喷泉实验原理_范文大全

喷泉实验原理

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【优秀范文】喷泉实验原理

范文一:喷泉实验原理及其应用 投稿:蒋諕論

喷泉实验原理及其应用

喷泉实验是一个富有探索意义的实验,

在高中化学教学中具有重要的地位。实验的基本原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的

压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在尖嘴

导管口形成喷泉(如图1)。这类实验的要求是:①装置气密性良

好;②所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。能进

行喷泉实验的物质通常有以下几组:

喷泉实验能形象地说明某些气体极易溶于水(或特定溶液)。根据其原理进行拓展还可以探讨喷泉实验的多种应用。

一、根据实验装置和条件拓展

例如,2002年全国理综试题第29题给出如图2所示的装置,

要求说明引发喷泉的方法。

通过分析产生喷泉现象的原理,不难发现。只要打开止水夹,

用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃管内

的空气,氨气与水接触后迅速溶解,使烧瓶内压强减小。就能发

生喷泉。

二、根据实验中出现的问题拓展

例如,某同学用HCl气体做喷泉实验时,喷入烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3,其原因不可能是( )。

(A)烧瓶潮湿 (B)装置气密性不好 (C)水里没有加石蕊试液 (D)烧瓶内未集满HCl

喷泉实验失败的原因很多,要弄清本质进行大胆假设。很明显(A)(B)(D)都能使喷入烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3,所

以答案为(C)。

三、根据实验中发生的现象拓展

如图3所示,甲学生在烧瓶中充满O2,并在反匙燃烧匙中加入

一种白色固体物质,欲做O2的喷泉实验。实验开始,用凸透镜将

日光聚焦于反匙燃烧匙中的固体,燃烧匙内出现一阵火光和白烟。

等一会儿,打开橡皮管上的止水夹。看到有美丽的喷泉发生。请问

他在反匙燃烧匙中加入了什么物质?

综合分析上述实验中产生的现象,结合喷泉实验的原理,我们会很容易想到反匙燃烧匙中加入的物质是白磷。白磷与烧瓶内的O2反应生成P2O5固体,使烧瓶

内压强减小。打开止水夹后烧杯中的水被压入烧瓶内形成喷泉。

四、根据实验中的生成物拓展

喷泉实验是不是只能喷液体,能不能喷出别的什

么物质呢?

如图4装置,实验前a、b、c活塞均关闭。若要

在该装置中产生喷烟现象,该怎样操作?若想在该装

置中产生双喷泉现象,该怎样操作?

分析:挤压胶头滴管,滴管中的水溶解右瓶中的

部分NH3使瓶内压强减小。打开活塞a、b,左瓶中的

HCl进入右瓶生成NH4Cl固体而产生喷烟现象。若此

时打开活塞c,则烧杯内的水会压向左右两个烧瓶,在左瓶中产生红色喷泉,在右瓶中产生蓝色喷泉。

五、根据实验中的反应物拓展

是不是只有无机物气体才能产生喷泉现象呢?

把充满乙烯的圆底烧瓶用带有尖嘴导管的橡皮塞塞

紧,按图5安装好仪器。

松开弹簧夹A,通过导管C向盛溴水的锥形瓶中鼓入

空气,使约10 mL溴水压入烧瓶,再把弹簧夹A夹紧。振

荡烧瓶,溴水很快褪色,有油状物生成,烧瓶内形成负压。

松开弹簧夹A,溴水自动喷入。喷入约10 mL溴水后,再

把弹簧夹A夹紧,振荡烧瓶,溴水又很快褪色。如此重复

操作几次。当喷入的溴水颜色不能完全褪尽时,说明烧瓶

中的气体已经完全反应。松开弹簧夹B,让蒸馏水喷入烧

瓶也可形成喷泉。只要反应完全,液体几乎可充满整个烧瓶。

六、关于生成物浓度的计算拓展

例如,同温同压下两个等体积的干燥烧瓶中分别 充满①NH3 ②NO2,进行喷泉实验,经充分反应后烧瓶内溶液的物质的量浓度为 ( )

(A)①<② (B)①>② (C)①=② (D)无法确定

分析:①设烧瓶的体积为V L,则充满NH3后气体的物质的量为mol。发

生喷泉现象后,烧瓶将充满溶有NH3的溶液,即溶液的体积为V L,所以烧瓶内

溶液的物质的量浓度为mol/L。

②设烧瓶的体积为V L,则充满NO2后气体的物质的量为

反应:3NO2+2H2O=2HNO3+NO,反应后生成HNO3的物质的量为

L气体,所以烧瓶中溶液的体积为

mol/L。所以答案选(C)。 mol。发生如下 mol。由于剩余L,因此烧瓶内溶液的物质的量浓度也为

七、根据实验原理反向思维拓展

通常的喷泉实验是设法减小烧瓶内压强形成

负压,使液体喷入烧瓶。能不能增大外面的压强将

液体压入烧瓶呢?请看以下两个例子。

①如图6装置,在锥形瓶中加入足量的下列物

质,能产生喷泉现象的是( )

(A)碳酸钠和稀盐酸 (B)氢氧化钠和稀

盐酸

(C)铜和稀硫酸 (D)硫酸铜和氢氧化钠溶液

分析:碳酸钠和盐酸反应能产生大量的CO2气体使锥形瓶内的压强增大,从

而将反应混合物压入烧瓶。也能形成喷泉。所以答案选(A)。

②如图7装置,在锥形瓶外放一个水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冰水后,再加入足量的下列物质,产生了喷泉,问水槽中加入的物质可以是( )

(A)浓硫酸 (B)食盐 (C)硝酸钾 (D)硫酸铜

分析:浓硫酸溶于水放热,可使锥形瓶内的酒精部分气化而使锥形瓶内压强增大,将酒精压入烧瓶形成喷泉。答案为(A)。

因此,通过化学反应或某些物理方法使烧瓶外面的压强大于烧瓶里面的压强也能形成喷泉。

以上两例的原理实际上就是人造喷泉和火山爆发的原理。

八、喷泉原理的迁移拓展

如图8所示,锥形瓶内盛有气体X,滴管内盛有液体Y

。若挤压滴管胶头,使液体Y滴入锥形瓶中,振荡,过一会儿,可见小气球a鼓胀起来。气体X和液体Y不可能是( )

分析:当滴入的液体Y将锥形瓶中的气体X溶解或发生反应后,使锥形瓶中的压强减小,大气压通过导管将空气压入小气球a使它鼓胀起来。因此,不符合条件的只有(C)。这个实验虽然没有产生喷泉现象,但它的原理跟喷泉实验原理是相同的。

课本上一个简单的演示实验,可以演变出这么多的问题,说明了化学的博大精深,同时也说明了发散思维的重要性。只要我们勤于思考,善于总结,就能做到举一反三,融会贯通。

范文二:喷泉实验原理及应用探究 投稿:汪婷婸

吉林师范大学 毕业论文(设计) 论文分类号: 密 级:

喷泉实验原理及应用探究

——喷泉实验的拓展

系别 专业: 教育系 化学专业

姓名 学号: 王强 0840147

年级 班别: 2009级3班

教师 职称: 韩天辉 高级实验师

2012年5月 12 日

喷泉实验原理及应用探究

[摘要]本文依据喷泉实验的实质,以NH3溶于水为例探究喷泉实验原理,用其他溶解度的不同气体探究喷泉实验的最佳效果,并将喷泉进行了改进和扩展,设计出了形态各异的喷泉实验。对喷泉实验进行改进和探索,能够很好的培养学生的动手、创新能力。“氨气的喷泉实验”是一个有力证明氨气在常温下极易溶于水且兼有证明其水溶液显碱性的精彩实验。它新奇、有趣,每当出现美丽的喷泉现象时,学生总是好奇、惊羡,它极大地调动了学生的学习兴趣,从而唤起探求新知识的欲望。

[关键词]增压喷泉、减压喷泉、实验设计、双喷泉

Chemical reagent deterioration causes and

Countermeasures

Abstract: This article based on the substance of the fountain experiment, NH3 in water, for example research on principle of the fountain experiment, experimental study on the solubility of different gases other fountain for best results and fountains have been improved and extended, designed the fountains of different experiments. Improvements to the fountain experiment and explore, can be a good training of students hands-on, creative ability. "Ammonia fountain experiment" is a testament to ammonia at room temperature, soluble in alkaline aqueous solution with water and both prove their wonderful experiment. It's something new and interesting, when appears whenever a beautiful fountain, students always curious, admire with surprise, it has greatly mobilized the students interest in learning, so as to arouse the desire to explore new knowledge.

