉,为此他们打算进行如下探究:

1. 将胶头滴管换成10 mL 的医用一次性注射器[2],注射器内不装任何东西,先打开止气夹再向外拉动注射器的手柄,你觉得能否________(填:能、不能)形成喷泉,理由是____________。

2.知道了氨气是碱性气体后,他们饶有兴趣地想进一步作氨气能否与碱性溶液形成喷泉的探究,探究中他们将烧杯中的水换成饱和石灰水,结果惊奇地发现了也能产生美丽的喷泉,你觉得如果将教材中氨气喷泉实验中烧杯里的水换成稀氨水, (填:能、不能)形成喷泉,理由是(氨气在水中的溶解度为1∶700)________________________。他们由此拓宽了产生喷泉的条件:凡是气体可以溶解在要产生喷泉的液体中、或者是与溶液快速发生反应,这种装置都可以产生喷泉,和气体的酸碱性无关,你觉得当烧瓶中的气体是氯化氢,(假定条件为标准状况)烧杯中的液体为1 mol・L-1的盐酸时(已知氯化氢气体在水中的溶解度为1∶500,此时盐酸的密度为可按1近似处理)通过计算说明此喷泉能否形成(可以近似计算______________________

__________________________________________。

3.通过这次探究活动,他们还觉得以前广为流传的一道关于喷泉实验的上海保送生高考题有严重的缺陷:下面是原题:14.某学生积极思考产生喷泉的其他办法,并设计了如图所示的装置。

⑴在图2的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质后,可能产生喷泉的是

A. Cu与稀盐酸;B. NaHCO3与NaOH溶液;C. CaCO3与稀盐酸;D. NH4HCO3与稀盐酸

⑵在图中的锥形瓶中外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽加入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是

A. 浓硫酸;B. 食盐;C. 硝酸钾;D. 硫酸铜

这种方法产生喷泉的原理是_______________。

他们讨论后认为,该装置原来的烧瓶中应该有空气,因此(1)中的原答案D选项的反应尽管能够产生较多的二氧化碳,但是因为烧瓶是密闭的,里面的空气只能受到压缩而不能消失,所以不能形成喷泉,最多只能喷入很少一点液体,如果不改变试剂,只增加辅助装置,你觉得增加的装置是______________,连接方法是______________;原因是____________________________,他们还有一种方案是不改变装置,只改变烧瓶中的气体,根据溶解性规律,你觉得烧瓶可以改装的气体可以是_______(要求至少填一种),如果气体和锥形瓶中的液体都改变,气体可以是______________,液体可以是_____________________。(写化学式,至少填3种,气体和液体的顺序要对应)

[命题意图]本题属于原创题,以熟悉的教材实验为依托,喷泉实验也是高考的热点知识,以实验中胶头滴管操作的细节为探究点,同时将探究中的发现作为解答习题的线索,自然发散、延伸,还将定性判断和定量计算相结合,并通过探究结果和有瑕疵高考题相结合起来,跟物理知识相联系,让学生开动脑筋去完善,有利于培养学生的批判思维和科学精神及创新能力,试题在基础中去综合和突破,源于教材、高于教材,符合高考实验命题趋势和课程改革精神,适用于高三学生在复习中使用,以巩固和加深对教材实验的理解。

[试题点评]

1. 源于教材、注重实验细节和过程。试题源于教材的基本实验,在实验中易忽略的细节:从胶头滴管的操作和其中的水的作用入手探究,并从气体引发喷泉适当延伸到用气体引发喷泉,思维拓展的训练。

2. 鼓励学生在实验学习中合理的“异想天开”地对实验进行探究,培养学生的探究精神,拓宽实验视野,发现喷泉实验新的范围,以探究结果为线索,巧妙地将喷泉的定性判断与定量计算相结合。

3. 利用探究的发现,破除迷信,培养学生敢于挑战权威,在实验中求真、求实、在追求真理中去创新、完善和升华。

4. 试题由易到难,有梯度,第3题有较强的开放性,和相似相溶原理结合,考察了思维的严密和知识的综合运用。

[解题思路]

1. 从学生的讨论结果,从原实验用水引发喷泉,形成负压后使烧杯中的水直接与氨气接触形成喷泉,改为用注射器拉动手柄吸入玻管中的空气后,也能使水与氨气接触顺利产生喷泉,所以第1小题第一空:能;形成喷泉的原因:吸入空气后使水与氨气直接接触,在烧瓶中产生负压形成喷泉。

2. 第2小题以实验探究的结果为解答提示线索,容易得出第一空应该能形成喷泉,第二空是定性判断,可以从氨气的溶解度很大的数据找出理由:稀氨水还能继续溶解氨气,故能形成喷泉。第三空由定性转向定量,可以作如下近似计算500体积的氯化氢溶解在1体积水时物质的量浓度: c(HCl)=n/V=[(500/22.4)/(1000+36.5×500/22.4)×10-3] mol・L-1

=12.4 mol・L-1。

3. 根据题中对原题缺陷的提示:原烧瓶中的空气是密闭的,尽管受到酒精的压缩,空气不能溶解在酒精里,所以不能形成持续的喷泉,第一空:应该增加一根玻璃导管,让烧瓶和外界相通,第二空:导管从烧瓶的胶皮塞中插入,导管口要高于尖嘴管口,原因:防止产生喷泉时液体流出。第四空:空烧瓶中的液体为乙醇,根据溶解规律可以考虑常温下是气体的有机物如:甲醛、一氯甲烷;第五空、六空,为学生思维提供了广阔的驰骋空间,有极强的开放性。

