鄭 源
(青海湟川中學(xué)第二分校 青海 西寧 810008)
在現(xiàn)行高中化學(xué)1(必修)中,氨氣的噴泉實驗是一個很基礎(chǔ)也很有趣的演示實驗,高考也經(jīng)常考查與噴泉實驗有關(guān)的知識,并且考查的內(nèi)容越來越新穎多樣。當(dāng)老師在課堂上演示噴泉實驗時,學(xué)生無不為其美麗而驚嘆,雖然在老師的講解下,學(xué)生初步明白噴泉實驗利用氨氣在水中溶解度很大(體積比1∶700),在短時間內(nèi)燒瓶內(nèi)氣壓減小,從而使外界大氣壓大于瓶內(nèi)氣壓,在打開活塞后,大氣壓將燒杯內(nèi)的液體壓入燒瓶中,在尖嘴導(dǎo)管口形成噴泉。但是形成噴泉的原因除了外界大氣壓大于瓶內(nèi)氣壓,還可以是產(chǎn)生的氣體不溶于水,收集氣體的集氣瓶瓶中的壓強大于外界大氣壓,而致使瓶中的液體被壓出來形成噴泉。原理與火山噴發(fā)類似。為了激發(fā)學(xué)生的求知欲和他們的創(chuàng)新精神,筆者運用與課本上不同的化學(xué)噴泉原理,并通過電路設(shè)計加入了音樂賀卡,最終設(shè)計出了兩級噴發(fā)的化學(xué)音樂噴泉。
試劑:金屬鈉、蒸餾水、酚酞溶液、鋁箔
儀器:打孔器、切管用具、圓底燒瓶、錐形瓶、橡皮管、玻璃管、橡皮塞(2個)、酒精燈、導(dǎo)線、音樂賀卡、電池、鐵釘
(1)由于鈉與水反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣不溶于水,使錐形瓶中的壓強大于外界大氣壓,而致使瓶中的液體被壓出來形成一級噴泉。當(dāng)錐形瓶中的水被壓入圓底燒瓶時,瓶中的空氣受到擠壓,瓶中壓力增強形成二級噴泉。
(2)此外生成的氫氧化鈉使酚酞溶液呈現(xiàn)紅色,故噴泉呈現(xiàn)紅色。
(3)利用電解質(zhì)溶液(反應(yīng)生成氫氧化鈉)的導(dǎo)電性,使音樂賀卡連通電路,自動放出音樂。
(1)按照圖示安裝好實驗裝置,先檢驗裝置的氣密性。在錐形瓶中加入水,用熱毛巾敷住,若看到錐形瓶中的導(dǎo)管里有水柱上升,則氣密性良好。反之,則說明不好,應(yīng)檢查各部分的氣密性,直至出現(xiàn)上所述情況為止。
(2)向錐形瓶中加入水和酚酞,接通電源。
(3)用鋁箔包取黃豆大小的一塊金屬鈉,并在其上針刺多個小孔,固定在錐形瓶瓶塞下的鐵絲上。隨即塞緊瓶塞。
(4)將整套裝置放在一托盤上,以免噴出的NaOH溶液腐蝕桌面。取用的金屬鈉的量不能多,要注意反應(yīng)安全。
(1)連通錐形瓶和燒瓶的直型導(dǎo)管上端的尖嘴部噴射出紅色噴泉,隨即連通燒瓶的兩支U型導(dǎo)管也噴射出紅色噴泉。
(2)音樂賀卡自動播放音樂。
由于制作簡單、方便、實驗現(xiàn)象明顯有趣,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,也有利于教學(xué)重難點的突破。