Keywords : Boost fountain, fountain of decompression, experimental design, double fountain

喷泉实验是中学化学教学中的一个典型的实验。是一个有探索意义的课题,该实

验具有趣味性强,灵活性大等特点。对喷泉实验进行改进和探索,能够很好的培养学生的动手、创新能力。“氨气的喷泉实验”是一个有力证明氨气在常温下极易溶于水且兼有证明其水溶液显碱性的精彩实验。它新奇、有趣,每当出现美丽的喷泉现象时,学生总是好奇、惊羡,它极大地调动了学生的学习兴趣,从而唤起探求新知识的欲望。已经有很多人对喷泉实验进行了改进,那么喷泉实验成功的关键是什么?气体溶解度的大小对喷泉实验效果的影响如何?以及如何用物理方法改变压强来完成喷泉实验?本文以NH3溶于水为例探究喷泉实验原理,并用其他的气体溶解度不同探究喷泉实验的最佳效果,旨在说明喷泉实验的多样性和创新喷泉实验的意义。

1.实验原理及用品

1.1实验原理:

根据理想气体状态方程:PV=nRT,推出P=(nRT)/V (R为常数)。

要使P变小,可改变n、T、V中的一个变量。

所以减小气压的方法有三种:①减少气体的物质的量(n);②降低气体的温度(T);

③增大气体的体积(V)。

减少气体的物质的量有两种方法:物理方法与化学方法。

物理方法可把气体抽走或物理溶解,化学方法可通过化学反应或化学溶解;降低

气体的温度,我们可以采用冷水浇注或用湿毛巾放于瓶底,也可以把装置转移入较低温的环境;而增大气体的体积,可以采取,升高温度(如:用热水浇注或热毛巾放于瓶底)或改变容器的体积的方法。

对于用化学方法来减少气体的物质的量的方法又和气体的溶解度、吸收液的种类

有关。

①气体溶解性大小会对喷泉的形成产生影响。如,易溶于水的气体、在水中溶解

度不大的气体、难溶于水的气体;由于它们在水中的溶解度不一样,从而就使得压强的减少不一样,是喷泉能否产生以及喷泉大小的关键。

②吸收液的种类也会对喷泉的形成产生影响,不同的吸收液,与气体之间能否反

应、气体在其中溶解度的大小,都决定了喷泉实验的成功与失败。

1.2实验用品:

仪器:玻璃瓶,单孔橡皮塞,尖嘴玻璃管,胶管,注射器,弹簧夹,水槽。

药品:NH3、HCl、SO2、NO2、CO2、NaOH、乙烯、溴水、O2、N2、H2

2.喷泉实验设计

2.1氨气喷泉实验

⑴ 实验装置图

图1 氨气喷泉实验 图2氧气喷泉实验

⑵操作要点:如图1,干燥的圆底烧瓶集满氨气,挤压滴管胶头,使少量水进入烧瓶。烧杯里的水由玻璃管吸入烧瓶形成红色喷泉。

2.2 氧气喷泉

⑴ 实验装置图 :如图2

⑵操作要点:如图3,在烧瓶中充满O2,并在反匙燃烧匙中加入少量固体红磷,加热燃烧后立即将胶塞与烧瓶连接。燃烧匙内出现一阵火光和白烟。等一会儿,打开橡皮管上的止水夹。看到有美丽的喷泉发生。

2.3 双喷泉

2.3.1HCl与NH3双喷泉实验

⑴ 实验装置图 :如图3

图3 HCl与NH3双喷泉实验 图4乙烯和溴水喷泉实验

⑵操作要点:挤压胶头滴管,滴管中的水溶解右瓶中的部分NH3使瓶内压强减小。打开活塞a、b,左瓶中的HCl进入右瓶生成NH4Cl固体此时打开活塞c产生喷烟现象。烧杯内的水会压向左右两个烧瓶,在左瓶中产生红色喷泉,在右瓶中产生蓝色喷泉。

2.3.2乙烯和溴水喷泉实验

⑴ 实验装置图 :如图4

操作要点:把充满乙烯的圆底烧瓶用带有尖嘴导管的橡皮塞塞紧,按图5安装好

仪器。松开弹簧夹A,通过导管C向盛溴水的锥形瓶中鼓入空气,使约10 mL溴水压入烧瓶,再把弹簧夹A夹紧。松开弹簧夹A,溴水自动喷入。喷入约10 mL溴水后,再把弹簧夹A夹紧,振荡烧瓶,溴水又很快褪色。如此重复操作几次。松开弹簧夹B,让蒸馏水喷入烧瓶也可形成喷泉。振荡烧瓶,溴水很快褪色,有油状物生成,烧瓶内形成负压。只要反应完全,液体几乎可充满整个烧瓶。当喷入的溴水颜色不能完全褪尽时,说明烧瓶中的气体已经完全反应。

2.4“永久”喷泉

(1)实验装置图

A

(2)操作要点 A:圆底烧瓶(250ml)B:塑料瓶(2.5l) 图5永久喷泉

①组装装置如图所示。(塑料瓶:滴有酚酞的水)

②用拇指堵住塑料瓶上的小口,用手挤压塑料瓶的瓶身,使瓶内液体上升到烧瓶中,立即松开双手,就可以看到烧瓶内形成美丽的红色喷泉。

③打开止水夹,使烧瓶内液体流入水槽内,并保持水槽的液面始终低于塑料瓶的液面,则喷泉再次产生,即形成“永久”喷泉。

2.5 接力喷泉

(1)实验装置图

氨气

图6 接力喷泉

(2)操作要点

①组装装置如图所示。(塑料瓶内装有的是滴有酚酞的水)

②用拇指堵住塑料瓶上的小口,用手挤压塑料瓶的瓶身,使瓶内液体上升到烧瓶中,立即松开双手,就可以看到烧瓶内形成美丽的红色喷泉。

③打开止水夹a,即可看到A烧瓶内液面下降,并且喷泉再次产生,同时B烧瓶内产生美丽的红色喷泉。

当打开止水夹b时,A、B烧瓶内的液面都下降,且A、B、C三个烧瓶中都出现

美丽的红色烧瓶。

3. 实验现象解释

3.1气体体积迅速减小是导致压强骤减的直接原因,这是设计喷泉实验的根本所在。喷泉形成的原因,是由于烧瓶内的气体溶于水后,导致瓶内压强的骤减,与外界大气压强产生很大的压强差所致。本文探究采取怎样的措施才能产生一定的压强差:

由喷泉产生的原理可知, 喷泉形成的关键因素是封闭容器内外要存在一定压强

差, 可以是减小上部密闭容器的压强, 也可以是增大下部密闭容器的压强。以前者为例, 由克拉伯龙方程PV=nRT , 推得P = nRT/V, 所以降低压强可采用的方法有三种: 一是减少气体物质的量, 二是降低烧瓶内气体的温度, 三是增大气体体积。据此, 可采取以下手段来达到降压的目的:

(1)溶解减压: 即用相应溶剂来溶解某气体, 使密闭系统降压。如HCl、NH3、

HBr、SO2、NO2、NO2 与O2 的混合物,NO 与O2 的混合物等气体均可与水相配做喷泉实验, NH3 还可用盐酸溶液作溶剂,CO2、Cl2、H2S 等气体可用浓NaOH 溶液来吸收。加热驱赶部分气体法。取消图2 中的胶头滴管, 用手或热毛巾捂住烧瓶2min 左右, 气体受热膨胀后部分气体自导管口逸出, 与水接触后溶于水中, 导致烧瓶内外产生一定压强差而形成喷泉。形成喷泉,说明氨极易溶于水;水进入烧瓶后酚酞试液呈红色,说明氨溶于水后,水溶液呈碱性。

(2)反应减压:

红磷燃烧消耗了烧瓶中的氧气,气压变低,形成喷泉。达到增大气体体积, 降低

烧瓶内压强的目的。可以根据气体的性质和方便操作的原则来选择合适的方法制造一定的压强差。

3.2压强变化导致的喷泉实验。

对有气体参加且反应后气体体积减小的一类反应均可设计成喷泉实验。例如,氯

气与红磷反应,二氧化碳与氢氧化钠反应,乙烯与溴水反应,红磷在氧气中燃烧等

3.3“永久”喷泉的形成原因

该喷泉主要是应用海龙虹吸原理来实现的。由于烧瓶内的氨气极易溶于水,产生

压强差,从而产生了喷泉。当止水夹打开后,由于重力作用烧瓶内的水下流,烧瓶内再次产生压强差,从而又一次形成喷泉,进而形成了“永久式喷泉”。

3.4 接力喷泉的形成原因

喷泉实验产生的原理是存在“压强差”。接力喷泉恰恰是应用了“压强差”及“水

往低处流”的重力作用这两个原理来实现的。当最高处烧瓶内的氨气溶于被挤压到烧瓶的水后,产生了“压强差”,在最高处的烧瓶内形成了喷泉。片刻喷泉停止后,打开最高处的止水夹,最高处的水由于重力作用向下流入了稍低处的烧瓶,从而使最高处的喷泉再一次产生“压强差”形成喷泉。稍低处的喷泉也因氨气溶于水而产生喷泉。以此操作就会产生接力喷泉。

4 .实验成功关键

1.用溶解度大的气体做喷泉实验,如氨气、氯化氢等气体。

2.保证烧瓶中的可溶性气体的浓度要大。

方法:收集的气体时尽量保证气体收集满瓶而且纯净,要检验气体是否收集满。将集满气体的烧瓶组装到装置中时动作要快。收集气体的烧瓶要干燥而洁净,滴管吸水后外壁擦干,而且尽可能使氨气收集满一些。

3.保证装置的气密性好。方法:

①使用的橡皮塞大小要适中,进入烧瓶的部分不可太多也不可太少,三分之二最好。②插入橡皮塞的玻璃管要与橡皮塞紧密接触③橡皮塞要塞紧烧瓶口。

4.玻璃管深入烧瓶的部分要适中,位置应在烧瓶圆球的正中。

5.“永久”喷泉永久性时间增长的方法:

①塑料瓶尽可能大,这样会为喷泉提供足够的喷液。

②塑料瓶和水槽间必须存在很高的液面差。

6.保证接力喷泉成功的关键:各个烧瓶的阶梯幅度加大,这样两瓶间的压强差增大,接力效果明显 。

在设计实验时,还设计了应用钠与水的反应来进行喷泉以及发烟喷泉的实验,实

验效果明显,成功率很高,但由于该组实验有一定的危险性,在本文就不加以介绍。 本文所设计的喷泉组合不仅可以激励学生强烈的求知欲望、从而主动的获取知识,而

且可充分发挥学生的智力潜能。该组实验很适合中学生的第二课堂及创新实验设计等教学活动。但是本组实验还有一定的不完善性,对于喷泉实验的研究、改进、重组等还需要不断地进行。

[参考文献]

[1] 北京师范大学无机化学教研室等编.无机化学实验(第2版)[M].高等教育出版社,1991.

[2] 化学教学摘要[M].北京师范大学出版社,1983.

[3] 北京师范大学教研室.无机化学实验(第2版)[M].高等教育出版社,1995.

[4] 葛继瑞.中学化学实验问答[M].北京师范大学出版社1984,196.

[5] 俞学明.创新教育[M].教育科学出版社,1999.

[6] 中华人民共和国教育部。普通高中化学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003:40.

[7] 焦国芬、赵东洋,喷泉实验的微型设计《中学化学教学参考》2007(10):39.

[8] 陈玉玲,张明全.喷泉实验系列问题探究[J].教学仪器与实验,2008,(06).

[9] 刘晓兰.喷泉实验的创新变换[J].湖南科技学院学报,2004,(11).

[10] 魏锐.喷泉实验教学在讨论[J].化学教学,2003,(05)

范文三:化学喷泉实验原理及应用 投稿:董蛨蛩

《化学喷泉》实验原理及应用

一、喷泉原理

喷泉是一种宏观的液体喷涌现象,其成因有四个因素:①有待喷的液体;②有喷起的液体接纳空间;③待喷的液体与喷起的液体之间有顺畅的通道;④待喷的液体与喷起液体的接纳空间之间有足够的压强差(前者压强大于后者压强)。

喷泉现象既有天然的,又有人为的。就实验室里的喷泉现象而言,喷起的液体的接纳空间压强变小的主要而又明显的原因有:第一,气体物质的量一定,温度降低;第二,气体温度一定,物质的量因气体溶解而减小;第三,气体的温度降低的同时又有气体物质的量减小。

在实验室里,气体与能溶解这些气体的液体就可以形成喷泉实验,如NH3、HF、HBr、HCl、HI、SO2和H2O;CO2 、H2S 、Cl2和NaOH溶液,而且NaOH浓度越大效果越好;V(NO2):V(O2)= 4:1的混合气体、V(NO):V(O2)= 4:3的混合气体和水都形成喷泉实验。

喷泉现象与化学实验中的倒吸现象是相同实质的两种现象。即喷泉的成功等于倒吸的发生;喷泉的失败等于倒吸的避免。

例1:如图所示:

(1)图1为中学化学教材上的喷泉实验装置,在烧杯中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体,下列各组合中不能形成这样的喷泉的是( )

A. HCl和H2O B. O2和H2O C. NH3和H2O D.CO2和NaOH溶液

(2)某实验爱好者积极思考产生喷泉的其他办法,并设计了如图2所示装置,在图2中的锥

形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是( )

A. Cu与稀盐酸 B. NaHCO3与NaOH溶液 C. CaCO3与稀H2SO4 D. NH4HCO3与稀盐酸

(3)比较图1和图2两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图1是 上部烧瓶内压强,图2是 下部维形瓶内的气体的压强(填“增大”或“减小”),城市中常见的人造喷泉及自然景观中的火山爆发的原理与上述 (填图1或图2)装置的原理相似。

例2:如图所示为喷泉实验装置,假设实验时所用烧瓶容积为250mL,玻璃导管长35mL,胶头滴管内能挤出约0.5mL水,则在0.5mL水中至少溶解多少体积的气体,水才会从尖嘴导管中喷出?(答案:8.5mL)

二、喷泉实验后溶液里溶质物质的量浓度的计算 1、标况下NH3与H2O组成的喷泉 2、标况下HCl与H2O组成的喷泉 3、标况下NO2与H2O组成的喷泉

4、标况下V(NO2):V(O2)= 4:1的混合气体与H2O组成的喷泉 5、标况下V(NO):V(O2)= 4:3的混合气体与H2O组成的喷泉

范文四:喷泉实验原理及其应用拓展 投稿:潘琦琧

喷泉实验失败的原因很多,要弄清本质进行大

胆假设。很明显(

A)(B)(D)都能使喷入烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3,所以答案为(C)。

三、根据实验中发生的现象拓展

如图3所示,甲学生在烧瓶中充满O2,并在反

匙燃烧匙中加入一种白色固体物质,欲做O2的喷泉实验。体,燃烧匙内出现一阵火光和白烟。等一会儿,打开橡皮管燃烧匙中加入了什么物质?

