氨气喷泉实验“一体化、连续化”创新设计

氨气喷泉实验“一体化、连续化”创新设计

朱彩霞

深圳市盐田高级中学 广东 深圳 518000

摘要：利用加热浓氨水来制备氨气，并通过氨气冷却形成负压，巧妙地实现氨气的制备和喷泉实验一体化。实验时药品用量少，不需要干燥仪器，通过简单的排液和洗涤，就可连续多次形成明显的喷泉现象，绿色环保无污染。

关键词：氨气制备；喷泉实验；一体化；连续化

氨气的喷泉实验是高中化学较为重要的演示实验之一，也是同学们比较感兴趣的实验。该实验是通过在干燥的烧瓶中集满氨气，用胶头滴管向烧瓶中挤入少量水来触发喷泉，用以验证氨气极易溶于水的性质。但在教学过程中，笔者发现该实验对装置的干燥程度要求很高，一旦烧瓶不够干燥，喷泉就很难引发，导致实验失败；并且在多班连续教学时，提前收集多瓶氨气，往往会有氨气外逸，造成空气污染并且喷泉效果不佳。因此，有研究者设计了氨气的制备和喷泉实验一体化装置^[1-3]，笔者也进行了反复研究与实践，同样实现了氨气制备和喷泉实验的一体化。相对于已有改进方案，笔者的改进方案，更加节约药品，操作更为简易，加一次药品即可进行多次实验，更有利于多班连续教学演示，效果很好，并于2019年荣获深圳市实验创新二等奖。

一 、实验原理

1 .反应原理：

2 .喷泉原理：加热浓氨水制得氨气，使之进入锥形瓶中，待锥形瓶集满氨气后，氨气会逸出到盛水的烧杯中，此时停止收集氨气，由于氨气极易溶于水，使锥形瓶内形成负压，从而引发喷泉实验。

二、实验仪器和药品

1.实验仪器：（见图1）

2.实验药品：浓氨水、酚酞溶液、蒸馏水。

三、实验过程

1.实验准备：①利用乳胶管和输液管瓶塞穿刺器部位自制导液管，利用注射器针头和乳胶管、导气管自制氨气进气管；②按图连接好装置。

2.微热法检查装置气密性：关闭止水夹2，打开止水夹1，微热试管，可观察到烧杯中有气泡产生，停止加热，一段时间后，输液管中液柱上升，最终液面稳定，说明气密性良好。

3.装药品：向试管中倒入大约5mL浓氨水，烧杯中盛2/3体积的蒸馏水，滴加4滴酚酞溶液。

4.喷泉实验：①关闭止水夹2，打开止水夹1，加热试管；②待烧杯中溶液颜色较深时，盖灭酒精灯；③关闭止水夹1，观察喷泉的发生。若输液管中没有液柱上升或上升很慢，挤压一下输液管较粗部位，即可形成喷泉。

5.排液：打开止水夹2，液体可以从输液管中自然流出，为了加快流出速度，采用注射器推气法。

6 .洗涤：液体排尽后，更换盛有蒸馏水的烧杯，用注射器抽气，使烧杯里的水通过输液管倒吸入锥形瓶，再用注射器推气进行排液。重复操作3~4次，洗涤干净。（排液和洗涤装置见图2）

7.再次进行喷泉实验：打开止水夹1，重复进行上述1-6步操作即可反复进行喷泉实验。5mL浓氨水可以做5~6次喷泉实验。

此外，笔者利用此装置还进行了氨气和硫酸铜溶液形成的蓝色喷泉、氨气和氯化铁溶液形成的红褐色喷泉、氯化氢和硝酸银溶液形成的白色喷泉等实验，均获得了非常好的效果。

四、实验注意事项

1.实验时要注意观察烧杯中溶液颜色的变化，当红色较深时，熄灭酒精灯，关闭进气管止水夹，过早停止加热，氨气量不足，效果不好。

2.由于装置的气密性很好，使得进气的乳胶管处产生很大的负压，当再次实验，打开止水夹1时，锥形瓶中残留的蒸馏水会倒吸进试管内，降低氨水浓度，减少重复实验的次数。所以再次进行喷泉实验前，需拔开此处的乳胶管，消除负压，然后再重新套上乳胶管，打开止水夹1，再次进行喷泉实验。

五、实验改进优点

1.操作简单。利用烧杯中滴加酚酞后溶液红色较深来确定锥形瓶中氨气集满，将氨气集满可视化；利用注射器向锥形瓶中推气或抽气，即可进行排液和洗涤，操作简单。

2.节约试剂。氨气现用现制，浓氨水用量少，喷泉现象明显。

3.连续实验。无需拆卸和干燥仪器装置，即可反复进行喷泉实验。

4.绿色环保。实验全过程无氨气泄露，不会造成污染，绿色环保。

总之，改进后的实验弥补了教材操作的不足，使得该实验实现了一体化、连续化，节约了时间，增强了演示效果，提高了课堂效率。

致谢：对实验改进过程中，给予悉心指导的深圳市盐田区化学教研员申燕老师、深圳市盐田高级中学胥会敏老师，和实验员李达文老师，表示衷心的感谢！

参考文献

[1] 潘祥泰，黄清辉.适合学生动手的“一体化”氨气喷泉实验研究[J]. 化学教与学，2019，(3):92-93.

[2] 郝续，段莉梅，徐玲.氨气制备与喷泉实验的绿色化改进[J].中学化学教学参考，2017，(4):53-55.

[3] 骆旭峰.“一器连用”氨喷泉实验的创新设计[J].中学化学教学参考，2017，(4):44.

作者：朱彩霞 中学一级教师 电话15247565409 邮箱：zcx1986816@163.com