喷泉实验原理及应用探究
化学液体喷泉实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解喷泉实验的原理,即气体溶解或化学反应导致烧瓶内气体压强变化,形成液体喷泉。
2. 掌握喷泉实验的操作步骤,包括装置搭建、气体收集、液体喷泉现象观察等。
3. 通过实验观察不同气体与液体之间的溶解和反应,验证气体溶解度及化学反应对喷泉现象的影响。
二、实验原理喷泉实验基于气体溶解或化学反应导致烧瓶内气体压强变化而形成液体喷泉的原理。
具体过程如下:1. 将干燥气体充满烧瓶,并通过导管连接至盛有液体的容器。
2. 当烧瓶中的气体溶解于液体或与液体发生化学反应时,烧瓶内气体压强降低。
3. 外界大气压将液体压入烧瓶,形成液体喷泉。
三、实验材料与仪器1. 仪器:烧瓶、胶头滴管、直导管、烧杯、锥形瓶、玻璃棒等。
2. 液体:水、酚酞试液、氯化铁溶液、NaOH溶液等。
3. 气体:氨气、HCl气体、NO气体、CO2气体等。
四、实验步骤1. 将烧瓶与导管连接,并检验装置的气密性。
2. 将烧瓶底朝上,导管朝下,插入盛有液体的烧杯中。
3. 通过胶头滴管向烧瓶中充入干燥气体,直至烧瓶内充满气体。
4. 观察气体溶解或与液体反应,导致烧瓶内气体压强降低,形成液体喷泉。
5. 根据实验现象,分析气体溶解度及化学反应对喷泉现象的影响。
五、实验现象与结果1. 氨气溶解于水,形成红色喷泉,溶液呈碱性。
2. HCl气体溶解于水,形成无色喷泉。
3. NO气体不溶于水,不形成喷泉。
4. CO2气体与NaOH溶液反应,形成无色喷泉。
六、分析与讨论1. 氨气在水中的溶解度较大,因此形成红色喷泉。
2. HCl气体溶解于水,导致烧瓶内气体压强降低,形成无色喷泉。
3. NO气体不溶于水,因此不形成喷泉。
4. CO2气体与NaOH溶液反应,生成碳酸钠,导致烧瓶内气体压强降低,形成无色喷泉。
七、结论1. 喷泉实验原理是基于气体溶解或化学反应导致烧瓶内气体压强变化而形成液体喷泉。
2. 通过实验观察不同气体与液体之间的溶解和反应,可以验证气体溶解度及化学反应对喷泉现象的影响。
第二节 微专题二 喷泉实验原理及应用
微专题二喷泉实验原理及应用1.喷泉实验原理喷泉产生的本质原因是烧瓶内外形成压强差,由于烧瓶内气体的压强小于烧瓶外的压强,所以液体会被压入烧瓶内形成喷泉。
产生压强差的方法有:①减小烧瓶内气压,如液体将气体吸收或与其反应等;②增大烧瓶外压强。
2.常见装置图(1)如图甲(或乙)烧瓶内的气体极易溶于水(或易与溶液中的溶质发生化学反应),从而使烧瓶内气压迅速降低,在大气压作用下,烧杯中的液体迅速向上流动,从而形成喷泉。
(2)如图丙锥形瓶内发生化学反应,产生气体,从而使锥形瓶内压强迅速增大,促使锥形瓶内液体迅速向上流动,形成喷泉。
3.喷泉实验成功的关键(1)装置的气密性良好。
(2)圆底烧瓶要保持干燥。
(3)圆底烧瓶内要充满气体。
(4)烧杯内装入足量的水或某种溶液,以防止因液体量不足而造成喷泉停止或不发生。
4.常见能形成喷泉的物质组合气体HCl NH3CO2、Cl2、SO2、H2S、NO2NO2或NO2与O2吸收剂水或NaOH溶液水或盐酸NaOH溶液水5.喷泉实验的有关计算(1)实验完成后,溶液充满烧瓶,溶质的物质的量与气体的物质的量相同(由体积换算确定)。
标准状况下若烧瓶体积为V L,则有V(aq)=V L,n B=V L22.4 L·mol-1,c B =n B V (aq )=V L22.4 L·mol -1V L =122.4 mol·L -1。
(2)若溶质由部分气体转化而成,则依实际情况判断。
如V L NO 2与O 2按4∶1混合后做喷泉实验,发生的反应为4NO 2+O 2+2H 2O===4HNO 3,则有V (aq)=V L ,n B =45×V L 22.4 L·mol -1, c B =45V L 22.4 L·mol -1V L =128mol·L -1。
1.(2020·驻马店第一中学质检)如图装置中,干燥烧瓶内盛有某种气体,烧杯和滴管内盛放某种溶液。
全面解析喷泉实验的原理及其应用
全面解析喷泉实验的原理及其应用喷泉实验的原理喷泉实验是一种流体实验方法,利用液体的自身重力流动性质和重力势能转化为动能的原理进行实验。
一般来说,液体从较高处的水箱或者水池自由落下,自由流动,最终流向低处的水槽或者水桶中。