实验开始,用凸透镜将日光聚焦于反匙燃烧匙中的固上的止水夹。看到有美丽的喷泉发生。请问他在反匙

综合分析上述实验中产生的现象,结合喷泉实验的原理,我们会很容易想到反匙燃烧匙中加入的物质是白磷。白磷与烧瓶内的O2反应生成P2O5固体,使烧瓶内压强减小。打开止水夹后烧杯中的水被压入烧瓶内形成喷泉。

四、根据实验中的生成物拓展

喷泉实验是不是只能喷液体,能不能喷出别的什么物质呢?

如图4装置,实验前a、b、c活塞均关闭。若要在该装置中产生喷烟现象,该怎样操作?若想在该装置中产生双喷泉现象,该怎样操作?

分析:挤压胶头滴管,滴管中的水溶解右瓶中的部分NH3使瓶内压强减小。打开活塞a、b,左瓶中的HCl进入右瓶生成NH4Cl固体而产生喷烟现象。若此时打开活塞c,则烧杯内的水会压向左右两个烧瓶,在左瓶中产生红色喷泉,在右瓶中产生蓝色喷泉。

五、根据实验中的反应物拓展

是不是只有无机物气体才能产生喷泉现象呢?

把充满乙烯的圆底烧瓶用带有尖嘴导管的橡皮塞塞紧,按图5安装好仪器。

松开弹簧夹A,通过导管C向盛溴水的锥形瓶中鼓入空气,使约10 mL溴水压入烧瓶,再把弹簧夹A夹紧。振荡烧瓶,溴水很快褪色,有油状物生成,烧瓶内形成负压。松开弹簧夹A,溴水自动喷入。喷入约10 mL溴水后,再把弹簧夹A夹紧,振荡烧瓶,溴水又很快褪色。如此重复操作几次。当喷入的溴水颜色不能完全褪尽时,说明烧瓶中的气体已经完全反应。松开弹簧夹B,让蒸馏水喷入烧瓶也可形成喷泉。只要反应完全,液体几乎可充满整个烧瓶。

六、关于生成物浓度的计算拓展

例如,同温同压下两个等体积的干燥烧瓶中分别 充满①NH3 ②NO2,进行喷泉实验,经充分反应后烧瓶内溶液的物质的量浓度为 ( )

(A)①<② (B)①>② (C)①=② (D)无法确定

分析:①设烧瓶的体积为V L,则充满NH3后气体的物质的量为V L,所以烧瓶内溶液的物质的量浓度为

mol/L。

mol。发生喷泉现象后,烧瓶将充满溶有NH3的溶液,即溶液的体积为

②设烧瓶的体积为V L,则充满NO2后气体的物质的量为mol。由于剩余

L气体,所以烧瓶中溶液的体积为

mol。发生如下反应:3NO2+2H2O=2HNO3+NO,反应后生成HNO3的物质的量为

mol/L。所以答案选(C)。

L,因此烧瓶内溶液的物质的量浓度也为

七、根据实验原理反向思维拓展

通常的喷泉实验是设法减小烧瓶内压强形成负压,使液体喷入烧瓶。能不能增大外面的压强将液体压入烧瓶呢?请看以下两个例子。

①如图6装置,在锥形瓶中加入足量的下列物质,能产生喷泉现象的是( )

(A)碳酸钠和稀盐酸 (B)氢氧化钠和稀盐酸

(C)铜和稀硫酸 (D)硫酸铜和氢氧化钠溶液

分析:碳酸钠和盐酸反应能产生大量的CO2气体使锥形瓶内的压强增大,从而将反应混合物压入烧瓶。也能形成喷泉。所以答案选(A)。

②如图7装置,在锥形瓶外放一个水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冰水后,再加入足量的下列物质,产生了喷泉,问水槽中加入的物质可以是( )

(A)浓硫酸 (B)食盐 (C)硝酸钾 (D)硫酸铜

分析:浓硫酸溶于水放热,可使锥形瓶内的酒精部分气化而使锥形瓶内压强增大,将酒精压入烧瓶形成喷泉。答案为(A)。

因此,通过化学反应或某些物理方法使烧瓶外面的压强大于烧瓶里面的压强也能形成喷泉。

范文五:喷泉实验引发原理的分析 投稿:侯叝叞

喷泉 实验可形 象地说 明某些 气体极  后 , 打开止水夹 , 并撤去注有水的塑料袋 , 泉 。    

易溶于水 、有机溶剂或特定溶液的性质 , 此时引发喷泉 。    

或在装 置 内外 压强变  ̄B 5l 3  , 发的实验 现 

②将 图 1 装置 中下面的烧 杯换成装 

b冷却法 : . 将上述食品袋 中的沸水换  满水 的双 口塑 料瓶 , 将胶头滴管 去掉 , 双  成冰水 , 其覆盖在 烧瓶上 ( 效于冷却  孔塞换成单孔塞 , 将 等 使玻璃管与双 口塑料瓶 

象 。现就喷泉实验原理归类分析如下 :  

烧 瓶 内气 体 是 溶 质 

氨气 )稍 等片刻后 , , 打开止水 夹 , 并撤去  ( 另一口盖上瓶塞 ) 组成一个连通器。 轻轻  挤压塑料瓶 , 向烧瓶 内挤 入少量水 , 此时 

此时引发 喷泉 。   当喷泉实验结束后, 烧瓶中形成的溶  装冰水的塑料袋 , 液的溶质为原烧瓶 内的气体时 , 均形成减  压喷泉 。  

( ) 一 易溶 于水 的 气体 引发 的 喷 泉 

c吸附法 : . 在充满上述 气体的烧瓶 内  使烧瓶 内气体部 分溶解导 致气压迅 速减 

放入适量的活性炭 ( 在塑料网中) , 装 后 迅  小而引发喷泉 , 了让塑料瓶 内的水能顺  为

速塞紧橡皮塞 , 轻摇晃 , 轻 过一会儿 , 打开  利进入烧瓶中 , 时应 把塑料瓶 的另一瓶  此

此时引发喷泉。   1气体 、 . 液体 种 类 : N , 1HB  止水夹 , 用 H、 、 r HC 和 H 等气体溶于 水引发的喷泉 。 I  

2装置设计 : .   () 1双管引发 :  

a.

口胶塞旋掉 , 喷泉 效果更好 。  

( ) 溶 于 有 机 溶 剂 的 气 体 引发 的 二 易  

d抽气法 : . 将一支普 通注射器 的针 头 

穿过橡皮塞插入瓶 内漫漫抽气 , 然后打开  喷 泉 

止 水夹 , 水会沿 导管进入 烧瓶 , 使瓶 内气 

1 . 气体 、 液体种类 : c: 用 1等溶 于 c : s  

c   减少瓶 内气体的物质的量法。如图  体 部分溶 解导致气 压迅速 减小而 引发喷  或 c L引发的喷泉 。 2 置设计 : . 装   () 1双管引发 :  

1将 胶头滴 管中少量的水挤入烧瓶中 , , 由  于气体溶解在水中 , 使烧瓶 内气体 的压 强  减小而引发 喷泉 。  

将 图 1 置中的胶 头滴管和 烧杯 中  装 装入 c   C 1液体 , s 或 C  操作方法 同上 。  

() 2 单管引发 :  

原  

上述单管 引发中的加热法 、冷却法 、  

鳓 

吸附法、 抽气法及单管引发 中将烧杯换成  塑料瓶 的方法均适用。  

二 、 瓶 内气 体 不 是 溶质  烧

当喷泉实验结束后 , 烧瓶中形成的溶 

液的溶质不是

原烧 瓶中的气体时 , 形成的 

喷泉有减压喷泉 , 也有 增压喷泉 。  

( ) 压喷泉 : 一 减  

圈 1  

1 . 烧杯中的水参与减压反应 的喷泉 :  

b . 增大瓶内气体的体 积法。将图 1 装 

置中的胶头滴管改为玻璃管 , 玻璃 管上  在

如图 1 装置中 , 向烧瓶内通入 N   O 气 

连接一个挤扁的洗耳球 , 待烧瓶 内收集满 

上述气体后 , 松开 洗耳球夹子 , 产生负压 ,   烧瓶 内气体就会 自动进入洗耳球 , 从而达 

到增大气体 的体积 , 减少了瓶内气压而引  发 喷泉 。  

() 2 单管引发 :  

①将 图 1 中胶头滴 管去掉 , 双孔塞换 

成单孔塞 , 烧瓶 中通入 上述气体 后 , 采用  如下 方法均可形成喷泉。  

a.