参考答案:

1能;吸入空气后使水与氨气直接接触而溶解,在烧瓶中产生负压形成喷泉。

2能;稀氨水还能溶解大量氨气;c(HCl)=n/V

=[(500/22.4)/(1000+36.5×500/22.4)×10-3] mol・L-1=12.4 mol・L-11 mol・L-1,盐酸还可以溶解大量的氯化氢气体,所以能形成喷泉。

3增加一根玻璃导管;导管从烧瓶的胶皮塞中插入,导管口要高于尖嘴管口;防止产生喷泉时液体流出;甲醛、一氯甲烷(其他合理答案也可);NH3、HCl、CO2、SO2……;H2O、NaOH(H2O)、NaOH(还有许多其他合理的配伍,只要能形成喷泉都行)

参考文献:

[1]高中化学,必修加选修第二册,[M]人民教育出版社2003:11.

[2]陈玉玲,张明全.喷泉实验系列问题探究[J].2008,(6):9.

氨气喷泉实验篇2

人教版普通高中课程标准实验教科书化学必修1第4章第4节实验4-8:在干燥的圆底烧瓶里充满氨气，用带有玻璃管和滴管（滴管里预先吸入水）的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶，使玻璃管插入盛有水的烧杯（预先在水里滴入少量酚酞溶液）。轻轻挤压滴管，使少量水进入烧瓶。该实验的主要目的是说明氨气极易溶解于水且溶解得快。

笔者在实际的教学中发现，此实验存在如下的不足：

①教材中氨气的制备、收集、验满都是在一个开放体系中完成的，不符合绿色化学理念；

②需要事先收集好氨气并密封保存，且实验药品用量多，耗时长。

为了达到绿色环保、操作简单方便、便于学生动手操作等目的，笔者设计了如下实验装置。

1实验用品

铁架台（带烧瓶夹，两套）、具支试管、圆底烧瓶、分液漏斗、单孔橡胶塞、三孔橡胶塞、T型管、止水夹（3个）、乳胶管、烧杯、医用注射器、医用输液管、尖嘴玻璃管、玻璃导管；酚酞、氢氧化钠或氧化钙固体、浓氨水、蒸馏水等。

2实验装置

改进后的实验装置图如图1所示。

3实验操作

（1）按图1所示连装好实验装置，检查装置的的气密性。在烧杯中加少量蒸馏水，打开K1，K2，关闭K3，用双手或热毛巾捂住试管底部，玻璃导管中的液面开始缓慢下降，导管内的液面低于烧杯中的液面并保持一段时间，证明装置的气密性良好。

（2）在具支试管内加入适量的氢氧化钠或氧化钙固体，在圆底烧瓶内加入适量的浓氨水，在烧杯中加少量蒸馏水至刚好淹过导管下端,并滴加2～3滴酚酞试液，在医用注射器中吸入少量水。

（3）打开K1、K3，关闭K2，将分液漏斗的活塞打开，使浓氨水缓慢滴加到具支试管中，这时可观察到固体表面有大量无色的气泡产生，当烧杯中的蒸馏水逐渐变红时，证明圆底烧瓶中氨气已收满。此时停止滴加浓氨水。

（4）关闭K1、K3，在烧杯中再加一定量的蒸馏水，这时轻轻推医用注射器的活塞，使少量的水通过医用输液管进入圆底烧瓶，打开K2，这时会发现圆底烧瓶中出现美丽的红色喷泉。

（5）喷泉实验结束后，关闭K2，打开K3，使圆底烧瓶内的液体回流到烧杯内。更换干燥的圆底烧瓶后即可重复做喷泉实验。

4改进后的优点

（1）将氨气的制备、收集、验满及喷泉实验等集中在一套装置中完成，整个装置操作简单，实验的连续性强，便于在课堂上演示。

（2）用医用注射器和输液管替代了胶体滴管，操作极为方便，体现了资源再利用的价值，培养了师生废弃物再利用的意识。

（3）在实验中如果需要连续操作，只需将圆底烧瓶换成干燥的即可，这样便于教师在连续两个班进行演示，也便于连续两个班做学生实验。

（4）将烧杯中的蒸馏水换成CoCl2（或MnCl2）溶液，可形成棕色的喷泉；换成NiCl2溶液可形成绿色的喷泉；换成FeCl3溶液可形成红褐色喷泉。

氨气喷泉实验篇3

关键词：气体反应；趣味化学实验；实验优化设计

文章编号：1005C6629（2017）1C0068C04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”这句话告诉我们，兴趣其实是最好的老师，一个人一旦对某一事物或某种活动产生兴趣，就会全身心投入其中。因此，课堂教学中，教师除了讲授基础知识、基本技能外，更重要的一点是要培养学生的学习兴趣，激发其求知欲望，引导其进入一种积极的、主动的学习状态。化学是一门以实验为基础的科学，本文以气体反应内容为例，结合高中化学的课堂教学，谈谈笔者利用演示实验激发学生学习兴趣的教学实践。

1 气体反应的实验设计

“气体的性质”是高中化学中重要的教学内容，也是教学难点之一[1]，因为绝大多数气体无色无形，看不见摸不着，如何生动而又形象地描述气体的性质？不少教师会利用实验进行辅课堂教学[2]，但实验应怎样设计才能吸引学生，激发其学习热情？笔者认为以下几点非常关键。一是所选内容在课堂上可当场操作演示，且实验现象要明显有趣，给学生以直观感受；二是实验过程要有悬念，能激起学生的好奇心，启迪学生学习的灵感，引发探究的欲望；三是由实验引出诸多问题让学生思考，留给他们进一步想象和拓展的空间。现举数例如下。

