氨的喷泉实验.doc

氨的喷泉实验
一，实验目的：
1. 掌握氨的喷泉实验的操作技术，探讨本实验的鲜明，生动直观的演示方法以及实验成功的关键；
2. 了解该实验在中学化学教材中的地位和作用；
二，教学目标
知识与技能：1.掌握喷泉实验产生的原因，条件及原理以及实验的成功关键因素；
2.掌握氨气的性质及其制备方法；
过程与方法：1.通过对喷泉成因的探究，充分认识氨气的性质；
2.通过对喷泉实验的分析，了解喷泉形成关键因素；
情感态度价值观：1.体验化学的奥妙，增加对化学的兴趣，激发求知的欲望;
2.养成良好的科学习惯，形成科学探究思维。
三，实验原理
利用浓氨水的挥发性，在浓氨水中加入氢氧化钠固体后，氢氧化钠溶于浓氨水后增大了溶液中氢氧根离子浓度，促进可逆平衡逆移，且溶于水时放出热量，加速了浓氨水的挥发，迅速放出氨气。
-
+
·

NH3+H2O NH3 H2O NH4 + OH

氨气极易溶于水。将塑料瓶中水挤入烧瓶，氨气溶于水，瓶内压强迅速减小，大气压将塑料瓶中水压入烧瓶，形成美丽的喷泉。
四，实验方案
方案一
（1）将小试管用橡皮筋固定在尖嘴玻璃管上(图1b),然后向塑料瓶中加入适量水,滴入酚酞振荡。
（2）照图1a安装好实验装置,双手握紧烧瓶检验装置的气密性。
（3）在小试管中加入适量的浓氨水、氢氧化钠固体(或生石灰),迅速将其伸入烧瓶内,重新安装好装置,观察现象。这时可以看到小试管中有气泡放出。烧瓶中空气由D处橡胶管排出,当烧瓶中空气排完后,在D处用夹子夹住。多余的氨气就会由尖嘴导管排入塑料瓶中,溶于水后便可观察到瓶中酚酞试液变为红色。
（4）反应完毕,用一只手的食指按住瓶塞上的短玻璃管C处,另一只手挤压塑料瓶,使少量水进入烧瓶,即可形成美丽的喷泉。通过堵住C处手指的控制,可调节塑料瓶中进气量,使之产生一定的负压,这样可控制喷泉大小,延长喷泉持续的时间,突出了实验现象。
优点：（1）把气体的收集和喷泉实验的装置连成一个整体无需事先收集氨气,操作简单、易于进行,成功率高。
（2）可节约时间和药品,整个实验可在5min内完成；药品用量少,实验可向微型化方向发展。
（3）喷泉可随意控制、延长持续时间,突出了实验现象。
注意事项：（1）所加药品的量需根据烧瓶的大小适当调节。
（2）药品的加入要迅速,避免生成的氨气大量外逸,污染教学环境。
方案二：

将课本中由氢氧化钙和氯化氨两种物质混合加热制取氨气,改为用浓氨水,不需要加热,利用其挥发性,得到氨气。利用5mL一次性注射器吸入浓氨水,可作氨的喷泉实验好几次。
1、实验用品:铁架台、圆底烧瓶、烧杯、尖嘴导管、玻璃管、橡皮管、5mL注射器、一次性输液管插头止水夹；水、浓氨水、酚酞试液。
2、实验装置图(见图4)

①一次性输液管插头 ②、⑥、⑦止水夹 ③水 ④5mL注射器 ⑤浓氨水
图4
3、实验操作步骤
（1）装置准备好后,在烧杯中加入适量水,并滴入酚酞试液。
（2）在止水夹⑥的胶管上套上空注射器,关上止水夹②、⑦,打开止水夹⑥,往外抽动活塞至5mL刻度线处,关止水夹⑥,取下注射器推出空气,然后再套上,这样反复十来次。
（3）接着套上装有5mL浓氨水的注射器,打开止水夹⑥,将浓氨水推入。
（4）稍后关上止水夹⑥,再打开止水夹②,将水推入,接着,打开止水夹⑦,一会儿就可看到美丽的红色喷泉。
（5）实验完毕后,若取下两个注射器,打开止水夹⑥、②,烧瓶中的液体会自动流出(用另一烧杯接住)。
（6）再装上注射器,重复上述操作,可做几次氨的喷泉演示。
4、实验优点
（1）氨水用量少。
（2）减少了加热制氨气所需的时间,避免了在加热条件下强碱对试管的破坏。
（3）减少了氨气的污染。
5、注意事项
由于在步骤（2）中产生了负压，故在步骤（4）中关闭止水夹⑥之前，要消除负压，否则容易使学生误认为（2）中产生的负压形成的喷泉。

