解析高中氨气喷泉实验的创新设计

验而选择尺寸。在化学实验教学中,我们借助长柄 U形玻璃管进行物质燃烧实验，提高了实验教学的 有效性。
1借助长柄U形玻璃管进行木炭燃 烧实验
现行初中化学教科书中木炭燃烧实验的操作
虽然简便（操作流程如图2所示），但是木炭燃烧的
时间短暂,不利于学生观察实验现象。笔者利用直
角玻璃管对这个实验进行了改进。
图2初中化学教科书中木炭燃烧实验流程
（2） 若在烧瓶中先收集满HC1气体，则可观察 到“喷烟”现象，即发生化学反应：NH3 + HC1 = NHH（白烟），可进一步深入进行相关实验探究。
（3） 若换为其他气体和液体，什么情形下亦可 达到类似的实验效果,值得探究。
（4） 运用现代传感技术测定氨气“喷泉”实验 中的压强来认识实验的原理，如图2所示,可电脑
1.1实验用品 长柄U形玻璃管、配套的单孔橡皮塞、铁架
台、酒精灯、银子、玻璃棒、火柴、木炭、石灰水、罐装 氧气（或袋装氧气）等。 1.2实验装置
借助长柄U形玻璃管设计的新实验,其装置 如图3所示（夹持装置略）。 1.3操作步骤
（1）取1个长柄U形玻璃管（外径为16 mm, 容积约为50 mL），将其固定到铁架台上。
2.3实验装置 实验装置如图1所示。
图1实验装置 2.4实验操作
(1) 向锥形瓶中加入新制60,分液漏斗中加 入浓氨水,连接好装置。
(2) 拧动三通阀,使氨气发生器与烧瓶相通。 (3) 打开分液漏斗活塞，向锥形瓶中滴入一定 量的浓氨水，立即可见导管Q下端有大量气泡 冒出。 (4) 稍候，待烧杯中的酚瞰试液完全变红后,再 拧动三通阀使多余氨气通入尾气吸收装置，此时a 管液面迅速上升,形成美丽的红色喷泉。 2.5实验注意事项 (1) 所用试剂规格要符合要求,应用新制生石 灰和浓氨水。 (2) 实验时要控制好浓氨水的滴入速度,分液 漏斗的活塞不要开得太大，以免产生氨气过多而冲 开锥形瓶或烧瓶的活塞。 (3) 步骤4不要急于求成，一定要等烧瓶内空 气排尽后(酚瞰上述改进实验，实验成功率几乎百 分之百，且多余的氨气被完全吸收，有效地防止

氨的反复变色喷泉实验设计与教学思考实验是科学教育的重要组成部分，其在激发学生学习科学、认识自然规律中不可或缺。

为了促进学生学习科学和认识自然规律，本文重点介绍了“氨的反复变色喷泉实验”的设计与教学思想。

氨是一种常见的有机化合物，有丰富的化学性质。

在实验中我们使用盐酸和氢氧化物将氨与其他化合物结合，形成颜色变化，形成一种变色喷泉反应。

实验原料：氨、盐酸、四氢呋喃、氢氧化钠、泡沫凝胶、硅胶。

“氨的反复变色喷泉实验”的实验操作：（1）将氨放入实验管中，加入盐酸和四氢呋喃，摇动拌匀后放置一段时间，使溶液有明显的光亮变化；（2）将氢氧化钠放入泡沫凝胶中，将硅胶放入实验管，然后将氢氧化钠和泡沫凝胶的混合液慢慢流入实验管，（3）慢慢搅拌实验管，观察氨的颜色变化，形成变色喷泉反应。

进行变色喷泉的教学时，我们首先在课堂上让学生分析实验过程及其物理化学原理，包括氨能够发生反应的原因以及反应本身可能发生的物理和化学变化。

然后，我们让学生充分理解在此实验中，一种特殊物质（氨）能够与不同的物质结合，导致颜色的变化。

同时，也引导学生思考，在实验中若是氨的浓度过高会有何影响，或者如果改变添加的物质，可能会发生什么样的变化。

在“氨的反复变色喷泉实验”教学中，学生掌握了丰富的知识：一是理解实验室操作的技术，如掌握氨的制备和操作，搅拌操作；二是理解反应过程，包括氨反应及其原因，掌握了反应中涉及的物理和化学变化；三是掌握反应的调控技术，包括改变浓度和添加物质会发生什么变化。

总之，通过“氨的反复变色喷泉实验”能够培养学生的科学素养，提高他们理解科学知识的能力以及对实验室技术的掌握能力，从而促进他们对科学知识的全面掌握，同时也能够培养他们实践能力。

