刘小莲
梧州市第二中学 广西梧州 543000
摘要：传统的氨气制备和性质有较多缺陷，难以达到最佳实验效果。本人对氨气的制备和性质实验进行了一体化设计。该设计简约、一体化、双喷泉 、直观、成功率高 ,体现了绿色化学理念,为其他性质实验的改进提供了思路。
关键词：氨气；一体化；双喷泉
1 引言
《普通高中化学课程标准》中提到要重视开展“素养为本”的教学，倡导真实问题情景的创设，开展以化学实验为主的多种探究活动，重视教学内容的结构化设计，激发学生学习化学的兴趣，促进学生学生方式的转变，提出进一步探究或改进的设想。
2 教材实验及分析
2.1 教材实验
苏教版必修一专题四第二单元《生产生活中的含氮化合物》有关氨气这一节，教材中的实验包括以下3个单独实验：【实验1】在干燥的烧瓶内充满氨气，塞上带有玻璃管和胶头滴管的橡胶。组装实验装置。打开橡胶管上的止水夹，挤压胶头滴管，观察现象。【实验2】在一支洁净的试管中滴加几滴氨水，将湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃管上靠近试管口，观察试纸颜色变化情况。【实验3】在烧杯中的两个棉花球上滴加几滴浓氨水和浓盐酸，用表面皿盖住烧杯口，观察现象。
2.2 教材实验分析
(1) 氨气需要预先制备
喷泉实验使用的氨气需要预先制备并保存在圆底烧瓶中，课堂上再仪器组装。试剂用量大、而且制备、收集、储存等环节都容易造成氨气泄漏，导致实验成功率不能保证。
(2) 烟雾实验固体产物不明显
实验中由于烧杯面积比较大而固体产物少，所以只能看到氨气与氯化氢反应产生的白烟，而实验后氯化铵固体产物不明显。
(3) 没有一体化
教师要完成氨气的制备、收集、氨气喷泉实验、氨气和氯化氢反应这几个独立的实验,过程比较繁琐，耗时长。
(4) 喷泉单一
喷泉实验是一项非常有意义的探究活动，可以激发学生学习化学的兴趣，但是喷泉实验比较单一。
3 实验改进
笔者查阅了一些文献，结合已有的实践经验,设计出了一套集氨气制备及其性质为一体的实验装置。该装置克服了教材实验中的诸多不足。
3.1 实验用品
(1)实验试剂：氢氧化钠固体、浓氨水、浓盐酸、酚酞溶液、硫酸铜溶液
(2)实验器材：锥形瓶、U形管、底部破损的玻璃管、10毫升注射器、红色石蕊试纸、棉花团、泡沫塑料、橡胶管6段、止水夹6个、导管若干
3.2 装置制作
(1)在活塞上插一个10mL注射器、Y形管。
(2)在U形管内塞一个泡沫塑料。
(3)在矿泉水瓶盖上打孔，插入导管。
(4)准备6个止水夹，标号。
(5)在底部破损的试管内分别放蘸有浓盐酸、水的棉花团。
(6)连接仪器，加入试剂。
把装置分为三个部分：氨气发生装置、氨气性质与尾气处理装置以及双喷泉实验装置。
3.3 实验过程
3.3.1 检查装置的气密性
3.3.2 添加实验药品
在锥形瓶中加入2?g?NaOH固体,在注射器中装入3mL浓氨水。在底部破损的试管内中部放置浸有浓盐酸的棉花团，在试管尾部放置浸有水的棉花团。两个矿泉水瓶内分别装入硫酸铜溶液、酚酞溶液。
3.3.3实验操作及现象分析
（1）打开止水夹1,关闭止水夹2。将注射器中的浓氨水缓缓注入到锥形瓶中，锥形瓶中有气泡产生。（氢氧化钠溶于浓氨水，放热的同时增大了氢氧根离子浓度，使氨水分解产生氨气。）
（2）试管中产生大量白烟时打开关闭止水夹1、6，打开止水夹2，3、4、5。玻璃管内浓盐酸棉花团用于探究氨气与氯化氢反应，玻璃管内蘸水的棉花团用于尾气吸收。(白烟为NH4Cl的固体小颗粒NH3+HCl=NH4Cl)
（3）继续将注射器中的浓氨水缓缓注入到锥形瓶中，在U型管中收集氨气。用湿润的红色石蕊试纸靠近止水夹4出口，检验氨气是否收集满。湿润石蕊红色试纸变蓝后关闭止水夹4。继续将注射器中的浓氨水缓缓注入到锥形瓶中，用湿润的红色石蕊试纸靠近止水夹5出口，检验氨气是否收集满。湿润石蕊红色试纸变蓝后继续关闭止水夹5。（证明氨气呈碱性NH3 + H2O NH3?H2ONH4++OH-）
（4）关闭止水夹2、3，打开止水夹1。我们再次观察到试管中出现白烟。5分钟后可以清晰的看到试管内的白色固体。
（5）断开U型管与Y型管的连接。将连接U型管的导管分别插入有硫酸铜溶液和酚酞溶液的矿泉水中。打开止水夹6，挤压矿泉水瓶将少量水推入U型管中,然后打开止水夹3，在U型管中即可看到美丽的双喷泉。红色喷泉(酚酞遇碱性物质变为红色)蓝色喷泉（Cu2++2NH3?H2O==Cu(OH)2↓+2NH4+）。
4 实验创新点
4.1 一体化
该装置能在8分钟内完成氨气的制取、收集、验满、性质探究、喷泉实验。由于无需提前制备、存储氨气，所以实验成功率高,提高了教师的工作效率，也提高了课堂效果。
4.2 节约药品
该实验设计与传统实验相比,大大减少了氢氧化钠和浓氨水的使用量。
4.3 加深知识的联系
该实验设计的双喷泉实验，产生两种不同颜色的喷泉，增强课堂趣味性的同时加深了对物质化学性质的理解，使学生真正感受到了实验改进和创新带来的乐趣。
4.4 简约、可推广
实验操作简约、每个实验现象都明显。该一体化实验装置可推广到其他气体（如CO2、SO2、Cl2、HCl等）的制备及性质实验。
5 实验注意事项
(1)U形管内塞的泡沫塑料大小要合适，以免造成双喷泉实验互相干扰。
(2)选择大号的U形管可以收集更多的氨气，延长喷泉的时间。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（2017年版）[S]. 北京：人民教育出版社，2018：6
[2]潘祥泰 黄清辉.适合学生动手的“一体化”氨气喷泉实验研究[J].化学教与学,2019(3):92-93
[3]刘娟.高中化学中氨气的喷泉实验创新设计——“一体化”喷泉实验［J］.中国科技教育，2017（2）：28-29