流体静力学与水流速度的关系喷泉实验中,流体静力学是非常重要的一部分,它描述了液体在静态条件下的压力关系。
流体静力学的知识主要包括:•流体静力学基本定律:布尔涅定律、帕斯卡定律、阿基米德原理以及等静压面定理。
•流体的流动形式:层流和湍流。
在喷泉实验中,运用流体静力学可以得到液体在不同高度处的压力,从而推导出液体流动中的速度和能量转化情况。
喷泉实验中的势能与动能转化喷泉实验中,液体从水箱或者水池高处落下,具有重力势能,流动过程中势能随着液体降低而逐渐减少,而动能随着流速的增加而逐渐提高。
在喷泉实验中,我们可以利用压力的变化推导出液体流动的速度、高度以及到达目标槽位时的动能大小,从而理解液体势能与动能的相互转化关系。
喷泉实验的应用喷泉艺术喷泉艺术是运用喷泉的水流、水柱、水雾等形式及其变幻,以适当的音乐、灯光、色彩等多种艺术手段展现出美妙的画面形象及其抒发的情感。
喷泉在喷泉艺术中的应用是非常广泛的,通过控制水流速度、高度、角度和流量等参数,可以创造出各种各样形态的水柱、水帘、水幕等图案,在灯光、音乐等配合下形成独具艺术特色的场景。
喷泉调试喷泉在实际应用中,需要进行复杂的调试工作。
喷泉调试主要涉及水流形状和工程应力方面的问题,需要运用喷泉实验技术来进行。
通过将实验室中的喷泉实验与实际喷泉的工程应力进行相互印证,可以有效地进行调试,改善喷泉工程的施工过程和使用稳定性。
生态湿地近年来,生态湿地的修复和建设已成为当今生态环保领域的热点之一。
生态湿地利用喷泉技术,可以形成各种含氧丰富的水流,创造出复杂的水-土-空气界面,为湿地中的生态系统提供生息基础。
常用的湿地喷泉技术包括带氧喷泉和溶氧喷泉等技术,它们可以有效地增加湿地的含氧量,使其生态环境更加稳定和健康。
化学喷泉实验原理及应用
《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、H F、HBr、HC l、H I、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H2OB. O2和H2OC. NH3和H2OD.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H2SO4D. 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。
喷泉实验原理及其应用
喷泉实验原理及其应用喷泉实验是用水泵将水经过管道输送到高处并喷射成喷泉的实验。
它的原理可以简单地描述为:水泵通过输送液体的工作,使水在管道内受到压力驱动,从喷头或喷孔中喷出,形成喷射流体的现象。
喷泉实验的应用广泛,如艺术景观设计、水池水泵安装、农田灌溉等方面。
喷泉实验的原理主要涉及液体力学和流体力学的基本原理。
当水泵不断输入水时,水流经过管道,由于内部压力的作用,水的速度增加,并通过喷头或喷孔喷射出来。
喷出的水柱高度与喷嘴的形状、出水速度以及内部压力等因素有关。
喷泉实验一般遵循底喷、侧喷和喷头三种不同方式。
底喷是指将水泵通过管道输送到喷泉下部的一个容器或水池中,通过一定的装置使水喷射到上方。
底喷方式主要通过控制液体的出水量和泵的运行时间来调节喷泉的高度和形状,从而实现不同效果。
侧喷是指将水泵输送的水流通过一组出水口喷射出来,喷头通常位于水池或喷泉的侧面。
侧喷方式主要利用液体压力使水流喷射出来,形成侧面喷流,通过调整喷水口的位置和角度来控制喷射水柱的高度和形状。
喷头喷射是指将水泵输送的水通过单一的喷头喷射出来。
喷头通常位于喷泉的顶部,水在喷头内部形成高速旋转的流体,通过喷头的设计和结构来控制喷射水柱的高度、形状和方向。
对于喷泉实验的应用,艺术景观设计是其中最常见的领域之一、喷泉可以作为公园、广场、城市绿地等景观元素之一,通过变化的喷射高度、形状和颜色等效果,营造出动感、活力和美感,增添了场所的魅力和吸引力,同时也为人们提供了一个休闲娱乐的空间。
另外,喷泉实验在水池水泵安装方面也具有重要意义。
通过喷泉实验可以测试水泵的性能和工作状态,确定喷泉的喷射高度和效果,从而对水池的水泵进行调整和优化。
同时,喷泉实验还可以检测水池系统的压力和流量等参数,为水池的正常运行提供参考依据。
此外,喷泉实验还可以应用于农田灌溉中。
通过喷泉实验可以测试灌溉管道的压力和流量等参数,从而确定喷头的灌溉面积和效果。
喷泉实验可以帮助农民合理安排灌溉时间和水量,提高灌溉效率和水资源利用率,减少灌溉成本和环境影响。
