氨气实验室制取及喷泉实验的绿色改进

付瑜

摘 要：按照教材中的实验方法进行氨气制取实验及喷泉实验，存在一些缺点，达不到一个比较好的效果。为了更好地在课堂中渗透绿色化学的理念，所以，对氨气实验室制取和氨的喷泉实验进行了绿色改进，让实验更加完美。

关键词：氨气；制取；喷泉；改进

一、问题的提出

1.现行教材中氨气的实验室制法

氨气的制取是中学化学实验室必做的实验。按照传统的实验室制法，一般采用氯化铵和消石灰固体混合加热制备氨气。该实验结果表明，教材中的装置制得的氨气湿度较大，不利于氨的喷泉实验，而且多余的氨气容易逸散到大气中污染环境，氨气具有强烈的刺激性气味，师生深受其害，甚至导致学生排斥做氨气相关实验。

2.现行教材中氨的喷泉实验

氨的喷泉实验有力证明了氨气在常温下极易溶于水且其水溶液呈碱性。采用现行教材中的方法进行实验，喷泉实验效果不理想。不足之处有：（1）喷泉实验对氨气和收集氨气的装置的干燥程度要求很高，湿度大的氨气容易造成实验不理想或者失败。

（2）预先收集好的氨气在进行仪器组装中容易发生泄漏，导致实验效果不理想，甚至失败，而且氨气泄漏会造成环境污染，不环保。

（3）很多学生都表示希望多做几次喷泉实验，但是，以前都未得到满足。因为做喷泉实验需事先收集好氨气待用，我们学校每个班都有40多个学生，每个人都动手做的话，需准备40多瓶，而如果学生做几次喷泉实验的话，我们的工作量将会更大。

考虑到以上不足之处，我和同事们在教学实践中积极探索，找到了几种比较理想的实验方法；又考虑到学生的学情，我们认为教师不宜在新授课中将实验作超出学生理解能力的改进，太过创新，学生不理解，也是枉然。毕竟新授课中我们力求的是学生能够当堂理解和掌握所授知识。所以，在新授课中我们选择了下面即将介绍的改进方案，在学生掌握原理的基础上，然后要求学生对实验进一步改进，第二课时教师进行点评，并投影教师事先准备好的其他实验创新改进方案，供大家分析和交流。

二、新实验方案

1.实验操作流程

（1）按图组装仪器。

（2）检查装置气密性：关闭止水夹1和2，打开止水夹3，双手紧握圆底烧瓶：若小烧杯中有气泡产生：则证明装置气密性良好。

（3）锥形瓶内放入适量的干燥氧化钙，在分液漏斗内装入浓氨水，大烧杯内装入三分之二容积的蒸馏水，小烧杯内装约20 mL左右蒸馏水，并分别滴入几滴酚酞，最后固定好装置。

（4）打开止水夹1和3，关闭止水夹2，调节分液漏斗的活塞，使浓氨水适量流入锥形瓶内，锥形瓶内反应产生氨气，氨气通入圆底烧瓶，赶出圆底烧瓶中的空气，当看到小烧杯内溶液变红，说明氨气已经收集满，关闭止水夹3。打开止水夹2，使圆底烧瓶与大烧杯内水相通。当大烧杯水中有气泡产生（过量的氨气将导管中滞留的少量空气排出），关闭分液漏斗活塞和止水夹1。氨气与水接触，不断溶于水，使导管内液面不断上升，最后进入圆底烧瓶，在尖嘴导管口形成有力的红色喷泉。

（5）实验完毕，关闭止水夹2，打开止水夹3，圆底烧瓶内红色溶液流入小烧杯中。

（6）将小烧杯内溶液倒入指定容器，向两个烧杯中补充适量蒸馏水，并分别滴入几滴酚酞溶液，重复（4）操作，即可重复观察红色喷泉。

2.实验优点

（1）浓氨水与碱性固体反应可以制取氨气，经实验证明，碱性固体选用干燥氧化钙最优。氧化钙固体相较于其他的一些碱性固体（如烧碱固体、熟石灰、碱石灰等）产生的氨气更多，而且氧化钙价格便宜，节约经济成本。

（2）把气体的制取收集与喷泉实验的装置成功地连成一个整体，不需要事先收集好氨气。实验操作简单，用时少，重复性强，突出实验现象，成功率高，有助于学生了解喷泉产生的原理。

（3）相较于传统实验，该实验原料利用率高，减少了环境污染，体现操作的和谐性，实验的绿色改进。

（4）大大提高了教学效果，培养了学生的环保意识和绿色理念：成功地在课堂中渗透了绿色化学的理念。

参考文献：

[1]黄宗海.氨气的喷泉实验的改进，新课程：中学版，2008（8）.

[2]张明全，陈玉玲.喷泉实验的改进，教学仪器与实验，2008（4）.

（作者单位 江西省贵溪市实验中学）