羅祎

摘要：結(jié)合化學(xué)新課程實(shí)施以來(lái)的教學(xué)實(shí)踐和探索，從創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的角度，對(duì)氨氣課堂教學(xué)中的可創(chuàng)新之處進(jìn)行了闡述，以三個(gè)有趣的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)把氨氣的性質(zhì)設(shè)計(jì)成獨(dú)特的課堂。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)? 課堂實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新? 氨氣性質(zhì)

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)化學(xué)教育的重要組成部分，是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。中學(xué)化學(xué)新教材在實(shí)驗(yàn)的設(shè)置、實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)的數(shù)量以及實(shí)驗(yàn)的形式等方面與以前相比都有了很大的改變，為此我們的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)隨著新課程的實(shí)施進(jìn)行相應(yīng)的改革和創(chuàng)新。新課程倡導(dǎo)的學(xué)生學(xué)習(xí)方式是“主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手”，因此，新課程中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力和動(dòng)手能力的重要途徑。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)學(xué)生的動(dòng)腦、動(dòng)手以及豐富生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)學(xué)生可以起到知識(shí)加工及自我增長(zhǎng)的作用。同時(shí)，通過(guò)在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法，還可達(dá)到激發(fā)創(chuàng)新思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的目的。

課堂演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新在課堂教學(xué)中可以大大縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，減少有毒有害氣體危害，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。通過(guò)長(zhǎng)期的思考和探索，可以對(duì)教材中的部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新，對(duì)教材中的部分內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn)。

氨氣是中學(xué)階段所接觸到的唯一一種堿性氣體，其性質(zhì)和制取屬于人教版必修Ⅰ第四章第四節(jié)內(nèi)容，安排兩個(gè)學(xué)時(shí)。其中所涉及的內(nèi)容多，實(shí)驗(yàn)多，任務(wù)重，知識(shí)點(diǎn)多。一般都是按照課本上的順序講解，涉及實(shí)驗(yàn)的部分播放網(wǎng)上視頻，造成學(xué)生疲于應(yīng)付，程序死板，沒(méi)有新鮮感;只注重了知識(shí)的學(xué)習(xí)，忽略了能力的培養(yǎng)，效果不佳。

基于此類現(xiàn)象，在查閱了大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，認(rèn)為可以對(duì)此節(jié)內(nèi)容進(jìn)行稍加改進(jìn)，通過(guò)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)于氨氣的性質(zhì)有較深的印象和理解，能更加直觀地掌握所學(xué)知識(shí)，而且能較好地培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力。

實(shí)驗(yàn)一：小魔術(shù)“鐵樹開(kāi)花”

人教版教材所描述的氨氣性質(zhì)之一，是氨氣與水反應(yīng)生成氨水，氨水具有揮發(fā)性，且具有堿性。此性質(zhì)可以采用pH試紙或酚酞試液檢測(cè)。我們根據(jù)這些性質(zhì)可以設(shè)計(jì)出第一個(gè)實(shí)驗(yàn)“鐵樹開(kāi)花”，用一個(gè)大燒杯倒扣在一個(gè)木板上，里面有一小燒杯盛有濃氨水，旁邊膠塞上插有鐵絲擰成的“鐵樹”，“樹杈”上有白色脫脂棉上滴有酚酞試液，過(guò)段時(shí)間觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)既能檢驗(yàn)氨氣的堿性，也能證明氨水的揮發(fā)性。

本實(shí)驗(yàn)所用儀器和試劑簡(jiǎn)單易得，包括大小燒杯各一個(gè)、細(xì)鐵絲、脫脂棉、帶孔膠塞、濃氨水、酚酞等。且本實(shí)驗(yàn)是在密閉容器內(nèi)進(jìn)行，綠色環(huán)保無(wú)污染;反應(yīng)迅速，現(xiàn)象明顯，非常利于觀察。適合于課堂演示，而且作為第一個(gè)性質(zhì)演示，比較漂亮，容易引起學(xué)生的興趣，激發(fā)求知欲。

實(shí)驗(yàn)二：創(chuàng)新“噴泉實(shí)驗(yàn)”