制作喷泉的实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解喷泉的原理和制作方法。
2. 通过实践,提高动手能力和创新思维。
3. 体验物理知识在生活中的应用。
二、实验原理喷泉是一种利用水压、重力等物理原理将水喷出地面的装置。
其原理如下:1. 水泵:将水从低处抽到高处,增加水的势能。
2. 水管:连接水泵和喷泉,使水流动。
3. 喷嘴:将水流喷出地面,形成喷泉。
三、实验材料1. 水泵:1台2. 水管:1米3. 喷嘴:1个4. 玻璃瓶:1个5. 电源:1个6. 电池:1节7. 螺丝:若干8. 胶带:1卷四、实验步骤1. 将水泵、水管、喷嘴连接在一起,确保连接牢固。
2. 将玻璃瓶放在喷嘴下方,作为喷泉的水源。
3. 将电池插入水泵,接通电源。
4. 观察喷泉工作情况,调整水泵和喷嘴的位置,使喷泉效果最佳。
5. 在实验过程中,注意观察喷泉的喷水高度、水流速度等参数,并做好记录。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示,通过调整水泵和喷嘴的位置,可以改变喷泉的喷水高度和水流速度。
2. 当水泵位于较低位置时,喷泉的喷水高度较高,水流速度较快;当水泵位于较高位置时,喷泉的喷水高度较低,水流速度较慢。
3. 实验过程中,发现喷泉的水流方向与喷嘴的方向一致,且水流在喷出地面后呈扇形分布。
六、实验结论1. 本实验成功制作了一个喷泉,验证了喷泉的原理和制作方法。
2. 通过实践,提高了动手能力和创新思维,体验了物理知识在生活中的应用。
3. 在实验过程中,学会了如何调整喷泉的喷水高度和水流速度,为以后制作更复杂的喷泉提供了经验。
七、实验拓展1. 尝试使用不同材质、不同形状的喷嘴,观察喷泉效果的变化。
2. 改变水泵的功率,比较不同功率下喷泉的喷水高度和水流速度。
3. 制作一个可调节喷水高度和水流速度的智能喷泉。
第2篇一、实验目的1. 了解喷泉的工作原理和制作方法。
2. 培养学生的动手实践能力。
3. 提高学生对物理学科的兴趣。
二、实验原理喷泉是一种利用水压差产生水流喷射的装置。
喷泉实验的原理及拓展应用
喷泉实验的原理及拓展应用喷泉实验的原理喷泉实验是一种模拟自然界中水流动态的实验装置,通过控制水流的压力和喷嘴的形状,实现流水的喷涌和流动效果。
喷泉实验的原理主要包括以下几个方面:1.液体的流体力学:液体在管道内流动时会产生各种压力和速度的变化。
喷泉实验通过控制液体的流速和流量,使水从喷嘴中喷射出来,形成喷泉。
2.浮力与压力平衡:喷泉实验中,液体通过喷嘴喷出后,形成高速的小水柱。
由于喷射速度越快,产生的液体流动越大,所以喷泉水柱能够保持直立。
3.喷嘴设计:喷泉实验中的喷嘴形状对喷泉效果起到重要的影响。
不同形状的喷嘴可以产生不同的喷泉效果,比如喷射方向、喷射范围和喷射高度等。
4.水泵和水压控制:喷泉实验需要使用水泵来提供液体的流动力。
通过控制水泵的运行状态和水压大小,可以调节喷泉的流量和高度。
喷泉实验的拓展应用喷泉实验不仅仅是一个科学实验,还有许多拓展应用,包括以下几个方面:1.教育与科普:喷泉实验可以作为科学教育和科普活动的一种形式,通过实际观察和操作,生动形象地展示液体力学原理,激发学生对科学的兴趣。
2.景观设计:喷泉作为一种美化城市环境的景观设计元素,已经被广泛应用于公园、广场和游乐园等场所。
通过控制喷泉的形状、高度和喷水节奏,可以创建出各种独特的水景效果。
3.环境调节:喷泉能够增加空气中的湿度,降低气温,并且喷泉的水流声可以起到一定的缓解压力和放松身心的作用。
因此,在城市中设置喷泉可以改善气候环境,提供人们的生活质量。
4.游乐设施:喷泉可以用作游乐设施,吸引游客和儿童的注意力。
通过设计不同的喷水效果和喷射高度,可以创建出各种有趣的游戏和娱乐项目,增加人们的游玩乐趣。
喷泉实验的操作步骤喷泉实验的操作步骤如下:1.准备实验器材:包括喷嘴、水泵、管道和控制装置等。
2.确定喷泉的形状和高度:根据实验的需要和设计目的,选择合适的喷嘴形状和喷射高度。
3.接通水泵电源:将水泵连接到电源,并打开水泵开关,开始供水。
喷泉实验原理及扩展应用的浅探喷泉实验原理
喷泉实验原理及扩展应用的浅探喷泉实验原理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NH3,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。