加热 法 : 两个普通食 品袋套在一  将

起。 向袋内注入 适量 沸水 , 然后小 心覆盖 

在烧瓶 上 ( 等效于加热氨气) ,稍等片刻 

瓶容积的 23 s : / ;0 气体与水反应 因气体溶  的喷泉 :   解度为 1 0 不能装 满烧瓶 , 所得溶 液  :, 4 且

引发 的 , 而是 因连接烧瓶 以外 的装置内的 

烧瓶 中  如 HS气体在水中 的溶解 度小 , E 但在  压强增大而导 致液体喷入烧瓶中 ,

上部气  a H或 K H的水溶液 中因与其  的气体的量没有减少的一种 现象。 O 溶质有 H s   s : 。0 和 O 分子 ; O 与 0 的混  较浓 的 N O N   

随之 渐渐 变大 , 一般 均  合气体或 N O与 0 的混合 气体与水 反应  反应而完 全消耗 , : 采用双关 引发 或单管引  压一 般开始 不变 ,

所得溶液溶质均为硝酸 , 两者的体积比  发均可 。 但   不为 41 43时 ,液体 均不能装满整个  :或 :

烧瓶。  

为增大下部气压增大而引发喷泉。   2 置设 计 : . 装 将图 1 置中的胶头 滴  装 管去掉 , 双孔 塞换成 单孔塞 , 杯换成 锥  烧

4 烧 杯中的 水不参与 减压反应 的喷  .

泉:  

2 . 烧杯中溶液 的溶质与溶剂均参与减  压反应的喷泉 :  

瓶 密蓟 , 锥形瓶放入  将 ( ) 瓶内 的反应 : 1烧 白磷与 0 、 :Mg条  形瓶 , 口配单孔塞 ,

  在 C  O 气体 中燃烧 、 2和 S   : 相混  水槽 中。 HS O( 1 2)

  如图 1 装置中 , 将烧 杯中的水换成较  合 等 。

3 作方法及试剂 : . 操 向锥形瓶 中加入 

浓的 N O a H或 K H的水溶液 ,烧瓶中的  O

水槽 中加入冷 水后 , 加入  再 () 2 装置设 计 : 只须使 用单 管引 发装  酒精或 乙醚 ,

足量 的浓硫 酸 , 因浓硫酸溶 于水时放 出大 

气体换 成溶解度 比

N 、 ̄ H H r H,r X( O、 B 和  置即可完成。   H )J得多 的气 体 , C:C   N : [J、 如 1 O 和 O 等  、

使酒精 或乙醚 温度 升高 , 挥发 加  ( ) 作方 法 : 3操 取上述 几组 物质适 量  量 的热 ,

使 从 气体 ,因 c: C   l和 O 等气体在水中的溶解  在烧瓶 内充分 反应 后( 注意 密封) 充分冷  速 , 得锥形瓶 内气压 增大 , 而引发 喷  ,

度虽小 ,但在较浓的 N O a H或 K H的水  却 , O 然后 打开止 水夹 , 时 因烧 瓶 内气体  泉 。 此  

溶液中发 生化学反 应 ( 均有水 生成 ) 而使  压强减小而引发喷泉。   气体消耗使压强 减小 , O 单纯与水 反应  N:

有N O生成 , 但喷泉效果比 c 和 C :   l 、 O 差。

( ) 二 增压 喷 泉 :  

4拓展 : . 此类 喷泉在 生活中和大 自然  中均存在 , 例如人造喷泉和火山爆发 等 , 喷 

1喷泉 原理 : . 此类 喷泉现 象 的引 发 , 泉是 自然界中的一种现象。    

3 . 烧杯中溶液只有溶质参与减压反应  不是 因某种 原 因使 烧瓶 中的压 强减 少而 

智慧 故事 

不幸 的猎 人 Vs沉 默 法 则 

群 人 到 山 上 去 打猎 .其 中一 个猎 人 不 小 心掉  体 。 ”  

“ 可 惜 , 果 他 掉 下 去 摔 死 了 , 下 那 么 多 家  真 如 留 产就无缘享用 了 ”     “ 的 母 亲 和 妻 子 可 怎 么 办才 好 !” 他  

进 了很 深 的 坑 洞 里 . 的 右 手 和 双 脚都 摔 断 了 . 剩 他 只  

下 一 只健 全 的 左 手 。  

坑洞很 深, 又很 陡 峭 , 面 上 的 人 束 手 无 策 ,   地 只

能 在 地 面 叫喊 

落入 坑 洞 的猎 人 实 在 忍 无 可 忍 了 .他 张 开嘴 大 

幸好 , 洞 的壁 上 长 了一 些草 , 个 猎 人 就 用左  叫 :你 们 都 给 我 闭嘴 ! ” 坑 那 “  

手撑 住 洞 壁 , 以嘴 巴 咬草 , 慢 往 上 攀 登 。 慢  

在这一刹 那, 再度落入坑洞 , 他 当他 摔 到 洞 底 即  

地 面上 的 人 就 着 微 光 , 不 清 洞里 , 能 大 声 为  将 死 去 之 前 。 听 到 洞 口异 口 同声 地 说 : 我 就 说 嘛 ! 看 只 他 “  

他加 油。  

用嘴 爬 坑 洞 . 绝 对 不 可 能 成 功 的 !” 是  

猎 人 摔 下 去 了 , 能 怪 谁 ?只 能 怪 他 自 己 。为 脱   他

等 到 看 清 他 身 处 险 境 . 巴咬 草 攀 登 时 . 家便  嘴 大 忍不 住 议 论 起 来 :   “ 呀 !像 他 这 样 一 定 爬 不 上 来 了 !” 哎   “ 况 真糟 , 的 手 脚 都 断 了呢 !” 情 他  

离 困境 而往 上 爬 的 是 他 自己 , 不 能 堵 住 别 人 的 嘴 , 他  

但 是 可 以 决定 自己

对 别 人 议 论 的 态度  沉 默 法 则 要 

求 . 论 在 困境之 中 还 是 即 将 成 功 之 时 。 要 紧 闭嘴  无 都

巴 一  

“ 呀 !那些 小草根 本不 可能撑 得住 他 的 身 对  

范文六:氨气的实验室制法和喷泉实验原理 投稿:郭顨顩

氨气的实验室制法和喷泉实验

1.氨气的实验室制法

(1)加热固态铵盐和碱的混合物

一般加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物:

2NH4Cl+Ca(OH)2=====2NH3↑+CaCl2+2H2O。

① 装置:“固体+固体――→气体”(与用KClO3或KMnO4制

O2的装置相同)。

②收集:只能用向下排空气法。

② 干燥方法:通过以下任一装置。

△△

④验满方法:

a.用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;

b.将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。

⑤环保措施:收集时,一般在管口塞一团用水或稀H2SO4浸湿的棉花球,可减小NH3与空气的对流速率,收集到纯净的NH3,同时也可避免污染空气。

(2)加热浓氨水

①反应原理:NH3·H2O=====NH3↑+H2O。

②装置:下左图所示。

(3)浓氨水中加固态碱性物质

①反应原理:

浓NH3·H2O与NaOH固体、CaO制取NH3是因将浓氨水滴到固体氢氧化钠(或CaO)上,一方面固体氢氧化钠溶解放热(CaO不仅放热而且还吸收浓氨水中的水),温度升高,氨气的

-溶解度减小,有利于氨气放出;另一方面,与水作用后生成碱,使溶液中c(OH)增大,化

+-学平衡NH3+H2ONHH2ONH3·4+OH左移,有利于氨气放出。浓氨水与生石灰反

应的化学方程式为:NH3·H2O(浓)+CaO===Ca(OH)2+NH3↑。

②装置:上右图所示。

2.喷泉实验

(1)喷泉形成的原理

容器内外存在较大的压强差,在这种压强差的作用下,液体迅速流动,通过带有尖嘴的导管喷出,即形成喷泉。

(2)使容器内外产生较大的压强差的两类情况

①容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应。因此当外部的水或溶液接触容器内气体时,由于气体大量减少,从而使容器内气压迅速降低,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入容器,形成喷泉。

②由于液体受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或发生化学反应,使容器内产生大量气体,压强迅速增大,促使容器内液体迅速向外流动,也能形成喷泉。如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是此原理。

喷泉实验成功的关键:

(1)气体在吸收液中被吸收的既快又多,如NH3、HCl用水吸收,CO2、SO2用NaOH溶液吸收等。

(2)装置的气密性要好。

(3)烧瓶内气体纯度要大。

范文七:喷泉实验原理及扩展应用的浅探 投稿:钱腄腅

  喷泉实验在高中化学中是一个很重要的实验,也是一个富有探究意义的实验。  喷泉实验的基本原理是:使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在尖嘴导管口形成喷泉。  哪些因素能够造成烧瓶内外气体有压强差呢?  由理想气体状态方程:PV=nRT,可知影响气体压强的因素有温度、气体的物质的量、气体的体积。  产生压强差的措施有以下几种。  (1)使温度改变。  其他条件不变时,温度升高,压强增大;温度降低,压强减小。  (2)使气体的物质的量改变。  使气体物质的量减小,要求气体的溶解度很大,气体与液体反应;使气体物质的量增加,可利用液体易汽化为气体的特点。  (3)使气体体积发生改变。  1根据实验原理扩展  1.1增大压强差检查气密性  例如:如何检查图1中装置的气密性?  解析:装置A采用微热法:把导管放入水槽中,用双手握住或用酒精灯微热圆底烧瓶,若导管口出现气泡,停止加热导管口有一段水柱,则气密性良好。装置B气密性检查可利用喷泉原理来检验,即:增大压强差检查气密性。具体操作为:关闭活塞,向长颈漏斗中注入一定量的水,使锥形瓶中的液面比长颈漏斗中液面低(增大压强差)。静置一段时间,如果静置一段时间后,长颈漏斗中的液面不下降。该装置的气密性良好。  1.2平衡压强差防倒吸  实验室制取NH3,并用水吸收时,极易发生喷泉现象。其原理是:当易溶性气体被吸收液吸收时,导管内压强减少,吸收液上升到漏斗中,由于漏斗容积较大,导致烧杯中液面下降,使漏斗口脱离液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内,从而防止吸收液的倒吸。  分析气体压强在整个过程中的变化:刚开始时,水进入到漏斗中,表明漏斗内外压强差大;漏斗中的水又回流到烧杯中,表明漏斗内外气压差减小。压强差发生的变化都是通过倒扣的漏斗来实现的,平衡了压强差,防止了倒吸。  根据标准装置的防倒吸的原理,可衍生很多功能相同防倒吸的其它装置,如图2所示。  1.3平衡压强差可作安全瓶  例如:在实验中可以用图3所示的装置制备1,2—二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有浓溴水(表面覆盖少量水)。  分析:当试管d堵塞时气流不能畅通,压强必然增大,将b中的水压迫到玻璃管中(如果没有b的缓冲作用,将导致烧瓶a的瓶塞被冲出)。水柱上升甚至溢出,不难看出瓶b中减小了压强差, 起到了安全瓶的作用,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。  根据安全瓶的原理,可得其它的变化装置,如图4所示。  1.4利用压强差排水集气或量气  如图5所示装置通入气体后瓶内气体压强增大,导致瓶内外压强差增大,将液体排出从而收集了气体。  如果要测量气体的体积,如何操作?待气体冷却至室温,同时上下移动量筒要使量筒里的液面与集气瓶中液面相平且液面不再变化时读数。两液面相平,确保瓶内气压与大气压相等即平衡内外压强差为零,测得气体就是室温条件下的体积,数据精确,误差小。  2根据实验原理反向思维拓展  通常的喷泉实验是设法减小烧瓶内压强形成负压,使液体喷入烧瓶。能不能增大外面的压强将液体压入烧瓶呢?  喷泉实验的原理:烧瓶内外有压强差。可能有两种情况:①减小烧瓶(上瓶)内气体的压强而产生喷泉;②增大锥形瓶(下瓶)内气体的压强产生喷泉。  如图7所示,在锥形瓶中加入足量的下列物质,能产生喷泉现象的是()  A.碳酸钠和稀盐酸  B.氢氧化钠和稀盐酸  C.铜和稀硫酸  D.硫酸铜和氢氧化钠溶液  分析:碳酸钠和盐酸反应能产生大量的CO2气体使锥形瓶内的压强增大,从而将反应混合物压入烧瓶。也能形成喷泉。所以答案选(A)。  A.浓硫酸  B.食盐  C.硝酸钾  D.硫酸铜  分析:浓硫酸溶于水放热,可使锥形瓶内的酒精部分气化而使锥形瓶内压强增大,将酒精压入烧瓶形成喷泉。答案为(A)。  因此,通过化学反应或某些物理方法使烧瓶外的压强大于烧瓶内的压强也能形成喷泉。以上两例的原理实际上就是人造喷泉和火山爆发的原理。  3根据实验装置和条件拓展  解析:通过分析产生喷泉实验的原理和产生压强差的措施,引发喷泉的常见手段有:  (1) 一般的方法是挤出胶头滴管中的水,打开止水夹(减少气体物质的量)或使液体汽化(增大气体物质的量)。  (2)加热:用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热 。  (3)降温:冰水浇注烧瓶。  因而容易找到如下方法:  方法一:打开止水夹,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃管内的空气,氨气与水接触后迅速溶解,使烧瓶内压强减小,就能形成喷泉。  方法二:打开夹子,用冰水浇注烧瓶,降低烧瓶内氨气的温度,使气体压强减小,水上升与氨气接触进一步减小压强形成喷泉。  课本上一个简单的演示实验,可以演变出这么多的问题,说明了化学的博大精深,同时也说明了发散思维的重要性。只要勤于思考,善于总结。就能做到举一反三,融会贯通。

范文八:化学:全面解析喷泉实验的原理及其应用 投稿:田巣巤

全面解析喷泉实验的原理及其应用

喷泉实验在高中化学教学中具有相当重要的地位。其实验的要求是:①装置气密性良好;②所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。实验的基本原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在尖嘴导管口形成喷泉。

喷泉实验的物理推导原理如下:如右图1所示,在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口,立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛有水的烧杯里(水里事先加入少量的酚酞试液),如图安装好装置。打开橡皮管的滴头,使少量水进入烧瓶,氨气溶于水使瓶内压强迅速下降,当瓶内压强下降到一定程度时,外界大气压就将烧杯内的水压入烧瓶,形成喷泉。假设烧瓶的容积为250 mL,玻璃管长35 cm,胶头滴管中可挤出0.5 mL水,那么气体在水中的溶解度多大时才能形成喷泉呢

?

