研究实践
氨气的“音乐喷泉”
----第二十六届江苏省青少年科技创新大赛 科技辅导员创新成果
项目编号 | 学科分类 | 竞赛组别 | 项目类型 | 代表队 | 关键词 |
CH15001 | 化学教学类 | 高中组 | 个人项目 | 江苏省 | 双口内胆烧瓶 实验改进 喷泉实验 氨气性质 氨气制备 |
项目简介:
1、项目摘要
本项目是一套融合体现“氨气制备、氨气性质、氨水电离”知识的综合性实验装置,该装置应用在高中化学实验教学中能发挥实验“激发学习兴趣、探究化学知识和体验实验过程”的教育功能。
2、研究背景
氨气的喷泉实验是高中化学必修课程中重要的化学实验,该实验用于说明氨气极易溶于水和氨水呈碱性。实际实验教学存在下列问题:(1)实验准备繁琐,包括氨气的制备、收集和储存等,且氨气需求量大。(2)氨气在制备、进行喷泉实验过程中会泄漏,污染环境。(3)实验功能单一,仅能验证氨气的水溶性和氨水的碱性。
3、设计思路
设计并制作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,氨水电离实验的综合性实验装置,帮助学生体验化学实验过程、构建氨的知识体系,培养学生的创新意识和实践能力。
4、科学原理和方法
(1)制备氨气:利用NaOH固体溶解放出的热量,加快NH4Cl与NaOH反应,使产生的氨气迅速逸出。
(2)收集氨气:利用氨气密度比空气小的性质,从内胆气孔逸出的氨气,将空气向下压,从下端的乳胶管中排出。
(3)喷泉实验:乳胶管中氨气与水接触后,由于氨气大量且快速溶解(体积比700︰1),瞬间降低烧瓶内压强,烧杯中含有酚酞的水被吸入烧瓶,形成红色的喷泉。同时由于一水合氨电离导电,使音乐贺卡鸣响。
5、创新点
(1)该装置集“氨气制备方法、密度、水溶性,一水合氨电离”等知识为一体,实现“一个装置、多个实验”,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、实验成功率高,耗时短、无污染;(5)装置清洗方便,能重复使用。
6、使用情况
在高一化学必修教学中,能借助本教具让学生探究氨的实验室制法、氨气性质和氨水性质。
7、完善设想
(1)尝试用多种方法制备氨气,对比喷泉效果;(2)试验药品用量对喷泉效果的影响。