氨气喷烟音乐喷泉实验

2024-09-28

氨气喷烟音乐喷泉实验（通用3篇）

氨气喷烟音乐喷泉实验篇1

自制“氨气的音乐喷泉”实验教具

摘要：介绍了一套以双口内胆烧瓶为主体的综合性实验教具。应用该教具进行氨气的喷泉实验，能融合探究“氨气的制备、氨气的性质（密度、水溶性）和氨水的性质”等知识为一体，使实验过程具有操作简单、现象明显、环境友好等优点。

关键词：氨气；音乐喷泉；改进；实验教具

文章编号：1008-0546（2015）06-0092-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

为了帮助学生认识“氨气极易溶于水”这一性质，不同版本的高中化学教材《化学1》中都安排了“氨气的喷泉实验”，以增强知识的趣味性。教材通常都是利用如图1所示装置完成氨气的喷泉演示实验。在实际教学中发现，完成该实验存在以下不足：（1）实验准备包括氨气的制备、收集和储存等，工作量大而繁琐。（2）氨气在制备、组装喷泉实验装置过程中会泄漏，污染环境。（3）实验的知识探究功能单一，仅能验证氨气的水溶性和氨水的碱性。

为了克服上述不足，许多化学教师对该实验进行了改进。改进方案主要集中在两个方面：一是实验装置的集成化[1-3]，二是实验装置的简易化[4-5]。本人在借鉴已有研究成果的基础上，结合自身教学实践，对该实验进行了改进，制作了一套能在课堂上快速完成氨气的制备、收集、储存和喷泉实验，能体现出氨水性质的综合性实验教具――“氨气的音乐喷泉”，以替代教材中的氨气喷泉实验装置。实践表明：使用该教具进行课堂实验教学，能激发学生的求知欲和创新意识，具有良好的教学效果。

一、教具制作

该实验教具的核心是制作加工了一个双口内胆烧瓶（如图2所示）：

该装置是由250mL圆底烧瓶改制而成：在圆底烧瓶上口内烧接一只上端凿有几个小孔的试管，在圆底烧瓶底部烧接下口。双口内胆烧瓶的试管用作NaOH固体与NH4Cl固体反应制备NH3的容器，双口内胆烧瓶的烧瓶用于收集NH3，双口内胆烧瓶的下口连接导管用于在喷泉实验过程中排出烧瓶中的空气和吸取烧杯中的水。

为了便于组装、便于让全班学生清晰地观察到实验操作和现象，本人按下列方法制作了“氨气的音乐喷泉”装置（如图3所示）：

（1）加工一块长、宽、高规格为“46 cm×2 cm×68 cm”的白色木板，将底座加厚，便于实验教学时安放。

（2）在木板相应的两处位置钻孔，安装夹持双口内胆烧瓶的铁夹。

（3）将音乐贺卡（含电池）用502胶水粘贴在木板上，用导线将两极与两根铁丝相连。

二、实验操作

（1）在检查装置气密性后，向双口内胆烧瓶的试管中加入NH4Cl和NaOH固体各2g，在胶头滴管和烧杯中装水，并向烧杯水中滴入2～3滴酚酞（如图4所示）。

（2）挤压胶头滴管向试管中滴加大约10滴水，可观察到试管中迅速发生反应，固体混合物变成糊状物，产生大量气泡。这是因为：NaOH固体溶于水放出大量的热，使NaOH、NH4Cl的糊状物温度升高，生成NH3。其化学方程式为：

NaOH（s）+NH4Cl（s）[=]NH3（g）+NaCl（aq）+H2O（l）

随着反应的进行，NH3不断逸出。由于NH3的密度比空气小，NH3将烧瓶中的空气通过导管向下排出，并充满整个烧瓶。

（3）约1分钟后，烧杯中的水被迅速吸入烧瓶，形成红色的喷泉，同时音乐贺卡鸣响（如图5所示）。这是因为：随着NaOH与NH4Cl反应的进行，从导管排出的NH3溶于水速度快且溶解量大，烧瓶中产生的负压迅速将烧杯中滴有酚酞的水吸入烧瓶中，形成了红色喷泉。NH3溶于水生成的一水合氨发生电离，生成了NH4+和OH-在电场的作用下定向移动，接通了电路，使音乐贺卡发出乐曲声响。