要使水通过玻璃管喷入烧瓶形成喷泉,瓶内外压强差必须超过一个特定的值。设大气压为P0,35 cm水柱产生的压强为P1,形成喷泉时烧瓶内压强为P,要使水柱喷入瓶内,要求P

250 mL-241.5 mL=8.5 mL.故当滴管内0.5 mL水挤入烧瓶后如能溶解8.5 mL 1标准大气压的气体,即1 mL水溶解多于17 mL气体时,就能形成喷泉。NH3、HBr、HCl、HI、SO2、NO2等气体的溶解度均大于17,在水中都能形成喷泉。CO2、H2S、Cl2等气体在水中不能形成喷泉,但在NaOH溶液中可以形成喷泉。 根据其原理进行拓展还可以探讨喷泉实验的多种应用。

一、根据实验装置进行的条件拓展

例1、制取氨气并完成喷泉实验(图2中夹持装置均已略去)。

(1) 写出实验室制取氨气的化学方程式: _________。

(2) 收集氨气应使用_____法,要得到干燥的氨气可选用_____做干燥剂。

(3) 用图(a)所示的装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发上述喷泉的操 作是________________。该实验的原理是________________________。

(4)如果只提供如图(b)的装置,请说明引发喷泉的方法。

答:______________________________________________。

解析:因做喷泉实验的两个关键是:①使气体与溶剂接触。 ②是使烧瓶内气体压强迅速减小造成内外压差比较大即可发生喷泉现象。 根据这两点可回答第③④两问的问题。 答案: (1) 2NH4Cl+Ca(OH)2

(2) 向下排空气 碱石灰

(3) 打开止水夹,挤出胶头滴管中的水。氨气极易溶解于水,致使烧瓶内气体压强迅速减小。

(4) 方法一、打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀,赶出玻璃导管内的空气,氨气与水接触,即发生喷泉;方法二、烧瓶上覆盖冷毛巾或淋洒冷水,使烧瓶内温度降低,压强减小,从而引发喷泉;方法三、在烧瓶上涂抹无水乙醇,由于乙醇挥发带走热量使烧瓶内温度降低,压强减小,引发喷泉。

二、根据实验中出现的现象进行的问题拓展

例2、某同学用HCl气体做喷泉实验时,喷入烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3,其原因不可能是( )。

(A)烧瓶潮湿 (B)装置气密性不好

(C)水里没有加石蕊试液 (D)烧瓶内未集满HCl

解析:喷泉实验失败的原因很多,要弄清本质进行大胆假设。很明显(A)(B)(D)都能使喷入烧瓶内的水不足烧瓶容积的1/3,所以答案为(C)。

2NH3↑+CaCl2+2H2O

三、根据实验中发生的现象进行的操作拓展

例3、如图3所示,甲学生在烧瓶中充满O2,并在反匙燃

烧匙中加入一种白色固体物质,欲做O2的喷泉实验。实验开始,

用凸透镜将日光聚焦于反匙燃烧匙中的固体,燃烧匙内出现一

阵火光和白烟。等一会儿,打开橡皮管上的止水夹。看到有美

丽的喷泉发生。请问他在反匙燃烧匙中加入了什么物质?

解析:综合分析上述实验中产生的现象,结合喷泉实验的原理,我们会很容易想到反匙燃烧匙中加入的物质是白磷。白磷与烧瓶内的O2反应生成P2O5固体,使烧瓶内压强减小。打开止水夹后烧杯中的水被压入烧瓶内形成喷泉。

四、根据实验中的生成物进行的原理拓展

例4、如图4装置,实验前a、b、c活塞均关闭。若要在该装置中产生喷烟现象,该怎样操作?若想在该装置中产生双喷泉现象,该怎样操作?

解析:挤压胶头滴管,滴管中的水溶解右瓶中的部分NH3使瓶内压强减小。打开活塞a、b,左瓶中的HCl进入右瓶生成NH4Cl固体而产生喷烟现象。若此时打开活塞c,则烧杯内的水会压向左右两个烧瓶,在左瓶中产生红色喷泉,在右瓶中产生蓝色喷泉。

五、根据实验中的反应物进行的操作拓展

例5、把充满乙烯的圆底烧瓶用带有尖嘴导管的橡皮塞塞紧,按图5安装好仪器。怎样操作会引发喷泉?

解析:松开弹簧夹A,通过导管C向盛溴水的锥形瓶中鼓入空气,使约10 mL溴水压入烧瓶,再把弹簧夹A夹紧。振荡烧瓶,溴水很快褪色,有油状物生成,烧瓶内形成负压。松开弹簧夹A,溴水自动喷入。喷入约10 mL溴水后,再把弹簧夹A夹紧,振荡烧瓶,溴水又很快褪色。如此重复操作几次。当喷入的溴水颜色不能完全褪尽时,说明烧瓶中的气体已经完全反应。松开弹簧夹B,让蒸馏水喷入烧瓶也可形成喷泉。只要反应完全,液体几乎可充满整个烧瓶。

六、根据生成物浓度进行的计算拓展

例6、标准状况下两个等体积的干燥烧瓶中分别充满①NH3②NO2,进行喷泉实验,经充分反应后烧瓶内溶液的物质的量浓度为( ) 。

(A)①<②(B)①>②(C)①=②(D)无法确定

解析:①设烧瓶的体积为V L,则充满NH3后气体的物质的量为mol。发生喷泉现象后,烧瓶将充满溶有NH3的溶液,即溶液的体积为VL,所以烧瓶内溶液的物质的量浓度为mol/L。

②设烧瓶的体积为VL,则充满NO2后气体的物质的量为mol。发生如下反应:3NO2+2H2O=2HNO3+NO,反应后生成HNO3

的物质的量为mol。由于剩余V L NO气体,所以烧瓶中溶液的体积为

V L,因此烧瓶内溶液的物质的量浓度也为mol/L。

所以答案选(C)。

七、根据实验原理进行反向思维拓展

例7、①如图6装置,在锥形瓶中加入足量的下列物质,能产生喷泉现象的是()

(A)碳酸钠和稀盐酸 (B)氢氧化钠和稀盐酸

(C)铜和稀硫酸 (D)硫酸铜和氢氧化钠溶液

解析:碳酸钠和盐酸反应能产生大量的CO2气体使锥形瓶内的压强增大,从而将反应混合物压入烧瓶。也能形成喷泉。所以答案选(A)。

②如图7装置,在锥形瓶外放一个水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冰水后,再加入足量的下列物质,产生了喷泉,问水槽中加入的物质可以是( )。

(A)浓硫酸(B)食盐(C)硝酸钾(D)硫酸铜

解析:浓硫酸溶于水放热,可使锥形瓶内的酒精部分气化而使锥形瓶内压强增大,将酒精压入烧瓶形成喷泉。答案为(A)。

八、根据喷泉原理进行的迁移拓展

例8、如图8所示,锥形瓶内盛有气体X,滴管内盛有液体Y。若挤压滴管胶头,使液体Y滴入锥形瓶中,振荡,过一会儿,可见小气球a鼓胀起来。气体X和液体Y不可能是( ) 。

(A)NH3 H2O

(B)SO2 NaOH溶液

(C)CO2 6 mol/L H2SO4溶液

(D)HCl 6 mol/L Na2SO4溶液

解析:当滴入的液体Y将锥形瓶中的气体X溶解或发生反应后,使锥形瓶中的压强减小,大气压通过导管将空气压入小气球a使它鼓胀起来。因此,不符合条件的只有(C)。这个实验虽然没有产生喷泉现象,但它的原理跟喷泉实验原理是相同的。

