氨氣實驗室制取及噴泉實驗的綠色改進

付瑜

摘 要：按照教材中的實驗方法進行氨氣制取實驗及噴泉實驗，存在一些缺點，達不到一個比較好的效果。為了更好地在課堂中滲透綠色化學的理念，所以，對氨氣實驗室制取和氨的噴泉實驗進行了綠色改進，讓實驗更加完美。

關鍵詞：氨氣；制取；噴泉；改進

一、問題的提出

1.現(xiàn)行教材中氨氣的實驗室制法

氨氣的制取是中學化學實驗室必做的實驗。按照傳統(tǒng)的實驗室制法，一般采用氯化銨和消石灰固體混合加熱制備氨氣。該實驗結果表明，教材中的裝置制得的氨氣濕度較大，不利于氨的噴泉實驗，而且多余的氨氣容易逸散到大氣中污染環(huán)境，氨氣具有強烈的刺激性氣味，師生深受其害，甚至導致學生排斥做氨氣相關實驗。

2.現(xiàn)行教材中氨的噴泉實驗

氨的噴泉實驗有力證明了氨氣在常溫下極易溶于水且其水溶液呈堿性。采用現(xiàn)行教材中的方法進行實驗，噴泉實驗效果不理想。不足之處有：（1）噴泉實驗對氨氣和收集氨氣的裝置的干燥程度要求很高，濕度大的氨氣容易造成實驗不理想或者失敗。

（2）預先收集好的氨氣在進行儀器組裝中容易發(fā)生泄漏，導致實驗效果不理想，甚至失敗，而且氨氣泄漏會造成環(huán)境污染，不環(huán)保。

（3）很多學生都表示希望多做幾次噴泉實驗，但是，以前都未得到滿足。因為做噴泉實驗需事先收集好氨氣待用，我們學校每個班都有40多個學生，每個人都動手做的話，需準備40多瓶，而如果學生做幾次噴泉實驗的話，我們的工作量將會更大。

考慮到以上不足之處，我和同事們在教學實踐中積極探索，找到了幾種比較理想的實驗方法；又考慮到學生的學情，我們認為教師不宜在新授課中將實驗作超出學生理解能力的改進，太過創(chuàng)新，學生不理解，也是枉然。畢竟新授課中我們力求的是學生能夠當堂理解和掌握所授知識。所以，在新授課中我們選擇了下面即將介紹的改進方案，在學生掌握原理的基礎上，然后要求學生對實驗進一步改進，第二課時教師進行點評，并投影教師事先準備好的其他實驗創(chuàng)新改進方案，供大家分析和交流。

二、新實驗方案

1.實驗操作流程

（1）按圖組裝儀器。

（2）檢查裝置氣密性：關閉止水夾1和2，打開止水夾3，雙手緊握圓底燒瓶：若小燒杯中有氣泡產(chǎn)生：則證明裝置氣密性良好。

（3）錐形瓶內(nèi)放入適量的干燥氧化鈣，在分液漏斗內(nèi)裝入濃氨水，大燒杯內(nèi)裝入三分之二容積的蒸餾水，小燒杯內(nèi)裝約20 mL左右蒸餾水，并分別滴入幾滴酚酞，最后固定好裝置。

（4）打開止水夾1和3，關閉止水夾2，調(diào)節(jié)分液漏斗的活塞，使?jié)獍彼m量流入錐形瓶內(nèi)，錐形瓶內(nèi)反應產(chǎn)生氨氣，氨氣通入圓底燒瓶，趕出圓底燒瓶中的空氣，當看到小燒杯內(nèi)溶液變紅，說明氨氣已經(jīng)收集滿，關閉止水夾3。打開止水夾2，使圓底燒瓶與大燒杯內(nèi)水相通。當大燒杯水中有氣泡產(chǎn)生（過量的氨氣將導管中滯留的少量空氣排出），關閉分液漏斗活塞和止水夾1。氨氣與水接觸，不斷溶于水，使導管內(nèi)液面不斷上升，最后進入圓底燒瓶，在尖嘴導管口形成有力的紅色噴泉。

（5）實驗完畢，關閉止水夾2，打開止水夾3，圓底燒瓶內(nèi)紅色溶液流入小燒杯中。

（6）將小燒杯內(nèi)溶液倒入指定容器，向兩個燒杯中補充適量蒸餾水，并分別滴入幾滴酚酞溶液，重復（4）操作，即可重復觀察紅色噴泉。

2.實驗優(yōu)點

（1）濃氨水與堿性固體反應可以制取氨氣，經(jīng)實驗證明，堿性固體選用干燥氧化鈣最優(yōu)。氧化鈣固體相較于其他的一些堿性固體（如燒堿固體、熟石灰、堿石灰等）產(chǎn)生的氨氣更多，而且氧化鈣價格便宜，節(jié)約經(jīng)濟成本。

（2）把氣體的制取收集與噴泉實驗的裝置成功地連成一個整體，不需要事先收集好氨氣。實驗操作簡單，用時少，重復性強，突出實驗現(xiàn)象，成功率高，有助于學生了解噴泉產(chǎn)生的原理。

（3）相較于傳統(tǒng)實驗，該實驗原料利用率高，減少了環(huán)境污染，體現(xiàn)操作的和諧性，實驗的綠色改進。

（4）大大提高了教學效果，培養(yǎng)了學生的環(huán)保意識和綠色理念：成功地在課堂中滲透了綠色化學的理念。

參考文獻：

[1]黃宗海.氨氣的噴泉實驗的改進，新課程：中學版，2008（8）.

[2]張明全，陳玉玲.噴泉實驗的改進，教學儀器與實驗，2008（4）.

（作者單位 江西省貴溪市實驗中學）