氨“喷泉”实验的改进

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  人教版高级中学课本化学第二册(P.11安排了氨气的喷泉实验。)(见图1)?
  


  操作步骤如下:
  ⑴先将带有玻璃管和滴管的塞子上的滴管吸满水后,用弹簧夹夹紧橡皮管待用。
  ⑵用上述塞子塞紧收满气体的圆底烧瓶。立即倒置烧瓶,把玻璃管放进盛有水的烧杯,在烧杯里滴加几滴酚酞试液。
  ⑶先挤压胶头,然后启开弹簧夹,夹在玻璃管上。
  
  一、該实验存在的缺点
  
  1、实验容易失败,成功率难以保证
  我们通过反复实验,成功率并不高,因为该实验方案要求氨气一定要收集满,而用排空气法收集氨气时要完全收满不是易事,从而很容易导致实验失败。另外,该实验中用了双孔橡胶塞,且胶头滴管要求塞要大,胶头滴管两端大小不一,这样气密性也难以保证,这也是该实验成功率不高的原因。
  2、有的实验尽管最终成功了,但时间较长,不利于观察
  我们在反复实验的过程中,发现其中一部分实验开始时水上升的速度很慢,并不象我们想象的那样喷上去的,其原因也是由于氨气并没有完全收集满所导致的后果。
  
  二、实验的改进
  
  我们通过对该实验原理的研究,该实验成功关键是:①装置气密性好;②氨气与水接触。根据这一原理,我们对该实验进行了如下改进:
  1、去掉胶头滴管,把双孔橡胶塞改为单孔橡胶塞;
  2、将止水夹处的橡胶管稍加长,大约四到六厘米左右;
  装置如下:
  


  原实验装置的胶头滴管其作用就在于引发实验的发生,实验发生后胶头滴管就没用了,那我们可以把它的功能转移到止水夹处的橡胶管上来,去掉胶头滴管,使橡胶塞减少一个孔,使得实验装置简化,气密性增强,实验成功率大大提高。
  另外,由于尖嘴玻璃管伸入到烧瓶底部,比原有装置中的胶头滴管更接近氨气,即使氨气没有收集满,也容易触发实验的产生。在操作上我们就必须注意,在将单孔橡胶塞塞进烧瓶之前,须将止水夹和玻璃管尖嘴之间注满水(可以在水龙头下灌注,也可用洗尔球吸),然后倒置,塞紧橡胶塞。做实验时,先挤压橡胶管,使少量水进入烧瓶,然后松开止水夹,就会迅速形成撆缛獢。
  
  三、实验改进后的优点:
  
  1、装置更为简单,操作更方便、成功率可达100%。
  2、实验时间短,水的喷射速度快,现象明显。
  3、这个实验装置可以推广到许多和氨气喷泉实验相类似的其他实验当中去:如二氧化碳和浓氢氧化钠溶液的反应,二氧化氮、氯化氢等气体形成撆缛獢的实验。
  4、适宜于教师或学生在课堂上进行实验对比与探究。
  5、通过实验改进,可以使学生化验科学研究的过程,强化科学探究意识,培养学生创新精神和实践能力,充分体现新的化学课程理念。
  (作者单位:410144湖南省长沙县第九中学)
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