实 践 中 对 本 实 验 进 行 了创新与改进。温 善明[3]利用启
普 发 生 器 进 行 了 喷 泉 实 验 改 进 ，实 现 了 较 好 的 喷 泉 效
果 ，但 该 装置连接处多，难 以 保 证 气 密 性 ，装 置 较 复 杂 ,
且 启 普 发 生 器 中 药 品 用 量 较 大 ，不 适 合 课 堂 教 学 应 用 。
到 气 体 性 质 运 用 的 过 程 认 知 ，不 符 合 学 生 化 学 素 养 发 展
的基本 规 律 。《普 通 高 中 化 学 课 程 标 准 （2 0 1 7 年 版 ）》中
也 明 确 提 出 ，教 育 教 学 要 倡 导 真 实 问 题 情 境 的 创 设 ，开
展 以 化 学 实 验 为 主 的 多 种 探 究 活 动 ，培 养 学 生 的 创 新 精
图 4 Na(Cu粉 或 F e粉 ）与 Cl2 反 应 的 一 体 化 实 验 装 置
药品用量 耗费药品量大
微型化装置药品量小
是否环保 不环保
较环保，氨气逸出少
稳固性 铁 架 台 夹 持 ，装置很 矢量试管放于小烧杯
稳固
中，稳固性不好
是否能应 不能，运输难；需要提
用于课堂 前将氨气充人烧瓶，不
教学
(1)
利 用 C a O 与浓氨水快速制氨气代替提前充人氨染 ，增 强 了 学 生 的 环 保 意 识 与 社 会 责 任 感 。同 时 ，应用
气 ，解决了运输不便、难以应用于课堂教学等问题。
改 进 后 的 装 置 进 行 课 堂 教 学 ，有 利 于 激 发 学 生 的 创 新 意
(2)
应用的是小尺寸的矢量试管与50 m L 的分液漏识,发展学生的化学核心素养。

《喷泉实验》创新设计一、实验目的实验室制取氨气是普通高中课程标准实验教科书化学必修1中作出明确要求的气体实验室制备。

氨气的喷泉实验是化学实验中的一个重要的性质实验。

按照常规的做法，参照书中的相关讲述，在较短的时间内完成这两个实验有难度。

特此对该实验进行了改进。

改进后的实验能在5分钟以内完成，实验操作简单，现象明显，不仅体现了实验的真实性、直观性，更能帮助学生理解、记忆氨气的性质。

二、实验仪器及试剂10 mL塑料针筒一个，250mL烧杯一个，25mL锥形瓶一个，100mL集气瓶一个，用完的中性笔芯2-4根，湿润的PH试纸，双孔塞一个，单孔塞一个，铁架台酚酞溶液，氢氧化钠溶液，NH4Cl粉末三、实验仪器装置图及仪器的组装说明湿润的PH试纸附于集气瓶内侧，锥形瓶位于带孔隔板上方，按照图示组装实验装置；四、实验操作打开止水夹A、B，将氢氧化钠溶液注入装有NH4Cl粉末的锥形瓶中，立即可观察到有气泡生成，说明该反应非常剧烈；然后注意观察附于集气瓶内壁的湿润PH试纸，通过试纸不同部位颜色的变化可判断集气瓶中收集到的氨气的量，当试纸下端变色后，关闭止水夹B，待氨气制取装置内反应快要结束时关闭止水夹A。

此时，集气瓶中已收集满氨气。

向烧杯内滴入几滴酚酞。

取下止水夹B，通过挤压止水夹B处的橡胶软管，使集气瓶内的氨气与烧杯内的水接触，从而使集气瓶内和外界形成压力差，便能观察到集气瓶中有红色的喷泉产生。

五、改进的意义首先，这套装置能在较短时间内做完氨气的制取实验和喷泉实验，为老师上课赢得了更多的时间；其次，实验装置所需仪器都为常规仪器，实验操作简单，有利于组织学生开展分组实验；再次，实验中用用完的中性笔芯代替玻璃试管，实现了废物再利用，用针筒滴加代替玻璃漏斗可有效阻止氢氧化钠溶液对玻璃仪器的腐蚀；最后，该装置利用氨气密度比空气小、溶于水显碱性的性质，在集气瓶内附上湿润的PH试纸，能直观的判断集气瓶中收集到的氨气的量。