2 实验案例

2.1 氨气与氯化氢的反应

现行上海市高中化学教材中对氨气与氯化氢的反应是这样描述的[3]：取两根玻璃棒，分别在浓氨水及浓盐酸里蘸一下，然后将两根玻璃棒逐渐靠近但不接触，这时可以观察到在两根玻璃棒之间有白烟产生（图1a）。按照教材教师在课堂上演示了氨水与浓盐酸挥发然后再发生气相反应的过程，但从实际教学效果来看，留给学生的印象并不深刻。因此笔者将实验进行了如下改进：在一根长玻璃管两端塞上棉花，分别向两端同时滴入浓氨水和浓盐酸，马上用橡皮塞塞住，半分钟之后就可以看到白烟在玻璃管内生成；再仔细观察，会发现白烟的位置不在管的中央，而在靠近浓盐酸的一端（图1b）。通过改进的演示实验教学，学生理解了3个知识点：①氨水与浓盐酸分别在玻璃管的两端，距离较远，挥发扩散后才发生反应；②气体的扩散速率与气体式量有关（Graham扩散定律），在同温同压下气体扩散速度与气体密度的平方根成反比，因氨气的密度小，扩散速度快，故而反应在靠近浓盐酸的一端进行；③氨气和氯化氢反应生成固体氯化铵（白烟）。与教材实验相比，改进后的实验教学效果明显好于前者。

2.2 硫化氢与二氧化硫的反应

二氧化硫和硫化氢反应，教材里是这样设计的[4]：取一瓶二氧化硫和一瓶硫化氢气体（图2a），把两瓶气体混合，观察瓶壁上有什么现象，结论是瓶壁有浅黄色固体和水珠出现，这是一个定性实验。

笔者对教材实验装置进行了改进设计，采用矿泉水瓶收集两种气体（图2b）。在课堂演示时，将两瓶子撤去盖子后对接迅速用胶封住瓶口，按照Graham气体扩散定律，式量小（密度小）的气体扩散速率快，因此浅黄色固体和水珠应出现在盛装二氧化硫气体的瓶内，但实验结果恰恰相反，产物主要集中在硫化氢瓶内（图2c）。这一反常现象一下子引起了W生的兴趣，大家各抒己见。经过分析，得出了造成此实验现象的原因是：硫化氢与二氧化硫发生氧化还原反应（2H2S+SO23S+2H2O），反应物消耗比为2：1，即在同等条件下硫化氢瓶中的压强减小更快，由于压差的存在，导致二氧化硫气体被“吸入”硫化氢瓶中，并在其中生成硫和水。

此时，学生又进一步提出了疑问：既然硫化氢与二氧化硫反应使系统的压力下降，为何瓶子没有变形呢？再对实验过程中各环节进行检查和分析，得出了原因。由于实验中采用口香糖胶来封瓶口，导致装置的气密性还不够好。针对此缺陷再进行改进后，用插有短玻璃管的橡皮塞代替塑料瓶盖，两玻璃管口用乳胶管连接，中间夹以弹簧夹（图2d）。实验开始后松开弹簧夹，反应经数分钟或数小时（取决于玻璃管内径的粗细），可以看到玻璃管中生成黄色的硫，同时瓶子慢慢变瘪。以上实验结果环环相扣，过程充满悬念，给学生留下深刻印象。

2.3 氨气与氯气的反应

高三的教材告诉我们，氨气与氯气存在两个反应：

反应（1）中氨气与氯气的计量系数比为2：3，即在温度、压力相同时，反应600mL的氯气需要消耗400mL的氨气。反应（2）中的系数比为8：3，即反应600mL的氯气需要消耗1600mL的氨气。于是有不少学生猜测，只有当氨气的量超过400mL时，才会发生第二个反应生成氯化铵。那么实际情况真是如此吗？只有反应（1）进行完全了才进行反应（2）？

我们进行了演示实验。如下图3，取两个体积不同的矿泉水瓶，600mL的大瓶储存氯气，350mL的小瓶储存氨气，两瓶子用乳胶管相连。弹簧夹一经打开，在玻璃管及瓶中立刻产生白烟，说明反应（1）（2）几乎是同时发生的。与实验2.2相似，几分钟后，瓶子变瘪。

对此实验现象和结果进行讨论和分析后，得出了如下解释：氨气首先与氯气反应生成氯化氢，酸性的氯化氢气体又与碱性的氨气立即快速反应生成氯化铵；据实验现象还可得出后者反应速率远大于前者的结论。因此，不待反应（1）中的氯气消耗完，反应（2）已开始。这一演示实验生动地描述了“反应速率”这一概念，也给了学生一个启发，很多化学实验的结果和我们当初的想象是不一样的[5]。

2.4 喷泉实验

喷泉实验是高中化学实验中关于氨气性质的经典实验[6，7]，教材中其装置如图4所示。当打开活塞时，烧瓶内的氨气迅速溶于水生成氨水（NH3+ H2ONH3・H2ONH4++OH-），在烧瓶内外产生压差，压差将烧杯中的液体压入烧瓶中形成喷泉，由于氨水使酚酞变红，所以喷泉呈红色，非常美丽。

