最新全面解析喷泉实验的原理及其应用
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。
喷泉的小实验报告
一、实验目的1. 了解喷泉实验的基本原理和操作方法。
2. 通过实验观察喷泉的形成过程,加深对气体溶解度和压强关系的理解。
3. 培养实验操作能力和观察能力。
二、实验原理喷泉实验是利用气体在液体中的溶解度差异和压强变化来形成喷泉现象的。
当气体溶解度较大时,气体会在液体中溶解,导致液面下降,从而产生喷泉现象。
实验中,我们常用氨气作为气体,因为氨气在水中的溶解度较大。
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6. 酚酞指示剂(可选)四、实验步骤1. 将烧瓶与导管和胶头滴管连接好,确保装置的气密性。
2. 将烧瓶底朝上,导管朝下,导管插入装有水的烧杯中。
3. 挤压胶头滴管,将氨气挤入烧瓶中。
4. 观察实验现象。
五、实验现象1. 当氨气进入烧瓶后,氨气溶解于水中,导致烧瓶内的液面下降。
2. 随着液面的下降,烧瓶内的压强增大,最终形成喷泉现象。
3. 如果在烧杯中加入酚酞指示剂,喷出的水会呈现红色,说明氨气溶解于水后形成了碱性溶液。
六、实验结果与分析1. 实验结果显示,氨气在水中的溶解度较大,能够形成明显的喷泉现象。
2. 通过观察实验现象,可以加深对气体溶解度和压强关系的理解。
当气体溶解度较大时,气体在液体中的溶解会导致液面下降,从而产生喷泉现象。
3. 实验过程中,瓶干(烧瓶内壁干燥)、气满(气体集满)、塞严(气密性良好)是成功的关键。
七、实验总结1. 通过本次实验,我们了解了喷泉实验的基本原理和操作方法。
2. 实验结果表明,氨气在水中的溶解度较大,能够形成明显的喷泉现象。
3. 通过观察实验现象,我们加深了对气体溶解度和压强关系的理解。
4. 在实验过程中,我们培养了实验操作能力和观察能力。
八、实验拓展1. 尝试更换不同形状的喷嘴,观察喷泉高度的变化。
2. 改变实验条件,如温度、压强等,观察喷泉现象的变化。
3. 尝试使用其他气体进行喷泉实验,比较不同气体的溶解度。
九、注意事项1. 实验过程中,注意安全,避免氨气泄漏。
有趣的喷泉实验原理中班
有趣的喷泉实验原理中班喷泉实验是一种非常有趣的科学实验,它通过水的液压力和重力的作用实现水从喷泉底部向上喷涌的效果。
喷泉实验的原理主要涉及到气压、重力、液压和水的表面张力等方面。
下面将详细介绍一下喷泉实验的原理和实现方法。
一、气压原理气压是喷泉实验中非常重要的因素之一。
对于一般大气压下的喷泉实验来说,可以通过玻璃管和喷泉底部的通气孔来实现气体的进出,从而达到稳定的气压状态。
当正常的大气压力作用在高度相同的不同水面上时,水面之间的压差非常小,因此它们的液面高度基本相等。
而一旦我们向玻璃管中加入空气,大气压力就会加大,导致液面整体上升,水从玻璃管中流入喷泉底部的水槽中,同时经过通气孔,再次由喷泉口高速喷出,形成美丽的喷泉。
二、液压原理液压原理是喷泉实验中达到高压力的关键。
当喷泉底部水槽中的水量增加时,承受水压的底部塑料片和液栏会向上推动,同时液栏和水箱底部之间的缝隙减小,水进一步被压缩,直至压力足够大时,水从喷泉口喷出,实现高压喷泉效果。
三、表面张力原理表面张力是喷泉实验中一个非常有趣的方面,通过它我们可以创造出各种美丽的喷泉造型效果。
表面张力是指液体表面分子间的作用力,它能够形成一个不易被破坏的表面膜。
在喷泉实验中,我们可以在水中加入洗涤剂等物质,从而打破水的表面张力,使水形成各种高高低低的泡泡结构,从而实现喷泉效果的多样化。
四、重力原理重力是影响喷泉实验中水流的另一个因素。
当置放喷泉实验器时,若喷泉底部未能均匀接触地面,就会打破重力平衡,导致水无法正常喷涌。
因此,在进行喷泉实验时,我们需要确保喷泉底部可以平均地接触地面,以保证实验效果。
五、实现方法喷泉实验很容易实现,您只需要准备一些简单的材料即可。
首先,我们需要准备一个透明的塔型容器,它需要有一个喷嘴,以便水可以从中高速喷出。
其次,我们需要准备一个水槽和一个可调的玻璃管,它们需要连接在一起,玻璃管顶端放置在喷泉容器中。
最后,我们需要准备一些清洁剂和食盐,这些物质可以用于打破水的表面张力,增加喷泉效果的美观度。
喷泉实验原理:气压差驱动液体喷射形成喷泉