2020年第10期教育与装备研究实验教学氨的喷泉实验创新设计谭文生㊀袁彦杰摘㊀要:从高效㊁简便㊁节约㊁环保等目的出发,设计制作了将制气㊁集气㊁喷泉集于一体氨喷泉实验演示装置,可在不拆卸装置的前提下,连续实施喷泉实验,解决了教师课前制备氨气所带来的不方便及因氨气易泄露造成课堂演示不成功的烦恼㊂关键词:氨气;喷泉;实验装置;创新设计谭文生,四川省攀枝花市第三高级中学校,高级实验师;袁彦杰,四川省攀枝花市第三高级中学校,一级教师㊂㊀㊀一㊁实验目的美丽的喷泉是深受高中学生青睐和欢迎的实验㊂该实验的原理是利用氨气是一种极易溶于水的气体,在事先集满了氨气的烧瓶中用滴管挤入少量水后,氨气溶解于挤入的水中,致使烧瓶中的压强骤然减小,在外界大气压的作用下,烧杯中的水(滴有酚酞溶液)被压入烧瓶内,从而形成了美丽的红色喷泉㊂按课本装置进行实验需要实验员事先在烧瓶中收集氨气,然后由教师带进课堂演示㊂此流程存在的问题主要有:为了保证收集足够满的氨气,往往要加大药品用量,造成药品和氨气浪费多;提前收集的氨气用于课堂正式演示时,因泄漏原因导致实验现象不明显;当教师在多个班级授课时,因担心失败为慎重起见往往会准备多套装置,费时费力;事先收集的氨气学生也不明氨气的制备过程,实验欠缺完整㊂为克服以上缺陷,笔者从高效㊁简便㊁节约㊁环保等目的出发,设计制作了将制气㊁集气㊁喷泉集于一体氨喷泉实验演示装置㊂㊀㊀二㊁实验用品抽滤瓶㊁125mL 分液漏斗㊁粗玻璃管㊁导管㊁带活塞的导管㊁橡皮塞㊁滴管㊁乳胶管㊁镊子㊁洗耳球㊁酚酞溶液㊁浓氨水㊁氢氧化钠固体㊁蒸馏水等㊂㊀㊀三㊁实验装置图(见图1)图1㊀新设计的实验装置本装置利用分液漏斗的结构特点,通过橡胶塞和导管,以分液漏斗为中心,上连粗玻璃54实验教学教育与装备研究2020年第10期管,下连抽滤瓶㊂安装时需注意各导管伸出橡胶塞的长度要合适,其中位于分液漏斗中的导管B只要略伸出橡胶塞约1mm即可㊂伸入粗玻璃管内的滴管和分液漏斗的出液管要相互错开㊂㊀㊀四㊁实验操作①装置准备㊂在抽滤瓶中装入适量蒸馏水,并滴入几滴酚酞试液;在玻璃管内加入4~ 5g氢氧化钠固体,胶头滴管吸满一滴管浓氨水,按图1所示塞紧橡胶塞连接好仪器并检查装置的气密性完好㊂②制气和集气㊂打开活塞1和活塞2,用手挤压滴管胶头的滴管向粗玻璃管中加入适量的浓氨水㊂这时可以看到浓氨水和氢氧化钠固体接触后立即有气泡放出(产生氨气)㊂氨气通过分液漏斗的出液管进入分液漏斗中,并利用向下排空集气法收集于分液漏斗中,分液漏斗中空气由导管B排出(管口出现气泡)㊂待抽滤瓶溶液表面开始变红,说明分液漏斗中的空气已排完,关闭活塞2㊂③喷泉实验㊂关闭活塞2,用洗耳球经抽滤瓶支管口鼓入适量空气,使抽滤瓶中的溶液经导管A喷入分液漏斗中,从而使分液漏斗内压骤减(原因是有部分氨气溶于喷入的水中)㊂立即取下洗耳球,则抽滤瓶与外界空气相通,溶液在外界大气压的作用下由导管A连续喷出,在分液漏斗内形成红色的喷泉㊂④重复演示㊂待喷泉实验结束后,取下胶头滴管,打开活塞1和活塞2,分液漏斗内的溶液又回流至抽滤瓶㊂重复以上操作,不需干燥分液漏斗,又可再次进行喷泉演示㊂㊀㊀五㊁实验设计的优点①实验集成度高㊂本实验充分利用分液漏斗的结构特点通过上下两端连接相关仪器组装成装置,将氨的制气㊁集气㊁喷泉集于一体完成,达到了实验的完整性,可以使学生整体学习氨气的制备和性质,更加有利于加强学生对实验原理的理解和创新意识的培养㊂②实验操作简便㊂利用本装置做喷泉实验,不需要铁架台等夹持装置,不需要课前收集氨气,也不让担心气体会泄漏㊂课堂正式演示时,只需通过打开或关闭活塞,即可实现各步操作的自动化(自动验满㊁自动喷发),1~2min左右即可完成一次喷泉实验㊂实验一气呵成,既简化了实验操作,也大大节约了实验时间㊂③实验效果好㊂一滴管(1mL~2mL)浓氨水和氢氧化钠固体反应产生的氨足够充满125mL的分液漏斗瓶,喷发效果相当明显,可使分液漏斗内的水接近满瓶,实验成功率高㊂④绿色环保㊂整个实验处于全封闭状态,当分液漏斗内充满氨气后,多余的氨气可被抽滤瓶内的水吸收,可有效避免氨气外泄到空气中污染环境,体现了绿色化学的理念,有利于加强学生环保意识的培养㊂⑤多班共享㊂演示器一经组装好后,可在不拆卸装置的前提下,再次实施集气和实现喷泉实验㊂这样一套装置可以多次重复用于各班教学,省时省力省药品㊂参考文献:[1]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书化学必修1[M].北京:人民教育出版社,2007:97.64。

氨气喷泉实验“一体化、连续化”创新设计摘要：利用加热浓氨水来制备氨气，并通过氨气接触水迅速形成负压，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。

高中化学中氨气的喷泉实验创新设计作者：刘娟来源：《中国科技教育》2017年第02期简介氨气的喷泉实验是一个有力证明氨气在常温下极易溶于水，并证明其水溶液呈碱性的精彩实验。

它是高中化学教学过程中的一个重要的演示实验，也是高考常考的考点之一。

这个实验新奇、有趣，能极大地调动学生的学习兴趣，从而喚起探求新知识的欲望。

但按照教材提供的方案进行实验，效果不理想，氨气容易逸散造成环境污染。

我在教学实践中尝试性地探索改进方案，终于寻找到一种实验现象明显、可操作性强的氨气喷泉实验新方法。

实验仪器及材料饮料瓶、尖嘴玻璃导管、短玻璃导管、橡皮塞、橡胶管、软胶管、小药瓶、圆底烧瓶、自制单向阀、点滴输液管的滴斗、注射器、浓氨水、氢氧化钠固体、酚酞试液、水。