由于原理比较简单，笔者便尝试着请学生对喷泉实验进行创新改进，并在其间插入诸多问题让其思考。例如，问题1，如果将烧瓶中的气体换成氯气，还能形成喷泉吗？学生经过思考后很快就回答不能，因为氯气在水中的溶解度较小。接着教师再提出问题2，那么能否设法提高氯气的溶解度呢？经过热烈讨论，学生给出了答案，采用氢氧化钠溶液代替水。

新实验采用如下设计：以氯气取代氨气，把胶头滴管中的水换成氢氧化钠溶液（浓度较高），在烧杯中也加入含酚酞的氢氧化钠溶液（浓度较低），溶液呈粉红色。实验中将胶头滴管中的氢氧化钠挤入圆底烧瓶，轻轻晃动圆底烧瓶片刻，再打开弹簧夹，因烧瓶内的氯气与氢氧化钠发生反应形成负压：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O，烧杯中的液体被压入瓶内，成功地完成了氯气的喷泉实验。此时观察仔细的学生注意到，喷泉的颜色由原来的粉红色变成了无色。这又是一个非常好的知识引入点。教师继而引入问题3，溶液为何褪色？经过启发，学生分析褪色的原因可能有两个：①氯气与氢氧化钠反应，消耗了氢氧化钠；②氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，生成的次氯酸氧化酚酞。原因究竟是哪一个？还是以实验事实来作答。利用烧瓶中的液体进行如下分析实验：在液体中滴入溲趸钠，如果溶液再次变红，则可推断是原因①；或在液体中加入酚酞，如果溶液重新变红，则证明是原因②。实验结果显示，溶液中加入酚酞后才会再次显粉红色，说明使溶液褪色的真正原因是由次氯酸氧化酚酞所致。在本实验中，教师对实验加以变换，以问题为导向，通过对问题的层层剖析，结合现场操作演示，将氨气、氯气的物理及化学性质有趣地展现在学生面前。

3 结语

本文对四个原有教材实验进行了设计优化和拓展深化，将“氨气与氯化氢”、“硫化氢与二氧化硫”、“氨气与氯气”、“喷泉实验”四个反应作为课堂演示实验，并以问题为导向，通过递进式提问及对问题的层层剖析，结合现场演示，将几种气体的物理及化学性质生动直观地展现在学生面前。这些教学手段活跃了课堂氛围，激发了学生思维，巩固了所学知识，拓展了学生认知，提高了学习兴趣，收到了良好的教学效果[8，9]。同时需要提醒的是，上述气体均属于有毒有害气体，实验操作时须做好必要的防范措施，这一点也是为了对学生进行安全教育和环保意识的唤起。化学是以实验为基础的自然科学，化学反应往往伴随有色彩、形态、声音、能量、气味等变化，只要我们精心设计，将这些丰富多彩的实验内容引入课堂教学，就能激发学生的兴趣并使其成为学习的动力，让学生在愉悦、活泼的课堂氛围中潜移默化地接受教育，达到“润物细无声”的教学效果。

参考文献：

[1]王家昌.浅谈混合气体推断的起点与落点[J].数理化学习，2015，（12）：42～43.

[2]魏书彬，陈加柱.浅议高中化学实验教学的问题与对策[J].化学教学，2015，（11）：75～78.

[3][4]上海市中小学课程改革委员会编.化学（高中一年级第二学期）[M].上海：上海科学技术出版社，2012：23，6.

[5]钱胜.例谈克服教学中的“想当然”[J].化学教学，2013，（7）：17～19.

[6]程萍，李美星.从实验学化学――氨的教学设计及思考[J].化学教学，2013，（6）：60～63.

[7]吕亚娟，曾有德，张力，陈洁.喷泉实验的理论分析与实验研究[J].化学教育，2013，（10）：75～77.

[8]王海燕，刘波.氯化钴溶液变色实验的定量控制及相关趣味实验介绍[J].化学教学，2008，（10）：5～7.

氨气喷泉实验篇4

关键词：氨；制取；收集；性质实验

一、改进原因

氨的制取、收集及性质实验是人教版普通高中课程标准实验教科书《化学》必修①第四章第四节中的重要内容。主要包括：氨气的实验室制法2NH4Cl+Ca（OH）2=CaCl2+2H2O+2NH3、验证极易溶于水的喷泉实验、氨气溶于水显弱碱性、氨水受热易分解、氨气与酸反应等实验内容。若按照教科书上的套路来做，必然存在以下不足：

1.教材中用加热铵盐和固体碱来制取氨，量小且难易收集，满足不了实验所需。故在实验教学中多采用浓氨水加固体碱的方法获取氨，即便是这样，仍然存在浓氨水和固体碱的量不易掌控，使得多余的氨外逸，造成了环境污染。因此，制取氨的实验不便在教学现场进行；并且，氨的加热分解实验也没机会展现出来。

2.连续授课时，必须在实验准备室提前制备好几烧瓶的氨备用，但待到后面的班级使用时，实验效果往往不理想。

3.最后需要指出的是，教材中的实验步骤多且烦琐，占用了较多的课堂时间，影响了教学效果及进度。为了弥补上述不足，经过再次改进实验，又设计出了一套更加简单实用的实验装置。

二、所用实验物品（药品及附属用品略）

具支试管、长颈漏斗、止水夹各一个；单孔橡胶塞两个玻璃导管两段、橡胶管一小段、酒精灯、烧杯、剪去底部塑料滴管。

三、实验装置

■

四、实验步骤

1.检查装置的气密性：按图连接好装置，打开K1、K2，将塑料滴管进入盛有水的烧杯中，微热具支试管，烧杯中产生气泡，冷却至室温，塑料滴管中有液面上升，并能保持一段时间不下降，证明装置气密性良好。

