喷泉实验原理及应用探究

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 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