喷泉物理小实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解喷泉实验的基本原理。
2. 掌握喷泉实验的操作步骤。
3. 观察并分析喷泉实验中的物理现象。
二、实验原理喷泉实验是利用气体溶解度、压强差等物理原理,使水从下向上喷出,形成喷泉现象。
实验中,气体(如氨气)溶解于水中,导致烧瓶内气体压强降低,从而形成压强差,使水被吸入烧瓶内,进而喷出。
三、实验器材1. 烧杯(500mL)2. 带双孔塞的烧瓶(500mL)3. 胶头滴管4. 直导管(长50cm)5. 氨气6. 酚酞指示剂(可选)四、实验步骤1. 将烧瓶与直导管连接,确保连接处密封良好。
2. 将烧瓶底朝上,导管朝下,插入装有水的烧杯中。
3. 将胶头滴管插入烧瓶塞上的一个孔,挤压胶头滴管,将水挤出,检查装置的气密性。
4. 将氨气从烧瓶塞上的另一个孔缓慢通入烧瓶内,使氨气溶解于水中。
5. 观察实验现象,记录喷泉喷出的高度。
6. 若需要,可在烧杯中加入少量酚酞指示剂,观察喷泉喷出的水是否呈碱性。
五、实验现象1. 氨气溶解于水中,烧瓶内气体压强降低,形成压强差。
2. 水被吸入烧瓶内,形成喷泉。
3. 若加入酚酞指示剂,喷泉喷出的水呈红色,说明氨气溶解于水后,溶液呈碱性。
六、实验分析1. 氨气在水中的溶解度较大,导致烧瓶内气体压强降低,形成压强差。
2. 压强差使水被吸入烧瓶内,从而形成喷泉。
3. 酚酞指示剂的颜色变化说明氨气溶解于水后,溶液呈碱性。
七、实验结论1. 喷泉实验是利用气体溶解度、压强差等物理原理,使水从下向上喷出,形成喷泉现象。
2. 氨气在水中的溶解度较大,导致烧瓶内气体压强降低,形成压强差,使水被吸入烧瓶内,进而喷出。
3. 喷泉实验可以用于演示气体溶解度、压强差等物理原理。
八、实验注意事项1. 实验过程中,应注意安全,避免氨气泄漏。
2. 实验过程中,应确保装置的气密性良好,避免气体泄漏。
3. 实验过程中,应控制氨气的通入速度,避免实验现象过于剧烈。
九、实验拓展1. 可以尝试使用其他气体(如二氧化碳、氯气等)进行喷泉实验,观察实验现象。
喷泉实验原理
喷泉实验1.喷泉实验的原理使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用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。
2.喷泉装置及创新拓展3.喷泉实验产物的浓度计算关键是确定所得溶液中溶质的物质的量和溶液的体积,标准状况下的气体进行喷泉实验后所得溶液的物质的量浓度:(1)HCl、NH3、NO2气体或它们与其他不溶于水的气体混合时:溶质的物质的量浓度为122.4 mol·L-1。
(2)当NO2和O2混合且气体体积比为4∶1时,c(HNO3)=128mol·L-1。
[细练过关]1.在如图所示的装置中,烧瓶中充满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹簧夹f,烧杯中的液体d呈喷泉状喷出,最终几乎充满烧瓶。
则a 和b分别是()解析:选D NO2溶于水反应生成不溶于水的NO,不能充满烧瓶,A错误;CO2与饱和NaHCO3溶液不反应,不能形成喷泉,B错误;Cl2不溶于饱和NaCl溶液,也不与其反应,烧杯与烧瓶内压强相等,不能形成喷泉,C错误;NH3与盐酸能发生反应,生成物为NH4Cl固体,气体被吸收进入溶液中,烧瓶内压强减小为零,同外界大气压产生压强差,所以形成喷泉,并充满烧瓶,D正确。
2.同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满:①NH3,②NO2,进行喷泉实验。
经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为()A.①>②B.①<②C.①=②D.不能确定解析:选C在相同条件下,气体摩尔体积相同,烧瓶的容积相同,根据n=VV m知,氨气、NO2的物质的量之比为1∶1,因NO2能与水反应:3NO2+H2O===2HNO3+NO,所以各烧瓶中溶质的物质的量之比为3∶2;两烧瓶中溶液的体积分别为:1烧瓶、23烧瓶,所以溶液的体积比为3∶2,所以各物质的量浓度之比为3322=1∶1。
3.利用如图所示的装置,可以验证NH 3和HCl 的有关性质。
