氨气喷泉实验的探究与设计-教学设计

双流县华阳中学2010年新秀杯赛课课堂教学设计

第二节 氨 铵盐（第1课时）

华阳中学高中化学组 许梅

教学目标

知识与技能1、认识氨分子的结构。了解喷泉实验原理。

2、了解氨的物理性质及用途，掌握氨的化学性质。

过程与方法 培养学生根据实验现象观察、分析、推理、及判断的能力。

通过对氨气的认识,进一步巩固学生对物质认识方法的学习。

情感态度与价值观 通过有趣实验现象原因探索，激发学生对化学学习兴趣，培养严谨科学的学习态度与方法。

教学重点：

氨的化学性质

教学难点：

喷泉实验 氨的化学性质

教学方法：

看书自学法 实验法 讨论总结法

教学媒体 多媒体 学案 实验仪器及药品

实验仪器 圆底烧瓶，带长玻璃尖管和滴管的双孔塞子，铁架台， 烧杯，干燥集气瓶（2个），玻璃片（2片）

实验药品：干燥氨气 浓氨水 浓盐酸 酚酞

教学过程

[学生预习]收集资料整理总结有关氨的性质及在生活中的存在。

[引入]：多媒体视频短片

由德国挑起的第一次世界大战能够持续四年作战的重要原因

德国化学家哈柏首先在实验室用氢气和氮气合成了氨气，（1）利用氨气制成氮肥，为德国的农业发展奠定了坚实的基础；（2）利用氨大批量制成炸药TNT，为德国的武器装备奠定坚实的基础。

[师]提到氨，生活中哪些地方有他的影子？

[生]汇报收集成果

（1）厕所

（2）铵态氮肥

（3）动物体特别是蛋白质腐败后的产物

[师]本节课我们就一起来走进氨，

[多媒体放映]从氨的物理性质，分子结构，化学性质，用途等来认识氨

[实物展示]装满NH3的圆底烧瓶，烧瓶口向下，用手轻轻在瓶口煽动，闻气味

[师]这是一瓶装满NH3的圆底烧瓶，请同学们注意观察，下面我们来闻闻它的气味（走到学生中去）

[生]根据实验，结合课本总结氨的物理性质完成学案

[多媒体放映] 一．氨的物理性质 无 色 ， 有刺激性气味的气体，密度 小于 空气，

氨气喷泉实验步骤.doc

实验目的：

通过观察氨气喷泉实验，了解氨气的特性和化学反应过程，提高化学实验操作技能。

实验原理：

氨气（NH3）是一种呈碱性的无色气体，可以溶于水形成氨水。在含有重金属离子的水溶液中，NH3会与金属离子形成络合物，其中Ni2+的络合物显紫色，Cu2+的络合物显蓝色。

实验步骤：

1、将250mL Erlenmeyer烧杯取下面材料，250mL水，5%氨水（NH3(aq)），0.1mol/L的硝酸铜Cu(NO3)2、硝酸镍Ni(NO3)2和盐酸HCl。

2、将250mL Erlenmeyer烧杯置于白色试验板上，小心地倾斜试管管，将紫色Cu(NO3)2溶液和无色NH3(aq)分别从两侧缓缓滴入空气中，接近烧杯的点，使它们在中间混合。可以看到，该区域渐变成蓝紫色，形成了漂亮的气流。

3、继续添加Cu(NO3)2，直到烧杯两侧出现颜色不同的液体界面。此时，可以看到一个深蓝色氨气喷泉，从紫色Cu(NO3)2溶液中湧出。这是因为Cu2+与NH3(aq)形成了不稳定的络合物，然后这种络合物不断地释放出NH3和Cu2+，并形成Cu(OH)2，这会不断地结晶和沉淀，从而形成氨气喷泉并产生碱性气体。

4、在氨气喷泉旁边加入Ni(NO3)2溶液，半调查结果是绿色氨气喷泉。

5、对反应物质公式进行求得，分别为：Cu(NO3)2 + 4NH3(aq) → Cu(NH3)4(NO3)2，Ni(NO3)2 + 6NH3(aq) → Ni(NH3)6(NO3)2

该反应又称Schiff反应，是古老的试剂造型反应之一，通常用于金属分析实验中。

实验注意事项：

1、实验中接近紫色Cu(NO3)2溶液和无色NH3(aq)滴入空气中，使其混合时，务必小心谨慎，避免溶液飞溅造成危险。

2、实验时要戴上手套，防止皮肤接触强碱性试剂。

氨气的喷泉实验现象和结论

1. 实验背景

1.1 什么是氨气？

氨气，听起来是不是有点陌生？其实，它就是那种有点刺鼻、让人想打喷嚏的气体。我们生活中常见的清洁剂里就会有它的身影。氨气的化学式是NH₃，简单来说，它是氮和氢的结合，常常在实验室里见到。