2.取下与自制小集气瓶配套的橡胶塞，用短直导管蘸一下浓盐酸，然后复原装置。

3.挤压胶头滴管，使少量的浓氨水进入具支试管中。

4.氨的制取、弱碱性和与氯化氢反应的实验。打开止水夹，用酒精灯均匀加热具支试管约10秒钟，自制集气瓶中产生大量的白烟，水中有大量气泡冒出，待到气泡很少时，关闭止水夹K1，以便让学生清楚地观察实验现象。

5.“喷泉”实验。向烧杯中加入几滴酚酞，待几秒钟，由于温度的降低，使得自制小集气瓶内的气压下降（也可用手反复挤压塑料滴管），水从玻璃导管处自动连续喷出，形成美丽的红色喷泉。

五、改进后的优点

1.氨的用量可控。整个实验下来浓氨水的用量仅为一滴管，不需要固体碱，多余的氨也被水吸收，从而有效控制了氨对环境的污染。

2.直观、连续、可靠。一改过去制取氨的方法，直接采用加热浓氨水的方法，现制现用，有效解决了氨的泄露问题，也不用滴管将少量水挤入烧瓶。

3.紧扣主题，节省时间。该装置将氨的制取、收集和性质的检验合为一体，3分钟即可完成教材中的所有实验内容，切实提高了实验教学效率。

4.本装置不仅设计巧妙、构思新颖，且同时具备制作简单、操作方便、现象明显、绿色环保等特点。

氨气喷泉实验篇5

如图1所示。

在利用教材呈现的方式进行实验时，我们发现存在以下问题：①教材先安排氨的性质实验而后进行氨的制备，不利于教学的顺利展开。进行氨的喷泉实验时氨需要提前制备。且用烧瓶收集的氨气如果不纯或因橡皮塞与烧瓶口接触不严等都会造成喷泉实验失败。②氨和氯化氢反应的实验在空气中进行，会造成环境污染，不符合绿色化学理念。③NH4Cl固体和ca(OH)2固体混合加热制备氨的反应不及固液反应和液液反应快，而且由于碱性物质受热与玻璃作用，会使玻璃骤热而发生破裂。在收集氨气时，虽然使用棉花堵住管口以防止空气与NH3形成对流，但还是会有NH3从收集装置中逸出，对环境造成污染。④由于整个教学内容的实验呈现方式比较分散，在课堂教学中进行演示时花费的时间较多。这不仅影响教学进度，还会给教师的实验教学带来不便。

鉴于此，笔者通过对氨的性质和制备实验进行整合设计研究，起到了令人满意的教学效果。现介绍如下。

1　氨的性质与制备实验整合的实验装置

如图2所示。

2　实验仪器和药品

2.1实验器材

250ml的圆底烧瓶、锥形瓶、大烧杯3～5个、15ml的注射器两支、三孔孔胶塞1个、单孔乳胶塞1个、双孔乳胶塞1个、三通管1个、洗耳球1个、玻璃管若干、橡胶管若干段、止水夹4个等。

2.2实验药品

固体药品：生石灰等。

液体药品：浓氨水、四氯化碳、FeCl3溶液、浓盐酸(或浓硝酸)、酚酞试液、自来水等。

3　操作步骤

(1)按图2所示，连接好实验装置。并检查装置的气密性。

(2)向A中加入自来水。向B中加入滴有酚酞的水。向C中先加入CCl4以封住导管口，再加入FeCl3溶液。向D中的锥形瓶内加入一定量的生石灰(或氢氧化钠固体)，并用注射器吸入8ml浓氨水，并将其针头插入乳胶塞内。

(3)打开止水夹K1、Ka，关闭K2、K4。然后缓慢推动注射器的活塞，使浓氨水不断滴到生石灰上，此时可以观察到装置A中的导管口有大量的气泡冒出，气泡不断上升，变大，最后从水中逸出。反应进行到2min左右，装置A中导管口产生的气泡上升不到距导管口2cm处消失。此时表明烧瓶内的空气几乎排尽。

(4)当烧瓶中空气排尽后，停止向装置D中滴入浓氨水。然后打开止水夹K2、K4，关闭止水夹K1(此操作的目的在于防止关闭K3后，装置D中继续反应产生的NH3使装置内压强增大，使注射器的活塞不断往外推，甚至把活塞推出针筒，使氨外逸，造成环境污染。同时还可以验证NH3与盐溶液的作用)。此时可以观察到装置C中有红褐色沉淀产生。然后用洗耳球向装置A中鼓气，将装置A中少量的水压人烧瓶中，可迅速观察到装置B中导管内液面迅速上升。当液体从导管口迅速喷出时立即关闭止水夹K3，便可观察到烧瓶内产生的红色喷泉。如果将B装置换成E装置，也可以在烧瓶中观察到白色喷泉。

(5)拔下注射器，然后将另一支盛有5ml左右浓盐酸或浓硝酸的注射器插入锥形瓶口的乳胶塞内。然后缓缓推动注射器的活塞，可以观察到注射器的针头附近产生大量白烟。

(6)实验完毕后，关闭止水夹K2。用注射器向烧瓶内注入一定量的稀盐酸，可以除去锥形瓶内残留的NH3。

4　装置说明

(1)将NH3的制备和性质实验整合在一起，整个实验过程在4～5min内完成，大大缩短了实验演示所需要的时间。从而体现了该实验的高效、绿色、环保。

(2)整合后的实验装置能够有效地验证NHs的碱性(即NH3溶于水生成碱性物质，NH3与酸的反应、NH3与某些盐的反应等)和氨极易溶于水的性质。充分体现了实验制备与性质实验研究的一体化设计思想。