实验装置组成见图1，实物照片见图2。

创新点把气体的收集和喷泉实验的装置连接成一个整体，无需先收集氨气，操作简单易于进行，实验成功率高。

节约时间和药品，整个实验可在3分钟内完成；药品用量少，实现了实验的微型化。

整个装置气密性好，避免了对环境的污染。

制备原料简单常用，造价便宜，合理利用了一些废弃物。

尖嘴处经过特殊处理，能多层次喷泉。

实验原理利用浓氨水的挥发性，在其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。

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。

实验操作和现象准备工作连接好仪器，检查气密（通过B向整套装置中注入空气，若D中有气泡产生，证明气密性良好）。

向C装置中加满水，并向其中滴几滴酚酞，盖好E的胶帽，盖好C的瓶塞。

向A中加入2g Na0H固体，向B中吸入5mL氨水，连接好A、B装置。

向D装置中注入适量的水并向其中滴几滴酚酞，使其恰好没过单向阀下端，安装好D装置。

开始实验推压B的柱塞，向A中缓慢注射氨水，产生的NH，经过单向阀进入E圆底烧瓶，D中有大量的气泡排出，我们会先看到下端小滴斗溶液先变红，当看到上端小滴斗溶液也变得微红后，说明圆底烧瓶内氨气已基本充满，此时关闭止水夹，挤压C，使少量液体进入F中，打开E胶帽，就会出现红色喷泉。

Җ㊀甘肃㊀马㊀龙㊀㊀化学是一门以实验为基础的学科,而化学实验的创新设计是中学化学课堂教学研究的努力方向．高中课本中 氨气的喷泉实验 就是一个例证,在教学过程中每次实验出现漂亮的喷泉现象时,学生总是惊叹不已,极大地调动了学生的学习兴趣,从而激发了学生的求知欲望．基于创新理念指导,笔者对教材实验进行了改进,使实验操作更加简单方便,现象也更加明显,便于课堂演示．１㊀问题的提出１)教材中氨气的制取与喷泉实验分开进行,装置如图１,组装复杂㊁操作烦琐．若课前先制取氨气,然后在课堂教学时再演示喷泉实验,往往会因氨气缓慢泄漏㊁潮湿等因素造成实验演示失败．若在课堂教学过程中边制取氨气边演示喷泉实验,耗时多,影响课堂学习效率．图１２)课堂上依据教材装置和原理制备氨气,并演示喷泉实验,多余的氨气未进行尾气处理,释放在教室中,污染环境,影响教师和学生的身体健康,不符合绿色化学理念．２㊀喷泉实验课堂演示的创新设计２ １㊀实验创新设计所需器材上边缘打孔的塑料瓶(矿泉水瓶或可乐瓶)㊁小试管㊁注射器㊁输液管㊁尖嘴长玻璃管㊁橡胶管㊁双孔橡皮塞㊁加长３号针头．２ ２㊀药品浓氨水㊁氢氧化钠固体㊁酚酞溶液㊁水．２ ３㊀创新设计原理１)气体制备原理,利用浓氨水的不稳定性,且存在平衡移动N H ＋４＋O H －⇌N H ３ H ２O ⇌N H ３＋H ２O ,加入氢氧化钠固体,溶解放热且氢氧根离子浓度增大,平衡进一步正向移动,促使氨气快速放出．２)引发喷泉实验原理,挤压塑料瓶,使少量水进入圆底烧瓶,快速溶解氨气,使内压瞬间减小,塑料瓶中滴有酚酞的水进入烧瓶,形成喷泉．２ ４㊀操作步骤１)按图２组装实验仪器．㊀图２２)检验装置的气密性．微热小试管,插入塑料瓶中的导管产生气泡(塑料瓶中盛有水),冷却后形成一段水柱．３)向小试管中加入适量的氢氧化钠固体,塑料瓶的水中滴入少量酚酞,重新安装好装置．用注射器吸取２m L 浓氨水,并通过橡皮塞注入小试管里,这时可看到小试管中快速产生气泡,烧瓶中的空气从输液管排出,用湿润的无色酚酞试纸检验,当试纸变红时,用输液器止水夹关闭出口．４)待小试管不再有气泡产生,用一只手的食指堵住塑料瓶上边缘的进气孔,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．２ ５㊀实验创新的优点１)把气体的收集和喷泉实验的装置连成一个整体,无须事先收集氨气,实验仪器组装简捷,操作简单,易于课堂演示,实验成功率高．２)节约时间和药品,整个实验可在５m i n 内完成,药品用量少,提高课堂的学习效率．３)本实验不仅能证明氨气极易溶于水且水溶液显碱性,而且能证明浓氨水不稳定,且存在平衡移动,启发学生应用平衡移动原理解释由于氢氧化钠固体的加入促进了氨气快速放出．４)整个实验过程在封闭环境下进行,无氨气外泄,绿色环保,符合绿色化学理念的要求．２ ６㊀实验操作过程注意事项１)所加药品的量需根据烧瓶的大小进行适当调节．２)装置气密性要良好,烧瓶要干燥．(作者单位:甘肃省金昌市第二中学)８７。

