陳昭玉

化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實驗的科學(xué)性、安全性對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，提高動手操作能力和創(chuàng)新能力有著極其重要的意義。現(xiàn)行人教版高中《化學(xué)》必修一教材中，將“氨氣的制取及其性質(zhì)檢驗實驗”分為三個實驗進行，既耗時又費力，氨氣容易泄漏，污染環(huán)境，影響師生健康，制取過氨氣的試管容易炸裂，造成資源浪費。根據(jù)這些不足，筆者設(shè)計了一套既安全又環(huán)保，具有觀賞性、趣味性的實驗裝置。

1.實驗原理

在教材中，用NH4Cl和Ca（OH）2固體加熱制取氨氣，產(chǎn)生氨氣速度慢，加熱過的試管容易炸裂。因此，筆者改用濃氨水與氫氧化鈉固體混合制取氨氣，快捷、不需要加熱，制得氨氣的濃度較大，非常適合噴泉實驗。

氫氧化鈉固體溶于濃氨水中的水，放出大量的熱，產(chǎn)生氫氧根離子，使氨氣的溶解度降低，促使平衡向右移動，為一水合氨分解產(chǎn)生氨氣提供條件。

2.實驗儀器及試劑

250mL蒸餾燒瓶2個、50mL燒杯1個、500mL燒杯1個、250mL錐形瓶1個、分液漏斗1個、小氣球1個、Y型管1根、雙孔橡皮塞3個、鐵架臺2套、膠頭滴管2支、止水夾4個、藥匙1個、玻璃導(dǎo)管若干、橡皮導(dǎo)管若干等;濃氨水、氫氧化鈉固體、濃鹽酸、蒸餾水、酚酞試劑、紅色石蕊試紙。

3.實驗?zāi)康?/p>

（1）認(rèn)識氨氣及其性質(zhì)。

（2）初步學(xué)會氨氣的檢驗。

（3）通過氨氣的噴泉實驗感受化學(xué)實驗的美，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，聯(lián)系氨氣的噴泉實驗原理，體會相關(guān)的自然現(xiàn)象和人工現(xiàn)象。

（4）將氨氣的制取、收集和物理、化學(xué)性質(zhì)的實驗合二為一，做到實驗簡單、操作方便、現(xiàn)象明顯、效果良好。

（5）重視環(huán)境教育，樹立環(huán)保意識。

4.實驗儀器裝置圖

5.實驗操作

（1）檢查裝置的氣密性：按照上圖組裝儀器，關(guān)閉分液漏斗活塞，關(guān)閉K2、K4，打開K1、K3，向50mL燒杯加水至浸沒導(dǎo)管口，用熱毛巾裹住發(fā)生裝置的蒸餾燒瓶，一會兒，燒杯出現(xiàn)氣泡，松開熱毛巾，燒杯上面的導(dǎo)管出現(xiàn)一段水柱;同理，關(guān)閉K3，打開K4，用熱毛巾裹住發(fā)生裝置的蒸餾燒瓶，一會兒，錐形瓶上的小氣球變脹，松開熱毛巾，小氣球變癟，說明整套裝置的氣密性良好。

（2）如上圖實驗裝置，關(guān)閉K1、K2、K3、K4和分液漏斗活塞，往發(fā)生裝置的蒸餾燒瓶添加4藥匙氫氧化鈉固體，往分液漏斗添加濃氨水約8mL，往50mL燒杯添加25mL的蒸餾水并在水面上放兩片紅色石蕊試紙，往500mL燒杯添加400mL的蒸餾水并滴入2～3滴的酚酞試劑，往250mL錐形瓶滴入3～5滴濃鹽酸。

（3）打開K1、K3，打開分液漏斗玻璃塞，打開分液漏斗活塞，發(fā)生裝置的蒸餾燒瓶內(nèi)產(chǎn)生大量的氣泡，待紅色石蕊試紙變藍色后，立刻關(guān)閉分液漏斗活塞，蓋上分液漏斗玻璃塞。