实验前a 、b 、c 活塞均关闭。
高中化学重要考点——喷泉实验
高中化学重要考点——喷泉实验喷泉实验是一种生动、简单、易于观察和理解的化学实验,可以生动地展示各种化学反应中不同物质之间的相互作用与转化。
此实验涉及到氢氧化钠、硫酸铜和离子反应等方面,是中学化学知识中的重要考点之一。
一、实验原理及步骤1.实验原理(1)氢氧化钠(NaOH)与硫酸铜(CuSO4)反应,可以生成状如喷泉的物质。
具体反应式为:NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4这是一个经典的双替换反应。
(2)反应中产生的Cu(OH)2是一种不稳定的化合物,其在水溶液中会迅速分解为Cu(OH)2•H2O,进一步变为深蓝色的Cu(OH)2溶液。
此反应可用以下方程式表示:Cu(OH)2 → Cu(OH)2•H2O → Cu(OH)2(aq)(3)产生大量气泡,物质形成喷泉的原因是,产生的Cu(OH)2•H2O粒子在重力和表面张力的作用下聚集在一起,形成附着在氢氧化钠的顶部的一个泡沫堆。
当气泡越来越多时,它们将形成一个喷泉状结构。
2.实验步骤(1)加入足量的氢氧化钠(NaOH)溶液到硫酸铜(CuSO4)溶液中,注意要缓慢地加入,同时不断地搅拌。
这个过程中,反应先是缓慢的,但是随着氢氧化钠的加入量越来越多,反应则会迅速加剧。
(2)等到氢氧化钠的添加完毕,就会出现一个令人惊讶的现象——喷泉形成了!溶液聚集成一个球形,而气泡在球形的中心逐渐增多,最终形成一个喷泉。
(3)观察喷泉的变化,同时也要注意安全事项。
二、反应数理基础1.化学反应化学反应是指在化学变化中,原子和分子之间发生了各种各样的相互作用,从而导致了物质的性质和状态的变化。
最常见的化学反应类型有:酸碱反应、氧化还原反应、单替换反应、双替换反应等。
2.离子反应当酸、碱或盐溶于水中时,其分子或离子便与水中的离子发生相互作用,形成新的化合物,这就是离子反应。
例如,当氢氧化钠与硫酸铜溶于水中时,氢氧化钠中的氢氧根阴离子(OH^-)和硫酸铜中的铜离子(Cu2+)发生置换反应,生成氢氧化铜和硫酸钠,化学反应式为:NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO43.氧化还原反应氧化还原反应中,氧化剂能接受一定量的电子,而还原剂能捐献一定量的电子。
喷泉的实验报告
一、实验目的1. 理解喷泉实验的原理,掌握喷泉实验的操作步骤。
2. 观察喷泉实验现象,分析影响喷泉高度的因素。
3. 提高实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理喷泉实验是利用液体在压力差作用下,从喷嘴喷出的现象。
实验中,烧瓶内充满气体,当气体与液体接触时,由于压力差,液体被吸入烧瓶,形成喷泉。
喷泉的高度取决于烧瓶内气体的压强、液体的密度和喷嘴形状等因素。
三、实验器材1. 烧瓶(带双孔塞)2. 导管(直导管)3. 胶头滴管4. 烧杯5. 酚酞指示剂(可选)6. 水槽四、实验步骤1. 将烧瓶装满气体,确保烧瓶内无空气泄漏。
2. 将烧瓶底朝上,导管朝下,插入盛有水的烧杯中。
3. 检查装置气密性,确保无泄漏。
4. 将酚酞指示剂(可选)滴入烧杯中的水中。
5. 用胶头滴管挤压烧瓶,将水挤入烧瓶中。
6. 观察喷泉现象,记录喷泉高度。
7. 更换不同形状的喷嘴,重复上述实验步骤,记录喷泉高度。
8. 分析实验数据,得出结论。
五、实验结果与分析1. 观察喷泉现象,喷泉高度约为20cm。
2. 更换不同形状的喷嘴,喷泉高度分别为15cm、18cm、20cm、22cm。
分析:1. 喷泉实验原理是形成压力差,气体压强越大,喷泉高度越高。
2. 液体的密度越大,喷泉高度越高。
3. 喷嘴形状对喷泉高度有影响,喷嘴口径越小,喷泉高度越高。
六、实验总结1. 本实验成功实现了喷泉现象,验证了喷泉实验原理。
2. 通过更换不同形状的喷嘴,分析了喷嘴形状对喷泉高度的影响。
3. 在实验过程中,应注意烧瓶内壁干燥、气体集满、气密性良好,以保证实验顺利进行。
七、实验注意事项1. 实验前应检查装置气密性,确保无泄漏。
2. 操作过程中,注意控制气体压强,避免喷泉高度过高或过低。
3. 实验结束后,应及时清理实验器材,保持实验室整洁。
八、实验反思本实验使我了解了喷泉实验的原理,掌握了喷泉实验的操作步骤。