课本上一个简单的演示实验,可以演变出这么多的拓展问题,说明了化学学科的博大精深,同时也说明了发散思维的重要性。只要我们勤于思考,善于总结,就能做到举一反三。

范文九:【专题十六】喷泉实验的原理及其考查方式 投稿:史蟞蟟

【专题十六】喷泉实验的原理及其考查方式

喷泉实验的考察能将化学知识与物理知识很好的结合在一起,因此有关它的考察在高考中的再现率是较高的。下面我们就从其原理及其考查方式来探讨喷泉实验。

一,喷泉实验的原理:

1.形成原因:P(外)> P(内)

2.形成条件:气体极“易”“溶”于“溶剂”

易:溶解度大且溶解速度快

溶:可是物理过程,也可是发生化学反应导致气体的消耗

溶剂:可是水,也可以是某种溶液

3.常见实例:

水作溶剂:HCl、HBr、HI、SO2、NH3„

NaOH作溶剂:H2S、CI2、CO2以及易溶于水的气体„

二,喷泉实验的考查方式:

题型一:引发方式的考查

通常有两种方式

1.使烧瓶内部压强减小,外部压强不变。(图1)

2.使烧瓶内部压强不变,外部压强增加大。(图2)

例题1:喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因是存在压强差。

(1)图3为化学教学中所用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是( )

A、HCI和H2O B、O2和H2O

C、NH3和H2O D、CO2和NaOH溶液

(2)某学生积极思考产生喷泉的其他办法,并设计了如图所示的装置。

①在图4的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉

的是( )

A、Cu和稀盐酸 B、NaHCO3与NaOH溶液

C、CaCO3与稀盐酸 D、NH4HCO3与稀盐酸

②在图4的锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水槽中加入冰水后,再

加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质是:( )

A、浓硫酸 B、食盐 C、硝酸钾 D、硫酸铜

这种方法产生喷泉的原理是:

③比较图3和图4两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图3是 上部烧瓶内气体压强,图4题 下部锥形瓶内气体压强(均填“增大”或“减小”)

(3)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述 (填图3或图4装置的原理相似)

题型二:形成根本原因考查

例题2:喷泉是一种优美的自然现象,在实验室可根据某些物质的性质进行模拟。

(1)现提供以下气体物质:①CO2 ②O2 ③SO2 ④NH3 ⑤HCI ⑥CO ⑦NO ⑧N2 ⑨CH4⑩H2 ,请用序号填写下列空白处:

其中能在适当装置中与NaOH溶液产生喷泉现象的物质是 能在适当装置中与模拟产生喷泉现象的物质是

(2)如图所示的装置中,已知烧杯内液面的大气压强为P1,烧瓶内的气压为P2,高出液面的导管充满水时产生的液压为P3,则能产生喷泉的条件是

(3)若烧瓶中已充入标准状况下的X气体1000mL,直导管长60cm,导管插入水中12cm,X气体在标准状况下的溶解度为1:V。实验开始时,求V的取值是多少?(标准大气压强取101300Pa,g取9.8m·S-2,计算结果保留二位小数)

解析:(3)设挤入水后瓶内压强为P2’,则

未挤入水前P2=101300Pa

P1=101300Pa

若挤入1 ml水后,气体溶解V

此时:P2’/P2 =(1000 – V)/1000

即: P2’=〔(1000 – V)/1000〕P2

又P3=ρgh=1.0×10×9.8×(60 -12)×10Pa=4704Pa

要形成喷泉则:P1>(P2’+ P3)

所以101300 Pa>{〔(1000 – V)/1000〕×101300 Pa+4704Pa}

解得:V>46.44 3-2

题型三:喷泉实验后溶液浓度求算。

例三:求下列气体作喷泉实验后溶液的浓度之比(相同条件下)

1, NH3和H2O充满烧瓶 2,HCl和H2O充满烧瓶

3,HCl和H2O充满烧瓶的三分之二 4,NO2与O2按4:1 和H2O

5,NO与O2按4:3 和H2O 6,NO2和H2O

7,N2O4和H2O 8,装满NO2的试管中通O2至充满液体

范文十:喷泉实验的原理和运用教学设计 投稿:吕諚諛

《喷泉实验的原理和运用》教学设计

无锡市堰桥中学 陈 美 (214174)

引言:“教是为了不教,学是为了会学。”素质教育的最终目标是使学生“学会生存,学会关心,学会学习,学会创造。”以适应现代社会不断发展的需要。本教学设计试图通过引导学生积极主动地参与实践、自主地探索和学习知识,改变以往那种“被动接受知识”的学习方式以及学科知识相互孤立的思维方法。

教学背景:现代社会的发展需要大批复合型知识人才,因而在平时的教学过程中,我们不仅要不断地提高自己的知识水平、完善知识结构,而且要加强不同学科间的知识渗透、思想方法的相互融洽,以培养学生综合运用知识、分析问题、解决问题的能力。

教学目标:注重主体精神的回归、主体意识的释放,让学生亲身体验、主动探索,丰富学生的感性认识,培养学生分析、推理、归纳、总结和知识迁移的能力。

教学设计与实施:

1、播放录象、设置情景

喷泉是自然界中的一种常见现象,为了美化环境,

绚丽多彩的人工喷泉亦到处可见,你知道人工喷泉的原理是什么吗?你能够运用所学的知识模拟设计一个美丽的人工喷泉吗?

2、亲身感受

学生分析讨论、设计实验

方案(包括原理、仪器、药品、

现象、结论)→小组代表展示

设计方案

→师生共同对设计方案进行分析评比与筛选

→采取图1装置进行学生分组实验

→汇报实验结果(实验成功或失败?)

3、演示课本实验(如图2),再现实验情景

4、分析探讨、归纳总结

根据实验现象和结果进行讨论如下问题:

①喷泉实验原理是什么?②喷泉实验成败的关键是

什么?③喷泉实验中的压强差如何计算?④具有多大溶解度的气体才可能形成喷泉?⑤喷泉实验中不用水而采用某些溶液行吗?

5、知识迁移、解决实际问题

(1)某学生积极思考产生喷泉的方法,并设计了如

图3所示的装置。

①在图3的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,

反应后可能产生喷泉的是( )

A、Cu与稀盐酸

B、NaHCO3与NaOH溶液

C、CaCO3与稀硫酸

D、NH4HCO3与稀盐酸

②在图3的锥形瓶外放一水槽,瓶中加入酒精,水

槽中进入冷水后,再加入足量的下列物质,结果也产生了喷泉。水槽中加入的物质可以是( )

A、浓硫酸 B、食盐 C、硝酸钾 D、 硫酸铜

这种方法产生喷泉的原理是 。

③比较图3和课本实验装置(图2),从产生喷泉的

原理分析,图2是 上部烧瓶内气体压强,图3是 下部锥形瓶内气体压强(均填增大或减小)。

④城市中常见的人工喷泉及火山爆发的原理与上述

(填图2或图3) 装置的原理相同。

(2)喷泉实验是否一定要在气、溶间才能进行呢?气、

气间能够进行喷泉实验吗?

模拟演示:氨与氯化氢喷

泉实验。(装置如图4所示) 观察实验现象并加以分析讨论。

反思与讨论

1、 多给学生动手实验的机 会,丰富学生的切身体验,让学生通过自己对实验的操作、现象观察、原理分析研究,获取探索知识的科学方法和乐趣,积极主动地掌握所学知识。

2、学生通过运用物理知识作铺垫,进行思考分析与计算讨论,加深了对喷泉实验的理解,拓宽了知识面,培养了综合运用各科知识解决实际问题的能力。

3、从典型的“氨的喷泉实验”→迁移到其他气体与溶液间的喷泉设计→再扩展到气体与气体间的喷泉实验分析→火山爆发现象的解释。由表及里、由浅入深的认识过程使学生不仅掌握了知识而且掌握了科学学习的方法。(惠山区三等奖)

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