“噴泉實(shí)驗(yàn)”是高中化學(xué)中較有代表性的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)噴泉實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新也有較多研究。馬洪武[1]等采用注射器改進(jìn)了噴泉實(shí)驗(yàn)，莊德剛[2]等利用具支試管和球形干燥管改進(jìn)了噴泉實(shí)驗(yàn)，李文良[3]利用注射器和分液漏斗（無(wú)活塞）改進(jìn)了噴泉實(shí)驗(yàn)等。在這些文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，參照教材上的實(shí)驗(yàn)裝置，本課題組對(duì)噴泉實(shí)驗(yàn)裝置做了如下改進(jìn)：左邊是氨氣的制備裝置，由醫(yī)用青霉素瓶、注射器、醫(yī)用輸液管組成，采用濃氨水和固體氫氧化鈉為原料來(lái)制取氨氣。右邊是氨氣的收集裝置，由輸液調(diào)速器、球形干燥管和醫(yī)用青霉素瓶組成，瓶中盛有蒸餾水和酚酞，此裝置可以驗(yàn)滿、防倒吸和產(chǎn)生噴泉裝置。

實(shí)驗(yàn)原理：采用濃氨水和固體NaOH為原料來(lái)制取NH3，再用向下排空氣法將NH3收集在球形干燥管中。當(dāng)NH3收集滿后關(guān)閉止水夾（調(diào)速器），通過(guò)導(dǎo)管直接與水接觸，溶于水使導(dǎo)管壓強(qiáng)減小，產(chǎn)生壓力差，在球形干燥管中產(chǎn)生噴泉現(xiàn)象。

操作步驟：首先檢查裝置氣密性，往外拉動(dòng)注射器活塞，如果有段玻璃導(dǎo)管內(nèi)液面上升，且停止后不下降則證明氣密性良好。然后用注射器向裝置中注入氨水，可以看到兩邊的青霉素瓶中都產(chǎn)生大量氣泡，同時(shí)滴有酚酞的水溶液慢慢變紅，說(shuō)明NH3已經(jīng)收集滿。關(guān)閉止水夾，可以觀察到青霉素瓶中的溶液快速進(jìn)入導(dǎo)管，并在干燥管中形成“紅色噴泉”現(xiàn)象。用注射器向瓶?jī)?nèi)擠入少許濃鹽酸，可看到左邊青霉素瓶中產(chǎn)生大量白煙。最后還可以利用注射器中剩余的濃鹽酸來(lái)吸收多余的NH3。

本實(shí)驗(yàn)可以引發(fā)學(xué)生的思考：噴泉怎樣產(chǎn)生？產(chǎn)生噴泉的氣體有哪些？ 還可做哪些改進(jìn)？從而可以介紹氨氣的性質(zhì)：極易溶于水;與氯化氫反應(yīng)產(chǎn)生白煙，即與酸反應(yīng)生成銨鹽。

此裝置安裝簡(jiǎn)便，材料易得，把氣體的收集和噴泉實(shí)驗(yàn)的裝置連成一個(gè)整體，無(wú)需事先收集氨氣，操作簡(jiǎn)單、易于進(jìn)行，成功率高?？晒?jié)約時(shí)間和藥品，整個(gè)實(shí)驗(yàn)可在5min內(nèi)完成;藥品用量少，實(shí)驗(yàn)可向微型化方向發(fā)展。反應(yīng)過(guò)程明顯，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。噴泉可隨意控制、延長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間，突出了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)三：培養(yǎng)皿實(shí)驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上放置一個(gè)培養(yǎng)皿，中間放入NaOH固體，在旁邊分別放有濕潤(rùn)紅色石蕊試紙、浸有濃鹽酸、濃硫酸及氯化銅溶液的濾紙。將濃氨水滴在NaOH固體上，立即用另一個(gè)培養(yǎng)皿扣在上面，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯，培養(yǎng)皿中濃鹽酸附近出現(xiàn)大量白煙，濕潤(rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)，濃鹽酸和濃硫酸附近有白色固體生成，氯化銅溶液附近有藍(lán)色固體生成。

本實(shí)驗(yàn)可以用于介紹氨氣的第三個(gè)性質(zhì)：氨氣與鹽溶液的反應(yīng)，2NH3 · H2O + CuCl2=2NH4Cl + Cu（OH）2↓ ，還可以由此引入銨鹽的性質(zhì)。

本課題組所設(shè)計(jì)的小實(shí)驗(yàn)都是微型環(huán)保，易操作易觀察，無(wú)毒無(wú)污染;以創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為主線將氨氣的性質(zhì)并入一節(jié)課，既介紹了知識(shí)內(nèi)容，又突出了創(chuàng)新理念，收到了較好的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]馬洪武，魏銳，蘭俊耀。利用注射器設(shè)計(jì)氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)，《化學(xué)教育》，2010年第7期

[2]莊德剛。氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的新設(shè)計(jì)《化學(xué)教與學(xué)》2010年第8期

[3]李文良，氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的新設(shè)計(jì)《實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器》2015年第10期