潘祥泰 黄清辉

摘要：氨气喷泉实验是高一学生最感兴趣的一个实验，教师在教学中因为该实验出现的不足而只做演示实验。通过查阅文献等方法来研究该实验，利用易得的器材自制了“一体化”氨气喷泉实验装置，用于学生课堂实验，可以满足学生的实验要求。

关键词：氨气制取;喷泉实验;学生课堂实验;一体化设计

文章编号：1008-0546（2019）03-0092-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.03.030

一、研究背景

氨气喷泉实验是高一学生最感兴趣的一个实验。传统的氨气喷泉实验，是先收集一瓶氨气，然后，按要求连接仪器，滴人一滴管水来引发喷泉。存在以下问题：

1.在收集氨气和连接仪器时都会有氨气逸出，污染空气。

2.常常会因为保存不善使氨气逸散而导致实验失败。

3.老师为了确保实验成功，一般药品用量就多，花费时间也多。

能否把氨气的制取、收集和喷泉的实验装置连接成一体，减少氨气的逸出，同时操作可以简单易于进行，成功率高，并可以用于学生的课堂实验。

二、文献研究

通过知网检索文献，发现有几个氨气喷泉实验的创新设计。

特别是把气体的制取、收集与喷泉实验的装置连成一个整体的实验创新设计。

这些改进的共同点都是利用浓氨水和NaOH固体来制取氨气。通过实验研究发现：①不加热，产生氨气较多;②都可以现场制取氨气，然后做喷泉实验，成功率较高;③容器大，演示效果很好。但缺点是：①用到的仪器较多，组装较复杂，药品使用量较大;②NaOH固体颗粒较小，用药匙取用不便，易撒到实验桌上;③反应较快，容易出现喷沸等危险，因此，都不宜用来进行学生分组实验。

通过认真研究，遵循实验的原理，对氨的制取和喷泉实验进行整合设计研究，自制了一套可以供学生课堂实验使用的“一体化”氨气喷泉实验装置，得到了令人满意的实验效果。

三、实验器材

1.U型试管（40mL）、5mL注射器A、2mL注射器B、橡胶塞2个，玻璃管、烧杯1个、乳胶管、镊子1把、医用三通阀1个。

2.药品：浓氨水、氢氧化钠固体、酚酞试液、水。

四、实验创新点

1.把氨气的制取、收集和喷泉实验连接成一个整体，不用预先收集氨气;整个装置气密性好、避免了氨气对环境的污染。

2.制备原料都是实验室常用的，价格便宜，还合理利用了一些废弃物。

3.操作简单，成功率高;节约时间和药品，整个实验可在3-5分钟完成;实现了实验的微型化。

4.把氢氧化钠固体压制成药片，既便于取用，又减慢了反应速度，避免了反应过快而发生喷沸等危险现象。

5.可以用于学生的活动与探究实验。

五、实验原理

浓氨水具有挥发性，加入氢氧化钠固体后，由于氢氧化钠吸收了浓氨水中的水，增大了体系中氢氧根离子的浓度，促进氨水的平衡向生成氨气方向移动，同时氢氧化钠溶于水放出了热量，加速了浓氨水的挥发，迅速放出氨气。

氨气极易溶于水。将注射器中水挤人u型管，氨气溶于水，管内压强迅速减小。大气压将小烧杯中水压人u型管，形成美丽的喷泉。

六、实验操作和现象

1.氢氧化钠药片

由于氢氧化钠固体颗粒较小，用药匙取用不便，易洒到实验桌上;氢氧化钠溶于浓氨水时反应较快，容易出现喷沸等危险，因此，把氢氧化钠固体压制成氢氧化钠药片（图2），这样实验时只要用镊子取一片药片就可以了，同时也稍微减慢了反应速度，使实验更加安全。

3.买验操作

（1）如图组装好仪器，旋转三通阀使u型试管只与小烧杯形成通路，检查气密性。（通过注射器A往u型管中注入空气，如果小烧杯中有气泡产生，证明气密性良好）。

（2）在U型试管左边支管中加入1粒自制的NaOH固体药片（约0.3g）。注射器A吸取2mL浓氨水，注射器B吸取lmL水，烧杯中加50mL水再加入几滴酚酞试液，组装好仪器。

（3）用注射器A往u型试管中注入约1-2mL浓氨水，当浓氨水遇到氢氧化钠固体时，立即产生气泡;当看到小烧杯中溶液表面变得微红，说明U型管已经收集满氨气。

（4）旋转三通阀，使u型试管只与注射器B形成通路，用注射器B往u型管中注入lmL水;立即旋轉活塞，使u型试管只与小烧杯形成通路，可以看到立即产生迅猛红色喷泉，几乎喷满整个u型试管。

七、实验注意事项

1.事先用氢氧化钠固体制成0.3g或0.6g的药片。

2.所加入药片的质量和浓氨水的体积，需根据u型管的大小来调节。

3.实验前u型试管尽量保持干燥，试管内空气需排尽。如果是不干燥的，氢氧化钠固体药片用0.6g的，浓氨水2mL，反应将久一点，以保证获得充足的氨气。

4.2mL的氨水应分次注入，先注入1mL，看药片的溶解程度，再考虑是否注入，避免大量氨气外逸，污染教学环境。