(3)如果将烧杯C中下层液体CCl4能够有效地防止液体的倒吸，确保了整个实验的安全。上层液体FeCI溶液也可以换用AgNO3溶液、Al2(SO4)3溶液、CuSO4溶液等，以验证NH3与含不同金属离子的盐溶液反应所产生的各种化学现象美。

氨气喷泉实验篇6

关键词：喷泉实验拓展；二氧化碳与氢氧化钠；趣味性实验

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）10-243-01

喷泉实验是高一化学中的一个趣味性实验，也是一个重要的实验，在实验教学中的地位举足轻重，富有探究意义。对喷泉实验进行深入的研究不仅有助于学生掌握多种气体的性质和反应,其原理的拓展和迁移还可以应用于有关装置的气密性检查、装置中液体的倒吸、排水集气和排水量气等实验操作和实验现象。设计喷泉实验之前必须了解喷泉实验的原理：通过物理学中的压强改变（主要是减少）使液体通过大气压强进入容器中形成的现象。

喷泉实验是课本叙述和演示的一个重要实验，也是高考常考内容，并且题型的设计屡有创新，难度也在变化中递增。我们通过实验操作、讨论、计算，不仅要了解溶于水的气体，由压强变化形成美丽的喷泉的定性认识，更要掌握气体和溶液、或气体和气体只要压强变化都能形成这一实验现象的本质。

深层思索：瓶内外压强的显著差异导致了喷泉现象。也就是说，喷泉是一种外在表现形式，显示的是瓶内外气体压强的差异。那么，是否可以通过其他外在形式来显示压强的变化呢?

一般要求气体溶解度较大（理论上1：1溶解即可，但实际要求较大）。可以通过增压使气体与水（或其它液体）接触后，也可通过减压直接将水（或其它液体）吸入。若是滴管引发的，则滴管中所能挤出的水的多少、气体溶解度大小、烧瓶体积大小、导管粗细、导管高度都可能成为喷泉实验成功与失败的关键。即挤入液体溶解完气体后形成相对压强减小程度、能使液柱上升的高度等都是实验成功的关键。一般来讲，烧瓶小些为好，导管细些、短些实验更容易成功。

这里列举一些能做喷泉实验的组合:

1、NH3、HCl、HBr、HI等这些在水中溶解度大的气体、NO2或V（NO2）：V（O2）为4：1的混合气体或V（NO）：V（O2）为4：3的混合气体，都可与水配组做喷泉实验；

2、CO2、SO2、H2S、H2 NO2、Cl2溶解度不大的等酸性气体不能与水配组形成喷泉，但可以与NaOH溶液配组形成喷泉，且NaOH溶液浓度越大，效果就越好；

3、有机气体与有机溶剂配组形成喷泉；

4、O2、N2、H2等不溶于水的气体，设计一定实验条件将其反应掉，也能形成喷泉。

5、液体是盐酸或硫酸时，NH3等碱性气体。

所以能做喷泉实验的组合有很多，总之能使气体大量溶解于水（溶液）中或能与溶液反应即可形成。由喷泉实验的启示，我们设计氢氧化钠跟二氧化碳反应的喷泉实验。

【反应原理】

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

【实验用品】

仪器：微型气体发生器、塑料多用滴管、微型集气瓶、带导管的单孔橡皮塞、T形管、100mL、烧杯胶皮管、橡皮塞、火柴、酒精灯

药品：稀盐酸（1:2）、石灰石（或大理石）、1mol/LNaOH溶液蓝色石蕊试纸

【实验装置】

【实验过程】

1、仪器组装

装置主要有发生装置和收集装置两部分组成：

从中间剪开一只塑料多用滴管，将一只玻璃导管塞进带有细径的一半，制成套有去底塑料多用滴管的玻璃管，将细径部分插入T形管内并用胶皮管连接密封好。按上图所示连接组装仪器。

2、检查装置的气密性

在微型集气瓶的瓶口塞紧一只橡皮塞，将套有去底塑料多用滴管的玻璃管的下端插入盛有少量水的小烧杯中。用手挤压胶头，导管口有气泡产生，松开手，导管内上升一小段水柱，过一会儿，液面不下降，说明装置不漏气，气密性良好。

3、制取并收集、检验二氧化碳

在微型气体发生器底部的凹坑内加入适量细小的石灰石，在塑料多用滴管内吸入稀盐酸，插入微型气体发生器的支管内，塑料多用滴管和支管之间用胶皮管密封连接。在微型集气瓶的瓶口塞一团棉花，挤压胶头，使稀盐酸进入微型气体发生器，开始反应并制取二氧化碳，用向上排气法在微型集气瓶内收集二氧化碳。过一会儿用燃着的木条检验二氧化碳。然后用湿润的蓝色石蕊试纸置于微型集气瓶口，半分钟后可以看到蓝色石蕊试纸变红。

4、二氧化碳溶与氢氧化钠溶液反应的喷泉实验

用橡皮塞塞紧微型集气瓶的瓶口，再制取少量二氧化碳，排除细径内的空气。然后再反复挤压几次胶头（滴管内少量的稀盐酸已经消耗完），促使二氧化碳被氢氧化钠吸收。一会儿，可以看到氢氧化钠溶液通过细径被吸进微型集气瓶中，形成喷泉。最后整个实验装置内都有大量液体。