喷泉实验原理:气压差驱动液体喷射形成喷泉喷泉实验中,喷泉的形成原理可以通过气压不平衡的现象来详细解释。
以下是解释过程:首先,我们需要明确喷泉实验中的两个关键要素:一是容器内外存在的气压差,二是这种气压差如何影响容器内的液体。
在喷泉实验开始时,容器内部的气压与外界大气压是相等的。
然而,通过实验手段(如加热、抽气或化学反应等),我们使容器内部的气压逐渐降低,形成了一个低压区域。
随着容器内气压的降低,容器内外就产生了一个气压差。
这个气压差是外界大气压与容器内气压之间的差值,它是一个正值,表示外界大气压对容器内部存在一个向内的压力。
现在,我们来看容器内的液体(通常是水)。
由于液体是不可压缩的,它不能像气体那样通过膨胀来响应气压的变化。
但是,当外界大气压对容器内部产生一个向内的压力时,这个压力就会作用在液体的表面(即水面)上。
外界大气压对水面产生的压力会尝试将液体推向容器内部,但由于容器的限制,液体无法整体移动。
然而,在喷泉管(通常是连接在容器上的一根细长的管道)的开口处,液体可以更容易地被推出。
当外界大气压对水面产生的压力足够大时,它能够克服液体的重力和表面张力等阻力,将液体从喷泉管中推出。
随着液体的不断喷出,就形成了我们看到的喷泉现象。
因此,喷泉的形成原理可以归结为气压不平衡导致的液体喷射。
具体来说,就是外界大气压对容器内部产生的向内压力差,推动液体从喷泉管中喷出,从而形成了喷泉。
总结来说,喷泉实验中喷泉的形成原理是通过容器内外气压不平衡的现象来解释的。
当容器内气压降低时,外界大气压对容器内部产生一个向内的压力差,这个压力差推动液体从喷泉管中喷出,形成了喷泉。
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。
喷泉实验原理及操作方法
喷泉实验原理及操作方法
喷泉的实验原理是通过将水泵抽上来的水注入喷头,喷头内的水通过气压喷出,形成高速喷射的水柱,同时在喷柱与周围空气的相互作用下,喷出水形成各种美丽的水形。
喷泉实验的操作方法如下:
1.准备必要的材料和工具:水泵、水管、涡轮流量计、电磁阀、控制面板等。
2.连接水管和水泵:将水管连接到水泵的进口和出口,并将水泵放置在水域中。
3.设置喷泉的高度和形状:通过涡轮流量计和电磁阀控制控制喷泉的高度和形状。
4.调整水流量和压力:通过控制水泵的转速和电磁阀的开闭来调整喷泉的水流量和压力。
5.测试喷泉效果:启动水泵,调整水流量和压力,观察喷泉的效果,并进行必要的调整。
6.维护和清洁:定期检查和清洁喷泉的水泵、水管和喷头等部件,确保其正常运行和卫生。
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。
喷泉实验原理及其应用
气体在水中的溶解性
练习Ⅱ:如图所示,在一个烧瓶内充满A气体,打 开①处的止水夹向烧瓶中通入等体积的B气体后关 闭该止水夹① ,待充分反应后,再打开②处的止 水夹,试完成下表:
A
实验号 气体A 气体B 1 2 SO2 NH3 H2S HCl
打开2前 打开2后 的现象 的现象
②
①
B
NaOH
“喷泉”的形成条件:形成内外压强差
(2002年理综)甲装置如何引发喷泉?
甲
1、打开夹子,用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热,氨气受热膨胀, 赶出玻璃管内空气,冷却后就会形成喷泉。 2、在烧瓶外壁用冷却剂(如:冰块、包裹有NH4Cl晶体的湿 毛巾)冷却一段时间再打开夹子。 3、打开夹子,用医用注射器,通过长玻璃导管,将水注射烧瓶 中,立即将长玻璃导管插入水中。 4、打开夹子,在长玻璃导管下端连接一塑料皮管,抽气一段时 间,拨出塑料管,再把长玻璃导管伸入水中。
练习:(2004年全国高考理综试题) 根据下图及描述回答下列问题: (1)关闭图A装置中的止水夹a后,从长颈漏斗向试管口注入 一定量的水,静置后如图所示。试判断:A装置是否漏气? 不漏气 , (填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”)__________ 由于不漏气,加水后试管内气体体积减小,导致压强增大,长颈 判断理由__________________________________
如果实验室没有启普发生器,下列装置能代替 吗?如果能请说明理由。
A
B
C
如何检查下列装置的气密性?