. All R氮i气g喷h泉ts实验R最es主e要r的ve是d准.备好相关实验材料与用品"包
括 )6:的浓氨水$酚酞试液$氢氧化钠+ 固体生石灰, $纯净水 以及酒精($) # 熟料品+ 塑料瓶$可乐瓶都可以, $橡皮筋$尖嘴型 玻璃管$短玻璃导管$烧瓶$橡胶管以及实验用小试管$双孔橡 皮塞等#
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机械化工 !"#!$%&$'(') *+&,-./&$01$21(3$&)%$1))$3$
高中化学实验创新设计以氨气的喷泉实验为例
邹义嘉
湖南省长沙市南雅中学!湖南长沙!"#$#%,
摘4要随着素质教育的提出!高中教学不仅局限在课本理论知识的学习与灌输上!对学生实践能力的培养有了更高重视度! 高中化学是高中课程重要组成!学习并了解化学原理"熟练操作各项化学实验!是增强对知识掌握与理解的重要途径# 本文将以 氮气喷泉实验这一创新化学实验设计为例!探究高中装置 在所有的氮气溶于水后"使用双手是指将瓶塞短玻璃管 O 处按紧"右手对塑料瓶进行挤压"以使部分水进入到烧瓶内"这 样就可以出现喷泉现象*也可以将 O处堵住"使用左手力度"可 以使塑料瓶内进气量有效控制"从而生成负压"可以对喷泉大 小调节与控制# 实验应用到的所有药品试剂均需要与烧瓶大
小适应"药品加入需迅速"防止出现氨气外泄的情况"避免对外 界环境造成污染#
关键词高中化学实验$创新设计$喷泉实验
44氮气是空气的重要组成"也是非常常见的化学气体"性状 表现为无色$无味"比空气密度密度小"易溶于水# 喷泉实验的 目的是收集出溶于水的气体# 实验表现出的喷泉现象可以瞬 间产生较大压强差"将活塞打开后"喷泉可在尖嘴导管处形成# 喷泉实验生动有趣且直观性强"操作简单$易行"非常适合在化 学实验教学中开展"但是传统喷泉实验操作复杂$繁琐"需要大 量时间准备"实验结果难以达到预期要求"由此"对传统喷泉实 验改进创新"以更便于学生独立开展"使每一位学生都能感受 到喷泉实验的趣味性#

率。下面介绍本人设计的《 氨气的喷泉实验》 消耗 的药品少 ， 现象 明显 ， “ 、 、 、 ” 有 小 快 少 灵 的特 点 。
１ ． 仪器药 品 具支试 管 一个 ． 球型 干燥 管一个 。 胶头滴 管一 个 ，０ ｍ 烧 杯 一 个 ， 水 夹 一 个 ， 管 （ 头 拉 １０ Ｌ 止 导 一 细 ） 个 ， 胶 管 、 皮 筋 两 根 ， ａ Ｈ固体 ， 氨 一 橡 橡 ＮＯ 浓
・—
０ ・０ ・ 一・ 一・ — ＋
・ ・ ＋
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一 ＋
一 ＋
・＋ ・
・
３ 实验室用于氯水 的制备 ．优势 ． 尤其 明显 ．把 装置 位置 如 图 ２作适 当 调整。 提起 针筒 活塞 至最 高处 ， 气通 氯
水 ． 酞试 液 酚
２实验 装置 图 ．
氨水
（） １本实验药品用量少 ， 设计简单 ， 安装方便 ， 反 应快 ， 现象 明显 。 （） 实验 化难 为 易 ． 氨 气 的制 备 、 集 和 ２本 将 收 性质 实验 组合在 一体 （ ） 实验 装 置密 闭性好 ． 色 环保 ， 有 效 ３本 绿 能 防止氨气外逸 ． 同时提高了喷泉实验 的成功率 ． 而 且这个 实验 效率 高 ， 能循环 使用 ， 多个 班 级授课 时
Ｎａ ＯＨ（） ｓ
只需添加 药 品 ． 用频 繁干燥 仪器 。 不
６推广 及设 想 ．
酚 酞
如果 略经 改装 还能 在高 中化 学氯 气 、二 氧化 硫 等演示 实验 中使 用 。总体说 来 ， 该套 仪器 绿 色 、 方便 、 简单 、 效 ． 满 足学 生 进 行 实验 探 究 时 的 高 能 欲望 ， 激发 学生创 新 的潜 能

氨的喷泉实验创新设计“氨的喷泉实验”是一个有力证明氨气在常温下极易溶于水且兼有证明其水溶液显碱性的精彩实验。

它新奇、有趣。

每当出现美丽的喷泉现象时，学生总是好奇、惊羡，它极大地调动了学生的学习兴趣，从而唤起探求新知识的欲望。

采用现行新课标版所述的方法进行实验，在实际操作中存在几点不足：①做“喷泉实验”的操作步骤繁琐。

因做喷泉实验时，需要事先收集好若干瓶氨气待用（重点学校班额多，通常要制取20多瓶）；而且每做一次喷泉实验都要更换盛满氨气的圆底烧瓶，需重新组装实验装置再做。

②喷泉实验效果有时不理想。

由于氨气易扩散,预先收集好的氨气会泄漏,到使用时导致喷泉效果不好甚至实验失败；由于经典实验方法对氨气和收集氨气的装置的干燥程度要求高,稍有水分就易导致实验失败。

③经典“喷泉实验”方案会有氨气泄漏，造成环境污染，方法与环保相悖。

由于收集氨气时,部分氨气会逸出而污染环境；当氨气集满，转换装置时也易溢漏而造成污染。

基于上述3点不足，笔者在教学实践中尝试性地探索改进方案，终于寻找到一种实验现象明显、重复性好且可以有效防止污染的氨喷泉实验新方法。

现表述如下，供同仁们参考。

1实验装置图2实验用品烧杯2个（500 mL与250 mL各1个）、圆底烧瓶（250 mL）、锥形瓶、尖嘴玻璃管、短玻璃导管、分液漏斗、橡胶管、双孔橡皮塞（2个）、止水夹（4个）、注射器（10 mL）；浓氨水、氢氧化钠固体、酚酞溶液、水。