方案三
1.实验仪器和药品
干燥的250ml圆底烧瓶一个、相配的双孔橡皮塞一个、两根长玻璃导管（至少有一根比圆底烧瓶长）、一根橡皮管、一个止水夹、一个胶头滴管、一个小烧杯一个大烧杯、一个三脚架、一个铁架台、酚酞试液、氢氧化钠固体、18%~25%的浓氨水。
2.实验过程
a、 装置准备：两根玻璃导管用橡皮管连接，止水夹夹在长玻璃导管上靠近橡皮塞的一端，稍长的一根玻璃导管插入双孔橡皮塞，管口稍露出橡皮塞，另一个孔中插入已吸足水的胶头滴管，待用；小烧杯中装三分之二以上的水，待用；大烧杯装满水，并滴入几滴酚酞试液，待用。
b、 开始实验：将干燥的圆底烧瓶放在三脚架上，往里面加3~4ml浓氨水，再加 8~10g氢氧化钠固体（若先加氢氧化钠再加浓氨水，则在加浓氨水的过程中会有氨气逸出，污染空气），快速塞上橡皮塞，并把另一端的玻璃导管插入小烧杯的水中。如图 。这时候可以看见圆底烧瓶内氢氧化钠和浓氨水剧烈反应，冒出大量氨气，小烧杯内也冒出大量的水泡。由于氨气迅速大量地冒出，把烧瓶内的空气通过玻璃导管赶入水中，同时跟随空气一起出来的氨气也排入水中，并被水吸收。待反应结束，水中不再冒气泡，用止水夹夹住橡皮管，导管移出小烧杯，圆底烧瓶仍然平放，将玻璃导管伸入圆底烧瓶，接近底部，竖立圆底烧瓶，固定在铁架台上，下端玻璃导管通入大烧杯的水中，挤压胶头滴管，往烧瓶里注入水，吸收部分氨气，这时候可以看见橡皮管急剧被压缩，说明烧瓶内的压强急剧减小，然后打开止水夹，就可以看到大烧杯内的水快速地被挤入圆底烧瓶内，形成美丽的红色的喷泉。如图
3.实验优点
a、 实验所需仪器少，不繁琐，操作简单，步骤少，所需实验药品少，节省原料。
b、 氨气的制备、收集实验和喷泉实验合二为一，且在同一装置中进行，一气呵成，达到了实验的完整性，不需老师上课前事先收集氨气，也不会造成氨气泄漏影响实验。
c、 不会造成环境污染，排出的氨气均被水吸收，充分体现了绿色化学的理念，所以不必在实验室和通风橱中进行，可在教室进行实验。
d、 实验现象明显，烧瓶内的水接近满瓶，且成功率高。
e、 实验快，整个实验可在1分钟内完成，节约了时间。
f、 可以做为学生课堂实验，考验学生的逻辑性和动手操作能力。
g、 完整的实验展现在学生面前，更有利于学生对实验原理的理解。
4.注意事项
a、 圆底烧瓶、橡皮塞必须干燥。
b、 橡皮塞插玻璃导管的孔要大小合适，既能让导管移动，又不会泄露氨气。
c、 将导管伸入烧瓶时要小心，不可碰到胶头滴管，以免挤入水，破坏实验顺序。
d、 其中一根导管一定要长于圆底烧瓶，可伸入到接近底部，有利于喷泉的形状完美。
五，参考文献
[1]黄宗海．氨气喷泉实验的改进[J]．新课程(中学版)，2008．(8)．
[2]杜海彦．氨气的喷泉实验的创新[J]．教学仪器与实验，2008，(1)．
[3]匡云飞．氨气的喷泉实验的改进[J]．教学仪器与实验，1999，(5)．