A
B
C
D
总结:检查气密性的要点
①对容积较大的容器微热(用手、热毛巾、或微火) 容器内受热气体膨胀,压强变大,现象是从导管出 口(应浸没在水下)排出气泡,冷却时气体收缩, 液体回流填补被排出的气体原来的位置,从而形成 一段稳定的液柱. ②通过漏斗向密闭容器内加水,水占领一定空间使 容器内气体压强变大。现象是使加水的漏斗颈中的 水被下方的气体“托住”,形成一段稳定的液柱。 ③往装置中吹气,形成一段稳定的液柱,然后关闭 活塞,一段时间后,水柱不下落。
小喷泉小实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解喷泉实验的原理和操作步骤。
2. 通过实验观察喷泉的形成过程,加深对物理现象的理解。
3. 培养实验操作能力和观察能力。
二、实验原理喷泉实验是利用大气压强和液体压强的原理,使水从喷泉口喷出。
实验中,通过在喷泉装置中注入适量的水,使喷泉口与水面保持一定的高度差,从而形成喷泉。
三、实验器材1. 喷泉装置(包括喷泉瓶、喷泉管、喷泉口等)2. 水盆3. 胶带4. 透明胶管5. 铅笔四、实验步骤1. 将喷泉装置的喷泉瓶装满水,确保喷泉瓶口与喷泉管口相连接。
2. 将喷泉管的一端插入水盆中,另一端与喷泉瓶口连接,并用胶带固定。
3. 在喷泉管的另一端插入透明胶管,胶管长度约为50cm。
4. 将透明胶管的另一端弯曲成U形,用铅笔固定在桌面或实验台上。
5. 观察喷泉的形成过程。
五、实验现象1. 在实验过程中,可以看到水从喷泉瓶口喷出,形成喷泉。
2. 随着喷泉的形成,喷泉口的水面逐渐下降,喷泉高度逐渐减小。
3. 当喷泉高度减小到一定程度时,喷泉停止喷水。
1. 喷泉实验的原理是大气压强和液体压强的相互作用。
当喷泉瓶中的水被抽走时,喷泉管内的空气被压缩,形成一定的压力差。
此时,大气压强推动水从喷泉瓶口喷出,形成喷泉。
2. 喷泉高度的变化与喷泉瓶口与水面的高度差有关。
当高度差增大时,喷泉高度也随之增大;当高度差减小时,喷泉高度减小。
3. 实验过程中,喷泉的形成和停止与大气压强和液体压强的平衡有关。
当喷泉高度减小到一定程度时,液体压强不足以克服大气压强,喷泉停止喷水。
七、实验结论1. 喷泉实验验证了大气压强和液体压强的原理,加深了对物理现象的理解。
2. 通过实验,培养了实验操作能力和观察能力。
3. 实验结果表明,喷泉的形成和停止与大气压强和液体压强的平衡有关。
八、实验心得1. 在实验过程中,要确保喷泉装置的密封性,避免气体泄漏影响实验结果。
2. 实验过程中,要注意观察喷泉的形成和停止过程,分析实验现象。
喷泉实验原理
喷泉实验原理
喷泉实验原理是利用压力或重力使水流通过喷嘴,使其形成喷射的流动现象。
该实验主要通过以下几个原理来实现:
1. 高压原理:喷泉实验中常用的一种原理是通过给水源施加高压,使水在喷嘴处形成强大的冲击力。
这种压力能够将水分子迅速加速,并克服其惯性和表面张力,从而实现喷射的效果。
2. 重力原理:在没有外力作用下,水会自然下落。
喷泉实验中通常使用一个高度适中的容器来储存水,并通过重力将水流向喷嘴位置。
当水从喷嘴流出时,因为重力的作用,形成了向下喷射的效果。
3. 空气压力原理:除了利用水的压力和重力,喷泉实验中还可以利用空气的压力来产生喷射效果。
通过将气体与水混合后喷出,形成气泡和水的混合流动,从而达到喷射水流的效果。
需要注意的是,喷泉实验中的原理既可以单独运用,也可以综合使用。
实验者可以根据实际需求和实验条件选择合适的原理,从而实现不同形式和效果的喷射流动。
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。
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。
喷泉实验原理及其应用拓展
喷泉实验原理及其应用拓展喷泉实验是一种常用的物理实验,其原理是利用液体的流动和压力特性来实现喷射效果。
通过控制液体的流动和喷射速度,可以观察和研究液体的运动规律。
喷泉实验的原理涉及到一些基本的物理概念和原理,包括流体静力学、压力和密度等。
当液体从喷口喷射出来时,会形成一个具有一定高度的水柱。
这是由于液体在喷射过程中受到重力和压力的作用下,具有一定的喷射速度和喷射高度。