3实验操作与现象（1）按照图示安装实验装置：先安装除注射器之外的其他仪器，然后将注射器注满水，用手把针头慢慢地嵌入烧瓶下端的橡胶塞中，使针头微露出橡皮塞。

关闭止水夹①、②、③，打开止水夹④，双手握紧烧瓶，观察小烧杯中的水是否有气泡产生，从而检验装置的气密性。

（2）锥形瓶内放入适量固体氢氧化钠，在分液漏斗内装入浓氨水，大烧杯内装入2/3容积的水，滴入酚酞，小烧杯内加入约10 mL左右的水，并滴加酚酞。

（3）打开止水夹①，再打开分液漏斗的阀门，使分液漏斗内浓氨水适量流入锥形瓶（约1 mL），当看到小烧杯内酚酞变红，说明氨气已收集满，当锥形瓶内反应基本结束时，关闭止水夹①、④。

氨气的喷泉实验教学设计氨气的喷泉实验教学设计1一、教学设计(思想及创意)氨的性质：通过一则新闻和演示氨溶于水的“喷泉实验”，激发学生的兴趣，探究氨的物理性质以及产生喷泉的“动力”是烧瓶内外有一定的压强，培养学生自主学习和探究学习能力，使知识得到巩固和升华。

再结合问题，“空中生烟”实验，引发学生思考、讨论和交流，引导学生归纳氨的性质，培养学生分析问题、合作学习、整理归纳知识的能力。

二、教学内容分析1、教学内容：本节课是人教版化学必修1第四章第四节第1课时的教学内容，主要围绕氨气的性质展开教学，师生共同探究氨气的物理性质、氨水的的组成、氨气与酸的反应、氨气的还原性以及氨气的用途。

2、教学地位：本节内容不仅是本章的一个重点，也是整个高中化学的重点之一，同时它又是水溶液呈碱性的惟一气体，而且是大家非常熟悉的物质，也是一种重要的基本化工产品，它在工业上具有十分广泛的用途。

掌握氨的性质，可以更好地认识它有着工农业生产和国防上的重要用途，为学生将来参加工农业生产和解决实际问题创造条件。

另外，氨是氮族元素重要的化合物,是化肥工业制铵盐和硝酸的基础。

氨的学习还对后面的铵盐、硝酸、合成氨的学习起铺垫作用。

因此，必须使学生切实学好本节内容。

3、教学目标：【知识与技能】①了解氨的物理性质和用途。

通过氨溶于水的喷泉实验使学生加深对氨的性质的'理解，理解喷泉产生的“动力”，培养学生运用知识解决新情境下的新问题的能力;②掌握氨、氨水的主要化学性质。

通过引导学生观察、分析实验的现象，培养学生的观察能力和分析推理能力。

【过程与方法】①学习以实验为基础的实验探究方法。

如通过对氨的“喷泉实验”和“空中生烟实验”的全面观察与分析，引导学生运用已学过知识对实验现象进行分析、推理，得出新知识，让学生体验在化学学习和研究中的重要作用;②通过对液氨和氨水的性质对比、讨论，使学生了解对比这一重要科学方法在科学学习过程中的应用。

③通过对实验现象的推理分析，培养学生一切从实际出发，由表及里，以严密的逻辑推理得出结论的思维方法;④利用实验引导学生初步形成问题意识，培养学生积极思考、参与讨论和交流的良好习惯。

循环往复的“喷泉”实验的创新设计XX：1008-0546（20XX）04-0092-02 Bdoi：10.3969/j.issn.1008-0546.20XX.04.035一、问题的提出“喷泉”实验是中学化学教学中的一个演示实验，高一化学教材在讲到氨的性质时，安排了“喷泉”实验。

由于“喷泉”实验的趣味性和观赏性强，直观效果好，一直受到广大化学教师的青睐。

如今在许多优秀一线教师的改进下，已超越了教材中安排的“喷泉”实验的范围，演变成一系列的适合初中化学教学的“喷泉”实验。

但是纵观这些“喷泉”实验，都没有克服两个方面的问题：（1）发生的化学反应都是一次性的，下次使用前还需添加药品，不能随时发生随时停止；（2）形成的“喷泉”都是一次性的，下次使用前还要把上瓶中的液体倒掉，还需在下瓶（或烧杯）中添加水等液体。

这样就给连续授课的教师带来了不便，或者上课时学生进行演示实验也只能进行一组。

于是，笔者经过反复的实践和思考，对“喷泉”实验进行了创新改进，设计了循环往复的“喷泉”实验，有效克服了这两个弊端。

二、最初的改进笔者在最初的构思设计中，存在了以下几个不足。

1. 没有设计玻璃弯管（如图1所示）只能略微倾斜碳酸饮料瓶，使锌粒和稀盐酸接触，但产生的压强不够，喷出的效果不好。

这样形成的“喷泉”不能算是真正的“喷泉”。

2. 没有使用三通管（如图2所示）结果打开止水夹K2时，因为产生的氢气没有释放出去，因此红墨水并没有流下来。

3. 上方的塑料瓶没有去底，而是在瓶底打了几个小孔（如图3所示）结果，许多的红墨水溢出，桌面上都是红墨水，且红墨水越来越少，达不到循环往复的目的。

三、成功的改进1. 实验装置（如图4所示）2. 制作材料仪器：塑料碳酸饮料瓶2个；锥形瓶1个；止水夹2个；橡皮塞3个（单孔1个、双孔1个、三孔1个）；细长玻璃导管1支、弯玻璃导管2支、短导管2支；胶皮管4小段；T形三通管1个；拴着细线的纱XX一个。

