噴泉實驗的創新性設計

鄭 源

（青海湟川中學第二分校 青海 西寧 810008）

在現行高中化學1（必修）中,氨氣的噴泉實驗是一個很基礎也很有趣的演示實驗,高考也經常考查與噴泉實驗有關的知識,并且考查的內容越來越新穎多樣。當老師在課堂上演示噴泉實驗時，學生無不為其美麗而驚嘆，雖然在老師的講解下，學生初步明白噴泉實驗利用氨氣在水中溶解度很大（體積比1∶700），在短時間內燒瓶內氣壓減小，從而使外界大氣壓大于瓶內氣壓，在打開活塞后，大氣壓將燒杯內的液體壓入燒瓶中，在尖嘴導管口形成噴泉。但是形成噴泉的原因除了外界大氣壓大于瓶內氣壓，還可以是產生的氣體不溶于水，收集氣體的集氣瓶瓶中的壓強大于外界大氣壓，而致使瓶中的液體被壓出來形成噴泉。原理與火山噴發類似。為了激發學生的求知欲和他們的創新精神，筆者運用與課本上不同的化學噴泉原理，并通過電路設計加入了音樂賀卡，最終設計出了兩級噴發的化學音樂噴泉。

一、主要儀器藥品

試劑：金屬鈉、蒸餾水、酚酞溶液、鋁箔

儀器：打孔器、切管用具、圓底燒瓶、錐形瓶、橡皮管、玻璃管、橡皮塞（2個）、酒精燈、導線、音樂賀卡、電池、鐵釘

二、實驗原理以及裝置圖

1.原理

（1）由于鈉與水反應產生的氫氣不溶于水，使錐形瓶中的壓強大于外界大氣壓，而致使瓶中的液體被壓出來形成一級噴泉。當錐形瓶中的水被壓入圓底燒瓶時，瓶中的空氣受到擠壓，瓶中壓力增強形成二級噴泉。

（2）此外生成的氫氧化鈉使酚酞溶液呈現紅色，故噴泉呈現紅色。

（3）利用電解質溶液（反應生成氫氧化鈉）的導電性，使音樂賀卡連通電路，自動放出音樂。

2.裝置圖

三、實驗操作

（1）按照圖示安裝好實驗裝置，先檢驗裝置的氣密性。在錐形瓶中加入水，用熱毛巾敷住，若看到錐形瓶中的導管里有水柱上升，則氣密性良好。反之，則說明不好，應檢查各部分的氣密性，直至出現上所述情況為止。

（2）向錐形瓶中加入水和酚酞，接通電源。

（3）用鋁箔包取黃豆大小的一塊金屬鈉，并在其上針刺多個小孔，固定在錐形瓶瓶塞下的鐵絲上。隨即塞緊瓶塞。

（4）將整套裝置放在一托盤上，以免噴出的NaOH溶液腐蝕桌面。取用的金屬鈉的量不能多，要注意反應安全。

四、實驗現象

（1）連通錐形瓶和燒瓶的直型導管上端的尖嘴部噴射出紅色噴泉，隨即連通燒瓶的兩支U型導管也噴射出紅色噴泉。

（2）音樂賀卡自動播放音樂。

五、教學效果

由于制作簡單、方便、實驗現象明顯有趣，激發了學生的學習積極性，也有利于教學重難點的突破。