氨气性质的创新设计课堂
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摘要：结合化学新课程实施以来的教学实践和探索，从创新实验设计的角度，对氨气课堂教学中的可创新之处进行了阐述，以三个有趣的创新实验把氨气的性质设计成独特的课堂。
关键词：高中化学 课堂实验创新 氨气性质
化学是一门以实验为基础的学科，化学实验教学是中学化学教育的重要组成部分，是提高学生科学素养的重要环节。中学化学新教材在实验的设置、实验的内容、实验的数量以及实验的形式等方面与以前相比都有了很大的改变，为此我们的化学实验教学也应随着新课程的实施进行相应的改革和创新。新课程倡导的学生学习方式是“主动参与、乐于探究、勤于动手”，因此，新课程中的化学实验教学成为培养學生观察能力、思维能力和动手能力的重要途径。在化学实验中，通过学生的动脑、动手以及丰富生动的实验现象，对学生可以起到知识加工及自我增长的作用。同时，通过在实验中培养学生实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法，还可达到激发创新思维、培养创新能力的目的。
课堂演示实验创新在课堂教学中可以大大缩短实验时间，减少有毒有害气体危害，实验现象明显。通过长期的思考和探索，可以对教材中的部分实验进行创新，对教材中的部分内容进行改进。
氨气是中学阶段所接触到的唯一一种碱性气体，其性质和制取属于人教版必修Ⅰ第四章第四节内容，安排两个学时。其中所涉及的内容多，实验多，任务重，知识点多。一般都是按照课本上的顺序讲解，涉及实验的部分播放网上视频，造成学生疲于应付，程序死板，没有新鲜感;只注重了知识的学习，忽略了能力的培养，效果不佳。
基于此类现象，在查阅了大量文献资料的基础上，认为可以对此节内容进行稍加改进，通过改进实验使学生对于氨气的性质有较深的印象和理解，能更加直观地掌握所学知识，而且能较好地培养学生的独立思考和创新能力。
实验一：小魔术“铁树开花”
人教版教材所描述的氨气性质之一，是氨气与水反应生成氨水，氨水具有挥发性，且具有碱性。此性质可以采用pH试纸或酚酞试液检测。我们根据这些性质可以设计出第一个实验“铁树开花”，用一个大烧杯倒扣在一个木板上，里面有一小烧杯盛有浓氨水，旁边胶塞上插有铁丝拧成的“铁树”，“树杈”上有白色脱脂棉上滴有酚酞试液，过段时间观察实验现象。本实验既能检验氨气的碱性，也能证明氨水的挥发性。
本实验所用仪器和试剂简单易得，包括大小烧杯各一个、细铁丝、脱脂棉、带孔胶塞、浓氨水、酚酞等。且本实验是在密闭容器内进行，绿色环保无污染;反应迅速，现象明显，非常利于观察。适合于课堂演示，而且作为第一个性质演示，比较漂亮，容易引起学生的兴趣，激发求知欲。
实验二：创新“喷泉实验”
“喷泉实验”是高中化学中较有代表性的一个实验，对喷泉实验的创新也有较多研究。马洪武[1]等采用注射器改进了喷泉实验，庄德刚[2]等利用具支试管和球形干燥管改进了喷泉实验，李文良[3]利用注射器和分液漏斗（无活塞）改进了喷泉实验等。在这些文献的基础上，参照教材上的实验装置，本课题组对喷泉实验装置做了如下改进：左边是氨气的制备装置，由医用青霉素瓶、注射器、医用输液管组成，采用浓氨水和固体氢氧化钠为原料来制取氨气。右边是氨气的收集装置，由输液调速器、球形干燥管和医用青霉素瓶组成，瓶中盛有蒸馏水和酚酞，此装置可以验满、防倒吸和产生喷泉装置。
实验原理：采用浓氨水和固体NaOH为原料来制取NH3，再用向下排空气法将NH3收集在球形干燥管中。当NH3收集满后关闭止水夹（调速器），通过导管直接与水接触，溶于水使导管压强减小，产生压力差，在球形干燥管中产生喷泉现象。
操作步骤：首先检查装置气密性，往外拉动注射器活塞，如果有段玻璃导管内液面上升，且停止后不下降则证明气密性良好。然后用注射器向装置中注入氨水，可以看到两边的青霉素瓶中都产生大量气泡，同时滴有酚酞的水溶液慢慢变红，说明NH3已经收集满。关闭止水夹，可以观察到青霉素瓶中的溶液快速进入导管，并在干燥管中形成“红色喷泉”现象。用注射器向瓶内挤入少许浓盐酸，可看到左边青霉素瓶中产生大量白烟。最后还可以利用注射器中剩余的浓盐酸来吸收多余的NH3。
本实验可以引发学生的思考：喷泉怎样产生？产生喷泉的气体有哪些？ 还可做哪些改进？从而可以介绍氨气的性质：极易溶于水;与氯化氢反应产生白烟，即与酸反应生成铵盐。
此装置安装简便，材料易得，把气体的收集和喷泉实验的装置连成一个整体，无需事先收集氨气，操作简单、易于进行，成功率高。可节约时间和药品，整个实验可在5min内完成;药品用量少，实验可向微型化方向发展。反应过程明显，对环境无污染。喷泉可随意控制、延长持续时间，突出了实验现象。
实验三：培养皿实验
在实验台上放置一个培养皿，中间放入NaOH固体，在旁边分别放有湿润红色石蕊试纸、浸有浓盐酸、浓硫酸及氯化铜溶液的滤纸。将浓氨水滴在NaOH固体上，立即用另一个培养皿扣在上面，观察实验现象。本实验现象非常明显，培养皿中浓盐酸附近出现大量白烟，湿润红色石蕊试纸变蓝，浓盐酸和浓硫酸附近有白色固体生成，氯化铜溶液附近有蓝色固体生成。
本实验可以用于介绍氨气的第三个性质：氨气与盐溶液的反应，2NH3 · H2O + CuCl2=2NH4Cl + Cu（OH）2↓ ，还可以由此引入铵盐的性质。
本课题组所设计的小实验都是微型环保，易操作易观察，无毒无污染;以创新实验为主线将氨气的性质并入一节课，既介绍了知识内容，又突出了创新理念，收到了较好的效果。
参考文献
[1]马洪武，魏锐，兰俊耀。利用注射器设计氨气喷泉实验，《化学教育》，2010年第7期
[2]庄德刚。氨气喷泉实验的新设计《化学教与学》2010年第8期
[3]李文良，氨气喷泉实验的新设计《实验教学与仪器》2015年第10期
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