三、教具优点

通过多次的化学课堂教学实践发现，“氨气的音乐喷泉”实验教具具有以下优点：

（1）该教具集“氨气制备方法、密度、水溶性，NH3?H2O电离”等知识为一体，实现“一个装置、多个实验”和“一个操作、多个现象”，有助于学生构建氨的知识体系；

（2）展板化设计既省去搭建装置的时间，又能直观呈现实验现象；

（3）音乐伴随着红色喷泉，现象生动有趣；

（4）实验操作简捷、无污染，实验成功率高；

（5）装置清洗方便，用吹风机热风吹2～3分钟后即能重复实验。

参考文献

[1] 李维芬等.氨气的制备和性质实验的改进[J].中学化学教学参考，2012，（9）：48-49

[2] 邹标.快捷连续通用的音乐喷泉实验装置[J].化学教育，2014，（1）：68-69

[3] 王曼丽等.喷泉实验装置的改进设计[J].实验教学与仪器，2013，（1）：28-29

[4] 俞远光.氨气系列性质实验创新设计[J].化学教学，2013，（9）：46-47

[5] 朱俊燕等.喷泉实验的创新设计与趣味拓展[J].教学仪器与实验，2014，（5）：39-40

氨气喷烟音乐喷泉实验篇2

实验仪器:烧瓶烧杯带双孔的橡皮塞止水夹胶头滴管玻璃导管

铁架台 (带铁夹)

实验药品:滴有酚酞的水氨气

实验步骤:图中夹持装置均已略去, 操作按照下面问题进行

(2005年海淀模拟)

(1) 写出实验室制取氨气的化学方式:______。

(2) 收集氨气应使用______法, 要得到干燥的氨气可选用______做干燥剂的是______。

(3) 用图1装置进行喷泉实验, 上部烧瓶已装满干燥氨气, 引发水上喷的操作是______。实验现象实验原理______。

答案为:

(2) 向下排空气;碱石灰

(3) 打开止水夹, 挤出胶头滴管中的水。实验现象:烧杯中的水顺着导管被压进, 从导管中喷出时, 形成红色喷泉;因为氨气极易溶于水, 当挤压胶头滴管时, 氨气减少, 致使烧瓶内气体压强迅速减小 (利用压力差) 。

实验分析:因为氨气极易溶于水, 当挤压胶头滴管时, 致使烧瓶内氨气量减少, 压强变小, 使烧瓶内外产生压强差, 利用压强差把水从导管中压上去。

事先滴酚酞试液的水在喷出时遇氨气反应即溶液显碱性, 所以溶液呈红色。

实验结论:综上所观, 形成喷泉的关键是气体在溶液中的溶解性。气体在溶液中溶解性的强弱决定着容器内外压强差的大小, 而压强差决定着实验的成败, 此外, 装置的气密性是否良好, 收集氨气的烧杯是否干燥以及量是否足够, 也对该实验的成功有着本质的影响。

(4) 如果只提供如图2的装置, 请说明引发喷泉的方法。

答:______。

分析:此问是对课本实验的拓展, 隐去了胶头滴管。从根本上考虑, 形成喷泉必须产生容器内外压强差即打开止水夹后, 用手或热毛巾“热敷”烧瓶, 使瓶内氨受热气体体积膨胀, 向外溢出, 接触到烧杯中的水, 立即溶于水, 又使烧瓶内外造成压强差, 达到喷泉目的。

答案;打开夹子, 用手 (或热毛巾等) 将烧瓶捂热, 氨气受热膨胀, 赶出玻璃导管中的空气, 氨气与水接触, 即发生喷泉。

综上所述:气体体积迅速减小是导致容积内外压强减小的直接原因, 是进行喷泉实验的根本依据。为了减小瓶内压力, 除了气体溶解于水外, 还可采用气体与溶液反应或物理方法来实现。

应用:喷泉实验是一种常见的自然现象, 其产生原因是存在压强差。试根据下图, 回答下列问题:

(1) 在图A的烧瓶中充满干燥气体, 胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是 () 。

A.HCl和H2O B.NH3和H2O

C.NH3和汽油D.CO2和NaOH溶液

(2) 在图B的锥形瓶中, 分别加入足量的下列物质, 反应后可能产生喷泉的是 ()

A.Cu与稀盐酸B.NaHCO3与NaOH溶液

C.CaCO3与稀硫酸D.NH4HCO3与稀盐酸

(3) 在图B的锥形瓶外放一水槽, 锥形瓶中加入酒精, 水槽中加入冷水后, 再加入足量的下列物质, 结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质不可能是 () 。

A.浓硫酸B.生石灰C.硝酸铵D.烧碱

这种方法产生喷泉的原理是_____________________________________。

(4) 比较图A和图B两套装置, 以产生喷泉的原理来分析, 图A是_______

上部烧瓶内压强;图B是_______下部锥形瓶的压强 (填“增大”或“减小”) 。城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述________ (填图A或图B) 装置的原理相似。

答案: (1) C (2) D

(3) C浓硫酸、生石灰、烧碱溶于水时, 放出大量的热, 温度升高, 酒精挥发加快, 锥形瓶内压强增大, 从而形成喷泉。

自制“氨气的音乐喷泉”实验教具篇3