药品：锌粒；稀盐酸；红墨水。

收集 满 Ｉ瓶 ２ ５ ０ ｍｌ 烧 瓶 的氨气 至少需 要 ５ ｍｉ ｎ 。
（ ２ ） 实验 过程 中常 常因 为保存 不善 使 氨气 逸散 而 导致 实验 失 败 。因此 ， 教 师 经 常 会 演示 １ ～ ２次 “ 氨 的喷 泉实 验” ， 这 就要 求教 师在 课前 制 备几 瓶 氨
１ 设 计 化 学 军旗 游戏 的 目的
伴 随着新 课程 改革 的深入 ， “ 玩 中学 ” 的教 学 和
年级 。作为化学初 学 者 ， 一开 始 会 在化 学 的 学 习 中
投人较 大的学 习热 情 。但 随着 学 习 的深 入 ， 知识 难 度不 断加深 ， 学 生对 化 学 知识 的学 习就 失去 原 始 动 力， 失 去学好化学 的 自信心 。如果这 个 时候 ， 能 够 引 入趣 味化学游戏 ， 寓教于乐 ， 陪伴学 生渡过 学 习化学
３ ． ２ 实 验 器 材
图 ２ 买 物 图
废 启普 发生 器 （ ｉ ０ ０ ｍｌ ） 、 圆底 烧瓶 （ ２ ５ ０ ｍ１ ） 、 注 射器 （ １ ０ ｍｌ 、 １ ｍＬ各 １个 ） 、 橡 胶 塞 ４个 ， 玻 璃
导管、 烧杯 ２ 个、 止 水夹 ２个 、 三通 活 塞 １个 、 广口
图 ｌ 装 置 图
间越 多 ， 造成 空 气污 染 就 越 大 ， 对 师 生 身 体 健 康 的 危 害越 大 。 为此 ， 笔 者通 过 搜 索 相 关 文 献 ， 与 其 他 化 学 教 师进 行 交流 与讨论 。 对 氨 的性 质 和制备 实 验进 行 整
合设 计研 究 ， 自制 了一 套可操 作性 强 的氨 气 喷泉 实
学 的理念 。
氢氧化 钠 吸水 后 ， 促 使平 衡 移 动 ， 促 进 氨 气 挥发 出

一
—
、
小适臆 ， 约Ⅲ Ｉ Ｉ 『 Ｊ Ｉ １ 人需迅速 ， 防止 出现 氮气外泄ｎ 勺 情 ， 避 免埘外 界 环境 造 成 污 染 、 通 过此次实验得 …的结论为 ： 大 量氨 气 溶 ｊ ： 较小 水： ＿ ｒ ｝ 的烧 瓶内． 烧瓶 内会较瓶外的大气 压小 ， 在 大气压作』 Ｆ， 水叮以快 速 进 入 到烧 瓶 内 ， 进 形 成 喷 泉 ， 得 出了氨气 饭易 ｆ ｛ ： ｝ 于 水 的 结 论， 且水使 盼酞 试液 变为红 色 ， 说明水呈碱性 。 四、 该 实 验 的优 点 此『 欠实验喷 泉装 置 气体收集是连 成一 体的 ， 小需 要额外 收集氮 气 ， 实验 器材容易获得 ， 操作 步骤 简单 ； 綮个实验操作 非 常安令 、 简 ， 水 药－ 用量少 ， 节省 ｒ 资源 ， 实验 成功牢高 ； 喷 泉现象持续 的时『 １ Ｊ ＿ ｊ 较 传统实验延 长， 实验更 为 脱 、 ， ｌ Ｉ ｉ 动 ； 实 验ｘ ￣ ， Ｐ ｌ 、 部环 境 兀 过 多 要 求 ， 即使 实 验操 作 失 Ｊ 玫 ｒ也 可 以 反 复 操作 。
湖南省长沙市南雅中学 湖南长沙 ４ １ ０ １ ２ ９
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
摘 要： 随着素质教育的提 出， 高中教学不仅局 限在课 本理 论知识的 学习与灌输上 ， 对学 生实践 能力的培 养有 了更高重视度 ， 高中化 学是 高中课程 重要组 成， 学 习并 了解化 学原理 、 熟练操 作各项化 学 实验 ， 是增强 对知识 掌握 与理 解的 重要 途 径 本 文将 以 氮气喷泉 实验这一创新化 学实验设计 为例 ， 探 究高中化 学实验对课程 学习的重要 意 义 关键词 ： 高 中化学 实验 ； 创新设计 ； 喷泉 实验
化 学 的 实验 性 较 强 ， 很 多知识 都 是从实 验 中扶得 的 ， 实 验 能够仆腱依 赖十学生与教师的共同摸索 与尝 试， 通过 实验小 仪 可以梳理 识结 构 ， 得 出知 识原 理 ， 还能 使学 乍动 手能 力 ０ 主 动学 习能 力增 强 ， 这 一 点 足 非 常 重 要 的 。化 学 实 验 ， 无 论 足 简 单 的还 足 复 杂 的 都 町 以使 学 生 熟 悉 化 学 原 理 ｊ 不 同 化 学 厄 索 结构 、 特性， 进 而问 学生 动 手能 力 与观察 能力 提 尚， 将学ｑ ． － 认 真、 严泄的学习 态度培 养出 来 ， 增 强 对 化 学 学 习 的 必 趣 随 荷 化 学 知 ｛ 的扩 充 更 新 ， 实 验不 断创 新与 改进 ， 传 统 化 学 实 验 方式 已经 ／ ｆ 冉适用 ， 比如 ， 氨气喷泉实验需要 事先对 氯， ｃ 收集 ， 借助氨气融水特性 使 瓶 内 与瓶外 形成 气压 差 ， 将 活塞 打开 后 ， 大气 作用使液体 同定在 瓶内 ， 进 而在尖嘴 导管处形成 喷 泉现 象 。过 去的实验不 仅步 骤 较 多 ， 且 实验 前需 要额 外 收集 氨