根据伯努利定律,液体在流动过程中具有较高的流速,压力就相对较低;反之,流速较低时,压力则相对较高。
在喷泉实验中,当液体从喷口流出时,由于液体的流速相对较高,所以喷口处的压力较低,这使得喷口处的液面降低,形成一个喷射的水柱。
喷泉实验具有许多应用拓展,下面简单介绍几个常见的应用场景:1.喷泉景观设计:喷泉作为一种常见的人工景观,可以根据不同的设计需求来实现不同形状和高度的喷射效果。
通过控制液体的喷射速度和喷射角度,可以创造出多种美观的喷泉景观,增添城市和园林的魅力。
2.水力发电:喷泉实验中液体的喷射速度和喷射高度反映了液体的动能,可以利用这种动能来产生电能。
将喷泉中的水柱导入涡轮机,利用液体的动能驱动涡轮机旋转,从而产生电能。
3.气体分离:喷泉实验的原理可以用于气体分离的过程。
当气体从液体中排出时,会形成气体泡,并带走液体中的溶解气体。
通过控制液体的喷出速度和喷射角度,可以将不同的气体分离出来,用于不同的应用领域。
4.气液混合:喷泉实验中,液体和气体的混合过程体现了气液两相的相互作用。
可以利用这种现象进行气体的传输和混合反应。
例如,在化工工艺中,可以通过喷泉实验来将气体引入液体反应体系中,促进反应的进行。
总的来说,喷泉实验是一种基于流体力学原理的实验方法,可以用于研究液体的运动特性和实现一些实际应用。
通过控制液体的流速和喷射角度,可以实现不同形状和高度的喷射效果,并且可以应用于景观设计、水力发电、气体分离和气液混合等领域。
最新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。
探究喷泉实验原理实验报告(两篇)2024
引言概述:喷泉实验是一种很常见的物理实验,通过控制水流的速度和喷嘴的形状,我们可以观察到喷泉不同形态下的水柱高度和喷射距离的变化。
本实验旨在探究喷泉实验的原理,并通过实验数据和理论分析来验证实验结果。
正文内容:1.喷泉实验的原理概述1.1喷泉实验的基本原理1.2喷泉实验的影响因素2.实验设备和方法2.1实验设备实验采用的设备包括:喷泉装置、喷嘴、水源、流量计、高度计等。
2.2实验方法在实验过程中,首先需要准备好实验设备并确保其正常工作,然后根据实验要求调节水源的流量和喷嘴形状,记录实验数据并进行数据分析。
3.实验结果和数据分析3.1实验结果在不同的实验条件下,我们记录了水柱的高度和喷射距离,并整理了实验数据。
3.2数据分析通过对实验数据的分析,我们发现水柱的高度和喷射距离分别与水流速度和喷嘴形状有关。
具体来说,当水流速度增加或者喷嘴形状改变时,水柱的高度和喷射距离会相应变化。
4.实验结果的理论解释4.1液体流动的物理原理根据液体的流动原理,流体流速与静压力成反比,即流速越大,静压力越小。
4.2浮力的作用当水从喷嘴流出时,受到重力和浮力的作用,水柱的高度取决于重力和浮力的平衡状况。
4.3喷嘴形状对实验结果的影响喷嘴形状的改变会导致水流速度和喷嘴出口面积的变化,从而影响喷泉实验的结果。
5.实验误差和改进方案5.1实验误差的来源实验中可能存在的误差来源包括仪器误差、操作误差和环境因素等。
5.2改进方案为减小实验误差,可以使用更精确的仪器来进行实验,重复多次实验以取得可靠的平均值,并在实验室中消除环境因素的影响。
总结:通过本次喷泉实验,我们深入了解了喷泉实验的原理和影响因素,并通过实验数据和理论分析验证了实验结果。
通过不断改进实验方法和减小实验误差,我们可以进一步提高实验结果的可靠性。
喷泉实验不仅是一种有趣的物理实验,还能帮助我们更好地理解液体流动的物理原理,为日常生活中的实际问题提供一定的参考价值。
引言概述:喷泉这一现象在日常生活中比较常见,我们可以在公园、广场等地方看到各种形状、大小的喷泉。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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)。
(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)22NH3↑+CaCl2+2H2O
(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)。
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。