喷泉实验的改进设计
2017-03-21 22:24阅读：
喷泉实验的改进设计
喷泉实验是学生非常感兴趣的一个实验，同时喷泉现象的形成条件也是高考探究性实验题所关注的一个热点内容。本人以教材氨气的喷泉实验为载体，从实验装置上进行改进和创新，产生两种不同颜色的喷泉，从而使整个实验更具有观赏性、趣味性，更大程度的激发学生的兴趣，让学生品尝到实验改进和创新带来的乐趣。
1.
问题的提出
喷泉实验的基本原理就是烧瓶内的气体能迅速的溶解在胶头滴管挤出的少量溶液中，使烧瓶内的压强迅速下降，大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内，在导管尖嘴口形成漂亮的喷泉。
在传统的喷泉实验教学中，一般是利用NH3、H2O和酚酞三种试剂的组合或者HCl、H2O和石蕊组合，虽然也能很好地、直观地向学生展示关于喷泉实验的操作及原理，但主要的不足之处是：“颜色单一”。传统的喷泉实验产生的颜色均为红色，对于大多数学生来说，在课前预习时就己经知道了喷泉实验的操作方法、过程以及实验现象，因此，即使教师在课堂上成功地完成了演示实验形成了漂亮的喷泉，也无法给学生带来意外的惊喜。而如果教师所做的实验产生的现象与教材及学生预期的结果不一样，那么就会激起学生强烈的兴趣和探究欲望。如果能够设计成双喷泉，不仅能增强观赏性，还能够让学生收获惊喜，一举两得。其次用来进行喷泉实验的胶头滴管和导气管要同时插入一个双孔活塞，然后塞进烧瓶口，而双孔活塞打孔时经常容易将活塞钻破，打孔难度大。
2.双色喷泉实验设计
2.1实验原理
根据以上两个缺陷，我将氨气的喷泉实验做了如下两点改进：
（1）用NH3和酚酞或石蕊或各种金属离子组合来完成喷泉实验。一是因为氨气极易溶于水，且溶液显碱性，能分别与酚酞形成红色喷泉与石蕊形成蓝色喷泉；二是因为氨水的碱性，使其能够和多种金属阳离子发生反应产生各种不同颜色的沉淀，不仅使实验现象更具观赏性，在实验中也进一步的丰富了氨气的化学性质。
（2）用三颈烧瓶代替圆底烧瓶，用注射器代替胶头滴管。三颈烧瓶的三个口分别连结导管插入到不同溶液中便于同时形成不同颜色的喷泉。用注射器代替胶头滴管不仅方便挤出吸收液同时也可避免胶头滴管有时因为漏气而无法挤出吸收液的情况，保证实验顺利完成。
2.2实验仪器药品
仪器：l00
mL三颈瓶2个(干燥)，单孔橡皮塞3个，弹簧夹2个，烧杯2个，注射器1支，玻璃管导管若干，橡胶管若干。
药品：氯化铵+氢氧化钙（制备氨气），酚酞试剂、石蕊试剂、三氯化铁溶液、硫酸铜溶液
2.3实验装置图
2.4
实验步骤
①加热装有氯化铵和氢氧化钙固体的大试管，釆用向下排空气法收集满一三颈烧瓶的氨气。
②在三颈烧瓶的左右两口分别插入一个带有玻璃导管的单孔橡胶塞，并在像胶管上夹上弹簧夹，分别伸进烧杯的溶液中。（A:酚酞溶液，B:石蕊溶液）
③用注射器吸取约1
mL的蒸馏水并将其插入三颈烧瓶中间的橡皮塞，推动注射器，将蒸馏水推入三颈烧瓶中。
④同时打开两个弹簧夹，观察实验现象。
⑤换另外一个干燥的三颈烧瓶，重复上述操作步骤，将A、B溶液换成氯化铁溶液和硫酸铜溶液，可观察红蓝相见的喷泉。
2.6 实验注意事项
①装置的气密性一定要非常好，这是实验成功的关键，橡皮塞、导气管的连接处均不能漏气。
②收集氨气时用的三颈烧瓶一定要干燥，所以，在进行完第一组实验后，需更换三颈烧瓶，或者将三颈烧瓶供干。
③因为是双色喷泉，产生的压强差要引发两支导管产生喷泉，因此，要尽量将三颈烧瓶放低，使喷泉更容易产生。