“一体化”氨气喷泉实验的创新设计作者：温善明来源：《中小学实验与装备》 2017年第5期1实验目的氨的喷泉实验是高中化学的经典实验,在教材中具有重要地位,也是高考常考的考点之一.但在实际教学过程中,笔者发现该实验有以下问题.(1)如果用教材中的方法来制取和收集氨气,收集满1瓶250mL烧瓶的氨气至少需要5min.(2)实验过程中常常因为保存不善使氨气逸散而导致实验失败.因此,教师经常会演示1~2次“氨的喷泉实验”,这就要求教师在课前制备几瓶氨气备用.(3)需要的氨气越多,意味着消耗的药品和时间越多,造成空气污染就越大,对师生身体健康的危害越大.为此,笔者通过搜索相关文献,与其他化学教师进行交流与讨论,对氨的性质和制备实验进行整合设计研究,自制了一套可操作性强的氨气喷泉实验装置,收到了令人满意的教学效果.2实验创新点(1)把氨气的制取、验满和喷泉实验的装置连成一个整体,整合后的实验装置能够有效地验证NH3的碱性(即NH3溶于水生成碱性物质),NH3与HCL反应产生白烟以及HN3极易溶于水.充分体现了实验制备与性质检验的“一体化设计”思想.(2)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.为教师对喷泉实验的原理分析和拓展延伸提供了更多时间.(3)该装置的独到之处是能连续实验、重复操作、安全环保、气密性良好且宜控制,体现了绿色化学的理念.3实验装置与器材3．1实验装置实验装置如图1所示.3．2实验器材废启普发生器(100mL)、圆底烧瓶(250mL)、注射器(10mL、1mL各1个)、橡胶塞4个,玻璃导管、烧杯2个、止水夹2个、三通活塞1个、广口瓶1个、小漏斗1个、乳胶管、玻璃珠、浓氨水、氢氧化钠固体、浓盐酸、酚酞试液、水.4实验原理(1)氢氧化钠固体溶于水放热,促进氨水分解.氢氧化钠吸水后,促使平衡移动,促进氨气挥发出来.相关化学(离子)方程式如下:(2)玻璃珠的目的是为了防止反应过于激烈使液体被冲到玻璃导管口(相当于碎瓷片的控制暴沸的原理).(3)氨气极易溶于水,产生负压,大气压把烧杯中的水压入烧瓶中,形成红色喷泉(氨水为碱性,酚酞试液遇碱变红).5实验步骤和现象(1)如图1所示组装好仪器,检查装置气密性.(2)往废旧的启普发生器中放入30粒小玻璃珠,再加入5~10g左右的NaOH固体.注射器A吸取10mL浓氨水,注射器B吸取1mL水.广口瓶中滴入1滴浓盐酸.烧杯A、C中装适量水,烧杯D中加入300mL水并滴加少量酚酞试液.(3)打开三通活塞,使启普发生器只与圆底烧瓶形成通路.打开止水夹a,关上止水夹b.(4)用注射器A往启普发生器中注入约5mL的浓氨水,浓氨水遇到氢氧化钠固体后立即产生气泡,一段时间后,广口瓶中出现白烟,说明圆底烧瓶已经收集满氨气.(5)关闭三通活塞,使启普发生器只与装有漏斗和水的烧杯形成通路,多余的氨气被小烧杯中的水吸收.打开止水夹b,关上止水夹a.(6)用注射器B往圆底烧瓶中注入1ml水,立即产生红色喷泉.(7)打开止水夹a、b,取出广口瓶中的玻璃管,放入大烧杯中,用大烧杯承接圆底烧瓶中的液体.(8)重复喷泉实验时只需重复步骤(4)~(6)即可,无需干燥圆底烧瓶,实现“一器连用”.6实验注意事项(1)启普发生器底部较薄,放入玻璃珠时需小心轻放.浓氨水和NaOH固体的用量根据实验次数来调整,若想连续做2次喷泉实验,一般在启普发生器中加入5gNaOH固体,注射器中吸取10mL 浓氨水即可.(2)浓氨水注入到NaOH固体中的速度要慢,一般2~3mL浓氨水可以分两次加入,确保产生的氨气全部进入圆底烧瓶,减少气体外逸.。

解析高中氨气喷泉实验的创新设计发表时间：2017-02-13T15:40:08.320Z 来源：《素质教育》2016年11月总第224期作者：赵彬[导读] 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。

广西来宾市金秀瑶族自治县民族高中545799 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。