通过实验,我认识到喷嘴形状、气体压强、液体密度等因素对喷泉高度的影响。
喷泉实验探究课件
创新实验设计
鼓励学生们发挥创新思维,设计出更多有趣、有意义的喷泉实验, 提高实验的趣味性和互动性。
04
喷泉实验的注意事项
安全注意事项
实验操作前应检查实 验装置是否完好,确 保没有破损或漏气现 象。
实验结束后,应先关 闭气体阀门,再移开 导管,以防止水倒吸 进入装置。
实验原理
了解喷泉实验的基本原理,即气体在 液体中的溶解度变化导致压强变化, 从而引发喷泉现象。
实验操作步骤
步骤一
步骤二
在烧瓶中装入适量的水,将双孔塞紧密地 塞在烧瓶口上,并将玻璃导管的一端插入 双孔塞的小孔中,用橡皮管将其固定。
将漏斗置于玻璃导管上端,用止水夹夹住 橡皮管,然后向烧瓶中加入适量的水,使 漏斗内充满水。
对未来学习的启示
启示一
重视实验操作细节,提高实验技能。
启示二
培养观察、分析和解决问题的能力。
启示三
将理论知识与实际操作相结合,加深理解。
感谢您的观看
THANKS
步骤三
打开止水夹,观察并记录喷泉现象。
步骤四
当喷泉停止后,用凡士林封住玻璃导管口 ,再次观察并记录现象。
实验后的处理
器材清洗
清洗并整理实验器材,确保下次使用 时器材干净、完好。
实验总结
根据实验现象和数据,分析气体在液 体中的溶解度变化规律,总结实验经 验。
03
喷泉实验的改进与拓展
喷泉实验的改进方法
使用更高效的喷嘴
通过改进喷嘴的设计,可 以增加喷泉的高度和范围, 提高实验效果。
优化水压和水量
调整水压和水量的比例, 使喷泉更加稳定和可控, 便于观察和实验操作。
科学小实验报告喷泉
一、实验目的1. 了解喷泉的原理。
2. 通过实验验证大气压的存在。
3. 掌握喷泉实验的操作步骤。
二、实验原理喷泉实验是利用大气压强将水从下往上喷射出来的一种现象。
实验中,当烧杯中的水被加热至沸腾时,水蒸气会从烧杯中冒出,并随着水蒸气的上升,体积逐渐增大,压力逐渐减小。
当压力减小到一定程度时,大气压会将水从下方的烧杯中压出,形成喷泉。
三、实验材料1. 烧杯2. 水3. 铁架台4. 酒精灯5. 火柴6. 橡皮管7. 玻璃管8. 橡皮塞9. 透明胶带四、实验步骤1. 在烧杯中倒入适量的水,放入铁架台上。
2. 将橡皮管一端套在烧杯口,另一端插入玻璃管中。
3. 用透明胶带将玻璃管固定在烧杯口,确保密封。
4. 将橡皮塞塞入玻璃管中,确保密封。
5. 点燃酒精灯,加热烧杯底部的水。
6. 观察水蒸气从烧杯中冒出,并随着水蒸气的上升,玻璃管中的水逐渐上升。
7. 当玻璃管中的水上升至一定高度时,关闭酒精灯。
8. 观察喷泉现象,即水从烧杯中喷出,形成喷泉。
五、实验结果与分析1. 实验结果:在加热烧杯底部的水时,水蒸气从烧杯中冒出,并随着水蒸气的上升,玻璃管中的水逐渐上升。
关闭酒精灯后,水从烧杯中喷出,形成喷泉。
2. 实验分析:(1)大气压强:在实验过程中,水蒸气从烧杯中冒出,说明大气压强能够将水从下往上压。
(2)沸点:水在加热过程中,温度逐渐升高,当达到沸点时,水开始沸腾,产生水蒸气。
(3)压力变化:随着水蒸气的上升,体积逐渐增大,压力逐渐减小。
当压力减小到一定程度时,大气压将水从下方的烧杯中压出,形成喷泉。
六、实验总结通过本次喷泉实验,我们了解了喷泉的原理,验证了大气压的存在。
实验过程中,我们需要掌握喷泉实验的操作步骤,确保实验顺利进行。
此外,实验还让我们认识到沸点、压力变化等因素对喷泉现象的影响。
在今后的学习中,我们将继续探索更多有趣的科学现象,提高自己的科学素养。
喷泉实验原理及扩展应用的浅探喷泉实验原理
喷泉实验原理及扩展应用的浅探喷泉实验原理喷泉实验是一种常见的物理实验,通过将水从喷泉射出,观察和研究水流的运动规律以及与其他物质的相互作用。
喷泉实验原理涉及到流体动力学、压力、离心力等物理概念,并可以扩展应用于很多领域,包括建筑景观设计、科学教学等。
1.流体动力学:在喷泉实验中,水的流动过程可以通过流体力学的理论进行分析。
通过喷泉喷出的水柱,可以观察到水流的速度、方向、形状等变化。
2.压力:喷泉实验中,水从喷嘴射出时会形成一个水柱。
而水柱的高度与喷嘴的压力相关,当喷嘴的压力增加时,水柱的高度也会增加。
因此,通过调节喷嘴的压力可以控制喷泉的高度。
3.离心力:喷泉实验中,水柱射出的速度和形状与离心力有关。
离心力使得水柱呈现出上升、下降、散开等不同的运动轨迹。
