氨气的喷泉实验篇1
【摘 要】用固、固方式制备氨气,直接连接喷泉实验装置,防止氨气泄露。
【关键词】氨气制取;喷泉实验
氨气的制取及性质实验在高中教材中分为两个实验,通过连接装置将两个实验巧妙的连接在一起,能有效的防止氨气对大气的污染,提高喷泉实验的效率。
1、教材中氨气的制取及喷泉实验
称取固体氯化铵和氢氧化钙各 2 g,在纸上混合均匀后,装入事先已准备好的干燥试管中。按上述装置***装配好装置。加热,待氨气充满试管后,停止加热。待制备实验停止加热后,立即用湿润的红色石蕊试纸放在氨发生器的导管口附近,观察现象。用已集满干燥氨气的圆底烧瓶、带有玻璃管和滴管(滴管里事先吸入水)的塞子塞紧烧瓶口,并将其倒置,固定在铁架台上,使玻璃管插入盛有水的烧杯(烧杯中预先滴入酚酞试液)中。轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶。
在实验中要注意收集氨气的烧瓶必须干燥;喷泉实验时,滴管中预先要吸入水;导出氨气的导管要短,收集氨气的导管要长,且要伸入试管底部;为防止空气与氨气发生对流,在试管口放一小团棉花,但不能堵死。
实验中由于有水生成,大试管极易炸裂,实验中氨气也教容易泄露到空气中。
将氧化钙和氯化铵各5克研细、混合均匀在试管底部铺开,塞紧橡胶塞,固定好装置。从T型三通管的A管口取下橡胶塞,关闭调节夹B,使圆底烧瓶经T型三通管的A管口与大气相通。点燃酒精灯,给大试管加热,立即有大量的氨气产生,并通过导管进入圆底烧瓶,圆底烧瓶中的空气经A管排出。将湿润的红色石蕊试纸靠近A管口,若试纸变蓝色,证明圆底烧瓶中已集满氨气。打开调节夹B,塞住T型三通管的A管口,使圆底烧瓶与烧杯内水相通。待导管C中滞留的空气被排尽,过量的氨气经导管C通入烧杯中,待水中有气泡产生时,熄灭酒精灯。当无气泡逸出时,给盛水的烧杯中滴加2~3滴酚酞试剂,搅匀。随着导管C内的氨气不断溶于水,使导管C内的液面会不断上升,最后进入圆底烧瓶,形成持续有力的红色喷泉。
通过氧化钙和氯化铵反应来制取氨气,将氨气的产生、收集及性质实验在一个封闭系统中完成,由于氨气与红色石蕊试纸的作用片刻即可完成,氨气的外排量极少,基本消除了氨气外逸对环境的污染,同时几个实验一气呵成,时间短,操作也方便,且现象明显。
参考文献:
[1] 宋心琦主编 .普通高中课程标准实验教科书・化学 1(必修)[M]. 北京:人民教育出版社,2007:99.
[2] 俞远光 .氨气系列性质实验创新设计 [J]. 创新设计,2013,第9期
[3] 吕亚娟 白琳 .氨气的制取和性质的绿色化研究 [J]. 化学教育,2007,第5期
氨气的喷泉实验篇2
摘 要:该实验主要针对高中化学必修1中氨气的制备与喷泉实验的不足之处进行创新改进。改进实验通过一套实验装置完成氨气的制备与收集,再调节三通活塞即可完成喷泉实验。改进后实验操作简便,节省时间,现象明显,绿色无污染。
关键词:氨气制备;喷泉实验;改进;创新
参照高中化学教材必修1的相关讲述,要完成氨气的制备实验需要酒精灯加热,操作不便;又由于氨气密度小,且极易溶于水,所以氨气不易收集;而喷泉实验中所需实验仪器较多且组装不易,又为实验增加一定难度。因此,教师要在有限课时内完成这一系列操作,同时又要到达到良好的实验效果以保证演示实验的质量,具有一定难度。
通过对以上实验的创新改进,利用一套实验装置可以完成氨气的制备、收集和喷泉实验的一系列操作,并能达到良好的实验效果。
一、改进的实验装置***
***1 改进后的实验装置***
二、改进实验操作
(一)将圆底烧瓶、橡胶塞、尖嘴管、导气管、三通活塞及胶头滴管如***连接,并检查装置气密性;
(二)向锥形瓶中依次加入适量固体NaOH和浓氨水,迅速将步骤1中连好的装置与锥形瓶连接,调节三通活塞,使锥形瓶与圆底烧瓶气流相通。锥形瓶中固体NaOH溶于水放热,使氨气在水中溶解度减小,而且溶于水的NaOH会电离出氢氧根离子,体系中氢氧根离子浓度增大会破坏氨水的电离平衡,从而使氨气逸出至圆底烧瓶中;
(三)待反应进行一段时间,圆底烧瓶收集足量氨气后,调节三通活塞,使锥形瓶与大气相通;
(四)轻轻挤压胶头滴管,使滴有酚酞的水进入烧瓶,瓶中氨气迅速溶于水,烧瓶内压强骤减,尖嘴管将锥形瓶中溶液倒吸入烧瓶,从而形成美丽的红色喷泉。
三、改进实验的结论
通过对比,改进后的实验特点在于将两个实验合二为一,具有很好的连贯性。在一套实验装置中完成了氨气的制备、收集以及喷泉实验。该实验所用的仪器较少,操作简便安全,实验现象明显,节省时间,改进后所需时间为改进前所需时间的一半,大大提高了课堂演示实验的质量与教师的课时效率。
氨气的喷泉实验篇3
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***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)
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