【实验优点】：

1、装置简单，便于组装和操作。

2、可以自由的控制反应物的用量。

3、实验现象明显，趣味性十足。

本实验是在氨的喷泉实验的基础上进行的改进和和扩展，使学生知道喷泉实验不只是局限于用易溶的气体与液体来做。同时通过本实验的探究可以激发学生的学习兴趣，并且有助于培养学生的发散思维.让学生从实验中理解原理，并培养了自己的实验操作能力和科学研究的方法，懂得了实践出真知的辩证科学原理。

通过该实验的探究使学生知道了喷泉实验不只是局限于类似氨的溶于水的设计方案，比如本实验中互相反应的气体和溶液也可以完成喷泉实验的设计。类似的组合还有很多，学生可以根据喷泉实验的原理自主设计一些其他的喷泉组合。在完成实验探究的同时，能体验到实践活动中的乐趣，并能够提升自己的动手能力和丰富自己的科学视野，在科学探究的学习路上渐行渐远。

参考文献：

[1] 周之云.二氧化碳的制取及喷泉实验.教学仪器与实验，1993，(04)

[2] 汪自友.丰富多彩的喷泉实验.青苹果,2006(03)

氨气喷泉实验篇7

关键词：废弃塑料品；科学探究；实验创新

中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711(2014)07-0092

现在由于生活水平的提高，我们每天都可以看见被学生丢弃的大量饮料瓶。为了加强学生的环保意识，也为了给化学实验增加更多的可操作性，降低成本，以下是笔者列举的几个利用废弃塑料品完成实验教学的例子，供大家参考。

一、某些有毒气体的性质检验

在中学阶段，学生学习的部分气体都具有一定的毒性，不利于教师将这些气体的性质检验引入实际课堂教学，更不用说是学生的分组实验了。在化学学习中，如果缺少了实验教学这一环节，其教学效果将大大折扣。实际上，只要教师设计合理得当，就可以适当地解决这一矛盾。例如：二氧化硫性质的检验：

1. 先用亚硫酸钠固体与浓硫酸反应制取二氧化硫气体，将其收集于一个软塑料瓶中。(经笔者实践可知，学生分组实验最佳效果的瓶子为100mL的矿泉水瓶)

2. 利用针筒将20mL的水注入矿泉水瓶中，用胶布(最好为透明胶布)封好瓶塞上的针眼，震荡，可完成有关二氧化硫水溶性实验。用针筒将瓶中液体吸出备用。

3. 取出一定量的二氧化硫气体的水溶液，滴入紫色石蕊试液，完成二氧化硫水溶液的酸性检验。

4. 取出一定量的二氧化硫水溶液，将其逐滴滴入一定浓度的氢氧化钡溶液中，可观察到氢氧化钡溶液先变浑浊，后变澄清。

5. 在配有塞子的试管中，加入一定量新配制的品红溶液，再在其中滴入制得的二氧化硫水溶液，盖上塞子稍加振荡，溶液褪色。将褪色后的溶液放入热水中，片刻后又出现红色；将其取出放入冷水中，红色慢慢褪去。

以上处理的优势在于：

1. 减少了有毒气体的泄露，为其他有毒气体的性质检验提供了一种可行模式。

2. 减少了实验仪器与实验操作的难度，使其可以引入课堂作为学生的分组实验。

3. 对于二氧化硫的漂白性实验可重复操作，让学生更加理解二氧化硫漂白性的不稳定性。

4. 该实验目前仅仅是基于必修1的难度要求，教师还可以根据自己的需要增加二氧化硫其他性质的检验。

二、完成喷泉实验

图1的装置中，干燥烧瓶中盛有某种气体，烧杯和滴管内盛放某种溶液。

挤压胶管的胶头，下列与试验事实不相符的是()

A. CO2(NaHCO3溶液)无色喷泉

B. NH3(H2O含酚酞)红色喷泉

C. H2S(CuSO4溶液)黑色喷泉

D. HCl(AgNO3溶液)白色喷泉

该题为2008年上海市高考第10题，实际上只要设计合理得当，教师可以设计出其他各种颜色、各种类型的喷泉实验。但在实际教学过程中，凡在课堂上做过喷泉实验的教师，应该都对组装喷泉实验的整套装置比较厌烦，又是双孔橡皮塞，又是铁架台、烧杯等一大堆实验仪器。如果改用塑料瓶，其课堂操作的可行性将大大改观，下面以氨气的喷泉实验为例：

1. 在收集满一塑料瓶干燥的氨气后，盖上塞子，用止水夹夹住橡皮管。准备好另一个盛有水的配有玻璃管的单孔橡皮塞的塑料瓶。

2. 在课堂上进行实验时，教师将两个塑料瓶连接起来，打开止水夹，将水挤压进一小部分，立即关闭止水夹，分开两个瓶子。此时盛有氨气的塑料瓶将立即变形。

3. 一段时间后，将盛水的塑料瓶塞子取下，在橡胶管一头更换一根长玻璃管。将盛有氨气的塑料瓶提起倒立，长玻璃管插入盛水的塑料瓶中，打开止水夹，即可看到喷泉。

用塑料瓶代替烧瓶等仪器的优点在于：

1. 喷泉实验往往要求烧瓶干燥，而实验室资源有限，加之准备实验往往一时抽调不出足够的干燥烧瓶，而软塑料瓶则不存在这个资源问题，只要平时注意收集即可。

2. 对药品的需求量较小，做喷泉的塑料瓶只要100mL的体积即可。对于一些较难清洗的药瓶，如使用烧瓶之类的，需要大量药品浸泡。而改用塑料瓶则可变废为宝，对于难清洗的药瓶只需用更换另一个塑料瓶即可。