1.2 喷泉实验的由来

说到氨气，咱们今天来聊聊一个很有趣的实验——氨气的喷泉实验。这个实验简单又好玩，能让人眼前一亮。说到底，就是利用氨气和水的亲密关系，创造出一个“喷泉”效果。是不是听起来就很神秘？

2. 实验过程

2.1 准备工作

好了，咱们进入正题。首先，你需要准备一些氨水，也就是氨气溶解在水里的产物。别小看这个氨水，它可是实验的主角。然后再准备一个透明的容器，比如一个小瓶子，当然，记得要注意安全，手套和护目镜可少不了，安全第一嘛！

2.2 开始实验

接下来，就是真正的实验时刻了。把氨水倒进瓶子里，然后轻轻加入一点水。这个时候，你可能会发现，瓶子里开始冒出气泡，像是喝了碳酸饮料的感觉。不过，这还不是高兴，咱们再加入一点食盐，看看会发生什么！随着盐的加入，氨气会迅速产生，瓶子里的气泡越来越多，最终喷出一股“泉水”。这时候，你会感受到一种“哇，太神奇了！”的兴奋感，简直让人心潮澎湃。

3. 实验现象与结论

3.1 实验现象

在实验中，喷出的“泉水”就像是一条小瀑布，潺潺而出，十分壮观。其实，这就是氨气与水、盐发生了化学反应，释放出了气体。看着这奇妙的现象，心里那叫一个乐开花，真是让人惊叹自然的力量。

3.2 实验结论

通过这个喷泉实验，我们得到了一个很有趣的结论：氨气不仅能和水结合，还能通过化学反应产生气体，形成喷泉的效果。这不仅是科学的魅力，更是自然界的神奇所在。这个实验告诉我们，生活中的科学无处不在，关键是你愿不愿意去探索、去发现。在这个过程中，或许你能感受到一种“科学就是生活”的真实体验。谁说科学不能轻松搞定呢？只要你敢动手，就能揭开它的神秘面纱。

高中化学重要考点——喷泉实验

喷泉实验具有趣味性、效果性、探究性和综合性，是中学化学实验中的一个重要的知识点，也是历年高考试题中的热点，题型的设计屡有创新。本文就喷泉实验的形成原理和试题考查方式进行归纳分析。

一、探究喷泉实验的形成原理

掌握“喷泉实验”形成原理，需要搞清楚：是否只有水溶性很大的气体才能做喷泉实验？多大溶解度的气体才能做好喷泉实验？

（一）氨气溶于水的喷泉实验

1、实验原理

使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差，利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在尖嘴导管口形成喷泉。

2、实验步骤：

（１）组装装置

（２）收集一瓶氨气

（３）挤压胶头滴管，使滴管中的部分水进入烧瓶内

（４）放开夹子

3、实验现象：

烧杯中的水顺着导管被压出，从导管中喷出时，形成红色喷泉。 实验分析：胶头滴管中的部分水进入烧瓶中，使圆底烧瓶中的氨气溶于水（造成烧瓶内氨气的密度降低）从而引起压强减小，所以烧瓶内的压强和外压强出现压强差，压强差把水从导管中压上来，原本已滴有酚酞试液的水在喷出时遇氨气反应（NH3+H2O=NH3•H2O）生成碱性溶液，所以呈红色。

4、实验结论：

综上所观，形成喷泉的着重点在于气体在溶液中的溶解性，气体在溶液中溶解性的强弱决定着压强差的大小，而压强差则直接影响着实验的成败。因此，用于实验的气体应在该用于实验的溶液中有较强的溶解。

（二）改变压强差的两种方法

1、减小容器内压强

(1)容器内气体极易溶于水，像氨气、氯化氢；

(2)容器内气体极易与溶液中的溶质发生化学反应而被吸收，如CO2与NaOH。

2、增大容器内压强

(1)容器内液体由于受热挥发（如浓盐酸、浓氨水、酒精等）；

(2)由于发生化学反应导致产生大量气体，压强增大，形成喷泉！

例如喷雾器、人造喷泉等就利用了此种方法。 “喷泉现象与化学实验中的倒吸现象实质是相同的，即喷泉的形成相当于倒吸的发生，喷泉的失败相当于倒吸的避免。”