氨氣噴泉實驗微型化實用裝置

高超

氨氣是高中新人教版必修2第五章第二節(jié)“氮及其化合物”中的重要內容，教材在探究氨氣的水溶性及水溶液的堿性設計了噴泉實驗，通過倒置的膠頭滴管向集滿氨氣的燒瓶內注水，氨氣迅速溶解在水中，導致玻璃瓶內壓強減小，燒杯內的水沿導管倒吸入玻璃瓶內，形成噴泉。

一、裝置改進背景

原裝置存在三個明顯不足：1.裝置復雜，需要膠頭滴管、進水管和雙孔橡膠塞，且氣密性不好，氨氣有泄漏風險;2.膠頭滴管使用不規(guī)范，用倒置膠頭滴管向燒瓶注水，違反膠頭滴管使用規(guī)范，不利于培養(yǎng)學生實驗素養(yǎng);3.氨氣用量大，實驗需準備的氨氣較多，藥品耗損大，不利于分組實驗。

基于以上不足，筆者嘗試對原裝置進行改進，改進后的裝置力求克服原裝置的不足，并期望改進后的裝置符合以下要求：

1.科學：符合高中學生思維認知和實驗操作規(guī)范;

2.實用：取材方便，且適用于演示實驗和分組;

3.微型：藥品損耗少且實驗準備時間少。

二、裝置原理圖和改進方法

1.準備好30ml玻璃小瓶（帶橡膠塞）一個，醫(yī)用輸液器一套;

2.用剪刀從輸液器上分離出本次自制儀器所需的針頭，塑料小泡和滑動開關;

3.將針頭部分接口與塑料小泡接口相連，然后將滑動開關安裝到塑料小泡另一端的末端部分即可;

4.將自制儀器針頭插入到玻璃小瓶的橡膠塞上（如圖1所示），即完成自制儀器的制作。

三、使用方法和教學評價

（一）改進裝置的實驗步驟

1.用排空氣法在玻璃小瓶集滿氨氣，用橡膠塞蓋好，密封備用;

2.準備一只小燒杯，向小燒杯內加入適量蒸餾水，并滴加2-3滴酚酞備用;

3.將自組裝輸液器的針頭部分和末端同時浸入小燒杯水中，然后擠壓中間的塑料小泡，反復擠壓2-3次，直至塑料小泡和輸液管內都充滿水，關閉滑動開關即可;

4.將針頭從橡膠塞插入到集滿氨氣的玻璃小瓶內，輸液器末端仍浸沒在水中;

5.擠壓塑料小泡，輸液管內的水由針頭部分噴入到集滿氨氣的玻璃瓶內，打開下方的滑動開關，即可觀察到紅色噴泉。

（二）改進裝置與原裝置對比分析

1.微型化。所需制備的氨氣少，可以減少藥品損耗和實驗準備時間。

2.實用性高。所用材料少，適合作演示和分組實驗，且現象明顯，成功率高。

3.氣密性好。只需用針頭插入橡膠塞，原裝置使用雙孔橡膠塞，氨氣存在較大泄漏風險。

4.科學性強。原裝置用倒置的膠頭滴管向燒瓶內注水，違反膠頭滴管的使用規(guī)則，不利于培養(yǎng)學生實驗操作規(guī)范素養(yǎng)，改進后裝置規(guī)范科學，并能激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。