3. 利用塑料瓶体积上的变化，可以加深学生对于喷泉实验原理的理解。

4. 实验仪器及操作十分简单，带到课堂上的只有两个塑料瓶(配好塞子的)、一根长导管即可。

三、作为试剂添加装置

在化学实验中，学生经常被要求添加液体试剂，一般可选用胶头滴管、分液漏斗等，但在实际操作中总有不太方便之处。软塑料瓶由于它的瓶身可以挤压，这就提供了一种很好的试剂添加模式，大大增加了实验的可操作性。

1. 浓硫酸溶于水放热的实验

将在烧杯中完成的实验，改用下列装置进行操作(如图3所示)。将软塑料瓶中的水挤压一部分进入装有浓硫酸的锥形瓶中，可以听到“呲啦”的响声，并看到锥形瓶另一个玻璃管口出现大量水蒸气。这样的设计实验现象明显，也节省了药品，降低了实验的危险系数。

2. 固液不加热型的实验

在中学化学学习中，有很多固液不加热型制取气体的实验，但不论是用以下哪一种装置(如图4所示)，

或者会造成药品的浪费(如甲、乙)，或者是实验装置复杂(如丙)，不利于实际操作。而我们只要将其加入装置改成塑料瓶，就可以解决以上问题了。通过挤压塑料瓶就可以控制液体的用量。

氨气喷泉实验篇8

有效的“活动与探究”活动必须是以学生为本，能充分激发学生的探究兴趣与热情，学生积极主动地参与活动。如果学生对所设置的活动内容缺乏兴趣或设置的活动内容脱离学生的基本背景，并得不到相应的材料资源的支持，学生就会对探究活动失去热情，活动只停留于表面，缺乏思维的参与，虽然有时活动显得热闹，但学生一阵忙乱后，活动就成过眼云烟，这样的活动就成为一个无效探究活动。因此学生积极主动的参与是有效探究的核心。

有效的“活动与探究”活动至少要实现三维目标中的一个。探究活动的基本模式是：发现问题──提出问题──确定解决问题的方案──收集资料（实验操作）──分析资料（或实验现象数据）──形成科学结论──交流讨论──提出新的问题。作为课堂探究活动，可以是上述过程的全部，也可以是过程中的一个片段或某一个环节，只要学生能通过探究活动掌握了一定的知识，或学会了某种科学的方法、技能或形成一种科学的态度和价值观，能很好地达到其中一个目的，这样的活动就可以称为一个有效的活动。应改变以通过探究的学生是否取得成果或得出正确的结论作为衡量探究活动有效性的标准的观念。

探究问题情境的创设是实现探究有效的关键。探究问题情境尽量取材于与社会生活实际联系较密切的内容。通过运用一些生活化素材，让学生在发现问题、探究问题、解决问题的过程中激起对生活研究探索的兴趣，并从中获取知识学习的满足感和成就感，从而让学生在轻松学习中掌握和理解书本知识，并最终实现学科知识的落实，这样，不仅激发了学生的学习兴趣，也提高了课堂教学的有效性。

如在《化学2》学习化学电源时，让学生到社会上调查生活中常见化学电源，研究电池的材料、原理、类型；学习金属腐蚀时，让学生观察自行车、护栏、铝合金生锈，进行调查分析，做到掌握第一手资料，增强学生学习的好奇心，激发学习相关内容的兴趣。

探究任务和目标是提高探究有效性的重要措施。在学生接受或自主确立探究课题后，围绕该探究课题进行的方案设计、资料收集、实验操作等，每一环节均要明确其目的是什么？任务何在？如：苏教版《化学1》专题4 《氨气的喷泉实验》中以氨气的实验室制备和喷泉实验为源头，总结经典实验的利弊，提出用浓氨水为原料快速制取氨气的方法，又进一步提出如何将氨气的制备和喷泉实验的一体化实验操作的任务。接着，向全班同学现场展示师生合作尝试实验装置改进的成果，现场利用改进后的装置实现了氨气的快速制备和氨气的喷泉实验、喷烟实验、倒吸实验。然后进一步让六个探究小组就其承担的探究课题，向全班同学分别汇报其探究的成果，学生的兴趣被充分激发。最后，以促进学生充分发展成功智力的三个方面--分析能力、创造能力和实践能力，获得成功人生为结束语，进一步升华了本节课的主题，从知识的学习到能力的培养，再到情感的升华，环环相扣、层层深入。学生通过实验预习及教师的指导，明确活动的目标：学会观察，并学会现象的记录分析，完成实验报告的填写。如果没有确定上述目标，学生不知探究从哪里入手。因此，只有明确的探究目的和任务，探究活动才能做到有的放矢，提高活动的有效性。

新课程倡导自主、合作、探究的学习方式，这既是一种学生学习方式的变革，更是一种教师教学方式的变革。教师只有转变观念、转变角色，从一个教人者转化为学习者，转化为和学生并肩的共同探究者，在共同探究中共同发展。新课程指向人的发展，在人的潜能向人的现实素质的生成过程中起着中介的作用。教师只有在这个中介里充当好参与者、合作者的角色，才能实现新课程的使命。如果教师再去维护所谓的“师道尊严”地位，只能被新课程无情地淘汰。可见，能不能与学生一起探究，依然是一个新课程的理念问题，依然是一个在新的教育理念指导下的角色定位问题。教师只有确立与学生共同学习的角色，才能与学生一同成长，与新课程一同成长。