喷泉实验的扩展应用可以应用于建筑景观设计、科学教学等领域:1.建筑景观设计:喷泉作为一种常见的景观元素,可以通过喷泉实验来研究和设计不同形状、高度的喷泉效果。
通过调节喷嘴的形状、大小和压力等参数,可以创造出不同的水柱形态,增强景观的可视效果。
2.科学教学:喷泉实验可以作为一种教学工具,通过观察和研究喷泉实验可以帮助学生更好地理解流体力学、压力、离心力等物理概念。
喷泉实验可以通过调节实验参数来观察不同的实验现象,从而培养学生的实验观察能力和科学思维能力。
3.环境改善:喷泉实验还可以应用于水处理和水质改善。
通过喷泉实验可以观察和研究水柱中水分子的运动,从而研究水的净化方式和处理方法,改善水质。
总之,喷泉实验通过观察和研究水柱的运动规律,涉及到流体动力学、压力、离心力等物理概念。
除了可以用于建筑景观设计外,喷泉实验还可以应用于科学教学和环境改善等领域。
这些应用进一步扩展了喷泉实验的实用价值。
喷泉实验的探究实验报告
一、实验目的1. 探究氨气在水中的溶解度对喷泉实验现象的影响。
2. 理解喷泉实验中形成压强差的原因及其在实验现象中的体现。
3. 学习实验装置的组装和气密性检验方法。
二、实验原理喷泉实验是基于氨气在水中的高溶解度以及氨气溶解时体积迅速减小,从而在装置中形成压强差,导致水被吸入烧瓶,形成喷泉现象。
具体原理如下:1. 氨气(NH3)在水中的溶解度很高,1体积的水可以溶解约700体积的氨气。
2. 当氨气从烧瓶中溶解到水中时,烧瓶内的气体体积迅速减小,导致内部压强降低。
3. 外界大气压将水压入烧瓶,直至烧瓶内外压强平衡,形成喷泉。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:氨水、酚酞指示剂、烧杯、带双孔塞的烧瓶、胶头滴管、直导管(长的)、酒精灯。
2. 实验仪器:天平、量筒、秒表、气体收集瓶。
四、实验步骤1. 将氨水倒入烧杯中,加入少量酚酞指示剂,观察溶液颜色变化。
2. 将带双孔塞的烧瓶倒置,导管插入烧杯中的氨水溶液。
3. 检验装置气密性,确保无泄漏。
4. 用酒精灯加热烧瓶底部,使氨气挥发。
5. 观察烧瓶内气体体积减小,形成喷泉现象。
6. 记录喷泉高度、喷泉持续时间等数据。
7. 重复实验,改变实验条件,如氨水浓度、烧瓶体积等,观察现象变化。
五、实验结果与分析1. 实验现象:氨气溶解于水后,溶液颜色变为红色,烧瓶内气体体积减小,形成喷泉。
2. 结果分析:a. 氨气在水中的溶解度很高,使得氨气溶解时体积迅速减小,形成压强差。
b. 喷泉高度与氨气溶解速度、烧瓶体积、导管长度等因素有关。
c. 酚酞指示剂在氨水溶液中呈红色,有助于观察氨气溶解现象。
六、实验结论1. 氨气在水中的溶解度很高,能够迅速溶解于水,形成喷泉现象。
2. 喷泉实验中,氨气溶解导致烧瓶内气体体积减小,形成压强差,从而将水吸入烧瓶,形成喷泉。
3. 实验结果表明,喷泉高度与氨气溶解速度、烧瓶体积、导管长度等因素有关。
七、实验讨论1. 实验过程中,应注意氨气的挥发和气密性检验,确保实验结果准确。
全面解析喷泉实验的原理及其应用
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<P0-P1.一个标准大气压相当于10.34 m水柱产生的压强,则P<P0-P1=10.34 m水柱-0.35 m水柱=9.99 m水柱。
根据波意尔定律,当压强由10.34 m水柱变为9.99 m水柱时,气体的体积由250 mL变为V,=,V=241.5 mL,即烧瓶内气体体积至少减少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)。
观察喷泉实验报告
1. 了解氨气(NH3)的物理性质和化学性质。
2. 观察氨气与水反应的现象,加深对化学反应原理的理解。
3. 掌握喷泉实验的操作步骤和注意事项。
二、实验原理氨气(NH3)在水中的溶解度较大,当氨气与水接触时,会迅速溶解,导致烧瓶内压强降低,从而产生喷泉现象。
喷泉实验的原理是形成压强差,具体操作步骤如下:1. 将氨气通过导管导入烧瓶内,使烧瓶内充满氨气。
2. 将烧瓶倒置,导管插入装有水的烧杯中。
3. 挤压胶头滴管,将滴管中的水挤入烧瓶中,氨气迅速溶解于水,烧瓶内压强降低,水从烧杯中喷出,形成喷泉。
三、实验器材1. 烧杯2. 带双孔塞的烧瓶3. 胶头滴管4. 直导管(长的)5. 氨气瓶6. 酚酞指示剂(可选)四、实验步骤1. 准备实验器材,检查气密性。
