喷泉实验原理及应用教学设计

《喷泉实验的原理及应用》

教学设计

太湖中学郝依凡【教学目标】

知识与技能：

①了解喷泉实验形成条件和原理。

②掌握喷泉实验原理的应用。

③能够正确且规范的表述。

1.过程与方法：

通过对“氨气的喷泉实验”的实验探究，课堂讨论交流，培养学生观察、分析、推理、归纳、总结、探究等能力，巩固实验探究的一般方法。

2.情感、态度与价值观：

通过分组实验和讨论，体会小组合作学习的乐趣，从而激发学习化学的兴趣。通过“氨气的喷泉实验”的学习，能够勤于动脑，举一反三，激发学生勇于创新、积极实践的科学态度。

【教学重点】喷泉实验原理的应用。

【教学难点】喷泉实验原理的应用。

【教学方法】讲述、讨论、实验探究法。

【教学过程】

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？喷泉实验的原理在高中化学又应用在哪些实验中？

引入：在生活或电视中，我们看到过许多美丽又奇特的喷泉(以图片的形式展示)，同时指出在2017年全国1卷的理综化学题就出现有关喷泉实验原理的试题，引起学生学习的兴趣。

视频展示：喷泉实验

实验成功的关键点：

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：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。

常见的能进行喷泉实验的物质通常有以下几组：

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)。

例如，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。

喷泉实验的拓展

喷泉原理的应用

•一：装置气密性检查

•1、微热法（气体膨胀法）

2、注水法（液差法）

3、抽拉法

•二：倒吸现象

•倒吸现象的原理：

玻璃导管内压强小于外界的大气压强。玻璃导管内压强减小的原因：

1、温度

2、气体的溶解速率大于气体产生的速率。

倒吸的危害：

1、玻璃仪器的炸裂

2、化学试剂的污染

常见的防倒吸装置

•三：堵塞现象

•四：分液漏斗的使用

注意放液时，先要打开玻璃塞或使玻璃塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔对准，这时漏斗内外的空气相通，压强相等，漏斗里的液体才能顺利流出。

真题演练：

【2017新课标1卷】（15分）

凯氏定氮法是测定蛋白质中氮含量的经典方法，其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐，利用如图所示装置处理铵盐，然后通过滴定测量。已知：NH3+H3BO3=NH3·H3BO3；NH3·H3BO3+HCl= NH4Cl+ H3BO3。

回答下列问题：

（1）a的作用是_______________。

（3）清洗仪器：g中加蒸馏水；打开k1，关闭k2、k3，加热b，蒸气充满管路；停止加热，关闭k1，g 中蒸馏水倒吸进入c，原因是____________；打开k2放掉水，重复操作2~3次。（2015广东理综，33节选）(2)按如图装置进行NH3性质实验。

①先打开旋塞1,B瓶中的现象是 ,原因是,

稳定后,关闭旋塞1。

②再打开旋塞2,B瓶中的现象是。

总结：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。