喷泉实验装置的改进

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  • 更新时间2015-10-09
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甘肃省岷县第一中学(748400)余新红

人教版普通高中课程标准实验教科书化学必修1第4章第4节实验4-8:在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯(预先在水里滴入少量酚酞溶液)。轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶。该实验的主要目的是说明氨气极易溶解于水且溶解得快。

笔者在实际的教学中发现,此实验存在如下的不足:

①教材中氨气的制备、收集、验满都是在一个开放体系中完成的,不符合绿色化学理念;

②需要事先收集好氨气并密封保存,且实验药品用量多,耗时长。

为了达到绿色环保、操作简单方便、便于学生动手操作等目的,笔者设计了如下实验装置。

1实验用品

铁架台(带烧瓶夹,两套)、具支试管、圆底烧瓶、分液漏斗、单孔橡胶塞、三孔橡胶塞、T型管、止水夹(3个)、乳胶管、烧杯、医用注射器、医用输液管、尖嘴玻璃管、玻璃导管;酚酞、氢氧化钠或氧化钙固体、浓氨水、蒸馏水等。

2实验装置

改进后的实验装置图如图1所示。

3实验操作

(1)按图1所示连装好实验装置,检查装置的的气密性。在烧杯中加少量蒸馏水,打开K1,K2,关闭K3,用双手或热毛巾捂住试管底部,玻璃导管中的液面开始缓慢下降,导管内的液面低于烧杯中的液面并保持一段时间,证明装置的气密性良好。

(2)在具支试管内加入适量的氢氧化钠或氧化钙固体,在圆底烧瓶内加入适量的浓氨水,在烧杯中加少量蒸馏水至刚好淹过导管下端,并滴加2~3滴酚酞试液,在医用注射器中吸入少量水。

(3)打开K1、K3,关闭K2,将分液漏斗的活塞打开,使浓氨水缓慢滴加到具支试管中,这时可观察到固体表面有大量无色的气泡产生,当烧杯中的蒸馏水逐渐变红时,证明圆底烧瓶中氨气已收满。此时停止滴加浓氨水。

(4)关闭K1、K3,在烧杯中再加一定量的蒸馏水,这时轻轻推医用注射器的活塞,使少量的水通过医用输液管进入圆底烧瓶,打开K2,这时会发现圆底烧瓶中出现美丽的红色喷泉。

(5)喷泉实验结束后,关闭K2,打开K3,使圆底烧瓶内的液体回流到烧杯内。更换干燥的圆底烧瓶后即可重复做喷泉实验。

4改进后的优点

(1)将氨气的制备、收集、验满及喷泉实验等集中在一套装置中完成,整个装置操作简单,实验的连续性强,便于在课堂上演示。

(2)用医用注射器和输液管替代了胶体滴管,操作极为方便,体现了资源再利用的价值,培养了师生废弃物再利用的意识。

(3)在实验中如果需要连续操作,只需将圆底烧瓶换成干燥的即可,这样便于教师在连续两个班进行演示,也便于连续两个班做学生实验。

(4)将烧杯中的蒸馏水换成CoCl2(或MnCl2)溶液,可形成棕色的喷泉;换成NiCl2溶液可形成绿色的喷泉;换成FeCl3溶液可形成红褐色喷泉。

收稿日期:2014-02-12