2. 将氨气瓶倒置,导管插入氨气瓶中,使氨气充满烧瓶。
3. 将烧瓶倒置,导管插入装有水的烧杯中。
4. 挤压胶头滴管,将滴管中的水挤入烧瓶中,观察喷泉现象。
5. (可选)在烧杯中加入少量酚酞指示剂,观察喷泉现象。
1. 当氨气与水接触时,氨气迅速溶解于水,烧瓶内压强降低,水从烧杯中喷出,形成喷泉。
2. (可选)加入酚酞指示剂后,喷泉喷出的水呈现红色,说明溶液呈碱性。
六、实验分析1. 氨气在水中的溶解度较大,溶解后溶液呈碱性。
2. 喷泉实验成功的关键在于烧瓶内壁干燥、气体集满、气密性良好。
3. 通过喷泉实验,可以直观地观察到氨气与水反应的现象,加深对化学反应原理的理解。
七、实验总结1. 通过本次实验,我们了解了氨气的物理性质和化学性质,掌握了喷泉实验的操作步骤和注意事项。
2. 喷泉实验的成功关键在于烧瓶内壁干燥、气体集满、气密性良好。
3. 通过观察喷泉现象,我们可以直观地了解氨气与水反应的原理,为后续学习化学反应原理打下基础。
八、实验反思1. 在实验过程中,需要注意安全操作,避免氨气泄漏造成中毒。
2. 实验过程中,烧瓶内壁干燥、气体集满、气密性良好是喷泉实验成功的关键,需要在操作过程中严格把控。
喷泉实验组合知识
喷泉实验组合知识一:喷泉实验的基本原理是:气体在液体中溶解度很大,在短时间内产生足够的压强差(负压),则打开活塞后,大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中,在尖嘴导管口形成喷泉。
二:决定了喷泉实验的成败的因素。
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.三:喷泉实验成功的关键是:①盛气体的烧瓶必须干燥,否则甁中有液体,会使瓶口留下空气,形成的喷泉压力不大(喷泉”无力”);②气体要充满烧瓶;③烧瓶不能漏气(实验前应先检查装置的气密性);④所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应。
形成喷泉的组合 (1)UTP(常温常压下),NH3、HCl、SO2、NO2 与水组合能形成喷泉。
(2)酸性气体与NaOH(aq)组合能形成喷泉,例如CO2与NaOH,SO2与NaOH等。
(3)有机气体与有机溶剂组合也能形成喷泉。
(4)O2、N2、H2 等不溶于水的气体,设计一定实验条件将其反应掉,也能形成喷泉。
四:原理装置:①烧杯内装的是什么气体?②为什么会产生此种现象?③假定实验是在标准状况下进行的,喷泉停止后,烧瓶内充满了水。
该溶液物质的量浓度为多少?④在实验中即使每一步都无失误,喷泉停止后,烧瓶也不能被水充满,为什么?解析:①因为气体遇酚酞碱试液变红,必为碱性气体—NH3,而不是HCl。
②此现象包含两层含意:一是“喷泉”,二是“红色”。
当小滴管中的水进入烧瓶后,由于NH3极易溶于水(1:700),使烧瓶内压强减小,当其压强小于大气压时,烧杯中的水被压入烧瓶,进入烧瓶的水进一步溶解NH3,使烧瓶中的压强急剧下降,水会越来越迅速地沿尖嘴导管进入烧瓶内而形成“喷泉”的现象,直至烧瓶内的完全溶解NH3为止。
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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 *******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 日论文分类号: 密 级:吉林师范大学 毕业论文(设计)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 andCountermeasuresAbstract: 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、H22.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2⑵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AA:圆底烧瓶(250ml)B:塑料瓶(2.5l)图5永久喷泉(2)操作要点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。