（4）打開K4，關(guān)閉K1、K3，錐形瓶內(nèi)出現(xiàn)大量的白煙和小氣球變脹。

（5）輕輕擠壓充滿蒸餾水的膠頭滴管，打開K2，倒扣的蒸餾燒瓶出現(xiàn)紅色美麗的噴泉。

6.實驗效果圖

7.實驗注意事項

（1）實驗時要控制好濃氨水的滴入速度，分液漏斗的活塞不要開得太大，防止產(chǎn)生的氨氣壓強過大而沖開發(fā)生裝置的橡皮塞。

（2）待紅色石蕊試紙變藍色，立刻關(guān)閉分液漏斗活塞，蓋上分液漏斗玻璃塞，防止氨氣泄漏;然后先打開K4，后關(guān)閉K1、K3，防止氣壓過大而沖開收集裝置的橡皮塞。

（3）噴泉實驗裝置中，倒扣的蒸餾燒瓶要充滿氨氣，氨氣過少往往不能形成噴泉，插入500mL燒杯的玻璃導(dǎo)管插入液體部分不能太少，以防導(dǎo)管過早與溶液脫離而導(dǎo)致噴泉停噴，倒扣蒸餾燒瓶口上的塞子要塞緊，既防裝置漏氣，又防因受液體壓力而脫落。

（4）氨氣與氯化氫反應(yīng)的裝置要干燥，這樣現(xiàn)象才會明顯，滴入的濃鹽酸不宜過多，3～5滴現(xiàn)象都已經(jīng)明顯了，而且要系一個小氣球，既可以提高實驗的安全性，又可以收集多余的尾氣。

8.實驗改進的優(yōu)點

經(jīng)過反復(fù)驗證及學(xué)生實驗，這種實驗新方法反應(yīng)速率快，集氣量大，氨氣的濃度較高，噴泉實驗持續(xù)有力，氨氣與氯化氫的反應(yīng)現(xiàn)象非常明顯，實驗時間短，經(jīng)濟可行，實現(xiàn)氨氣的制取及性質(zhì)實驗的綠色化?？偟膩碚f該實驗有以下幾個優(yōu)點：

（1）在一個半封閉的裝置中，實現(xiàn)氨氣的制取、收集和物理、化學(xué)性質(zhì)的實驗一體化，成功率高、感覺直觀，讓學(xué)生更真實地去體驗和理解氨氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

（2）本實驗不需要加熱，節(jié)約能源，儀器簡單易取，操作方便，現(xiàn)象明顯，課堂耗時短，非常適合演示實驗。

（3）收集和尾氣處理的改進既避免氨氣泄漏在空氣中污染環(huán)境，又檢驗了氨氣的性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生“變廢為寶”的環(huán)保意識，讓學(xué)生樹立綠色化學(xué)理念。

（4）讓學(xué)生體會實驗室另一種快速制取氨氣的方法和原理，讓學(xué)生在創(chuàng)新實驗中體會成功的喜悅，進而為化學(xué)實驗教學(xué)的改革提供方法和策略。

（5）左上角和右下角兩個容器，一紅一白，小氣球變脹，有很強的視覺效果，具有觀賞性、趣味性，能很好地提高學(xué)生對化學(xué)實驗的興趣。

近幾年全國高考1卷理綜化學(xué)實驗題，都是立足于教材的基礎(chǔ)實驗，是三種不同版本教材的傳承和演繹，但是廣東省考生化學(xué)實驗題的平均得分率都是30%左右，非常低。原因是學(xué)生平時對化學(xué)實驗不夠重視，實驗過程中缺乏思考，實驗的基本常識、基本原理和基本技能沒有掌握好，科學(xué)探究能力和動手操作能力不強，對實驗現(xiàn)象、結(jié)論描述不準(zhǔn)確。

筆者認(rèn)為教師與學(xué)生一起對課本的實驗進行改進或創(chuàng)新，可以提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和動手操作能力，使學(xué)生學(xué)會準(zhǔn)確設(shè)計實驗方案，預(yù)測實驗現(xiàn)象，進行準(zhǔn)確的實驗條件控制與操作，及時發(fā)現(xiàn)并解決實驗中出現(xiàn)的問題，有效提高學(xué)生的實驗?zāi)芰痛痤}能力。