热冰实验
冰的熔化热实验最佳参数选择的研究(综述)
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冰(综述)【摘要】本文分析和估算了冰的熔化热测量的系统误差,主要有:冰块表面水没有擦干及冰块的温度不为零带来的影响;水的蒸发带走热量和由于末温低于露点引起空气中水蒸气在量热器内筒结露水等对测量结果的影响,基于上述的分析得出冰的熔化热实验最佳参数选择如:系统初温和末温的选择,冰块形状和质量的选择等。
【关键词】熔点;熔化热;系统误差;散热1.引言混合法测定冰的熔化热实验中,实际测得的冰的熔化热较公认理论值有较大的差异。
其原因主要是实验系统与外界存在能量交换,即存在系统误差。
本文先从冰的熔化热测量公式出发,根据误差传递公式导出实验中各测量量的系统误差,并估算相应的量值;再通过分析、修正实验数据找出实际测量中影响测量不确定度的各因素,提出测量冰熔化热最佳的实验参数。
2实验方法及原理)1(熔化热是表征物质热学性质的重要物理量,是单位质量的物质在熔点时从固态全部变成液态所需的热量。
熔点是在一定压强下,晶体开始熔化时的温度,在熔点温度下,物质的固态与液态可以平衡共存。
2.1测量方法本实验用混合量热法测定冰的熔化热。
混合量热法的基本做法是:把待测系统Ⅰ和一个已知其热容量的系统Ⅱ混合起来,并且设法使它们形成一个与外界没有热量交换的孤立系统Ⅰ+Ⅱ,这样Ⅰ(或Ⅱ)所放出的热量全部为Ⅱ(或Ⅰ)所吸收。
由于已知热容量的系统在实验过程中所传递的热量Q可以由其温度的改变T∆和热熔C计算出来即:Q=TC∆)2(因此,待测系统在实验过程中所传递的热量就知道了。
为了使实验系统(包括系统Ⅰ和Ⅱ)成为一个孤立系统,我们采用量热器进行实验。
假设量热器内筒中装入质量为m0、温度为T2水,将质量为M、温度为T1的冰(设在实验室环境下其熔点为T0)投入水中,使水与冰混合。
设当水与冰完全熔化为水的时,其平衡温度为T3。
量热器内筒搅拌器的质量分别为m1和m2,它们的比热容分别为C1和C2,水与冰的比热容分别为C0和C3,温度计浸入水中部分的热容为δC,假如上述实验系统可视为孤立系统,在系统达到热平衡后,则有下列))()()(3222110031(T T C C m C m C m TT M L M T T M -++++=-++-δ(2-1)式中:L为冰的熔化热。
天宫实验,不只是好玩
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天宫实验,不只是好玩作者:本刊综合来源:《发明与创新·小学生》2022年第08期摘“星星”的妈妈回来了!2022年4月16日,神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场预定区域成功着陆,航天员翟志刚、王亚平、叶光富平安“回家”。
出差半年,神舟十三号航天员乘组圆满完成任务,创造了中国航天员连续在轨飞行时长新纪录,在星辰大海留下了最难忘的记忆。
在轨飞行期间,他们先后进行2次出舱活动,开展多项科学实(试)验,验证了航天员长期驻留保障、再生生保、舱外操作、在轨维修等关键技术,还进行了太空授课,以及一系列别具特色的科普教育和文化传播活动。
而且,他们首次在太空过春节,首次举办天宫画展。
这些活动中,你们印象最深、最感兴趣的是什么活动呢?相信很多同学的答案是“太空授课”。
太空授课的内容包括2次“天宫实验”,它们呈现了与地面上的实验完全不一样的实验效果。
现在,我们一起来回顾第二次天宫实验,再一次体验奇妙的实验之旅。
实验选择有讲究条件一实验所需的材料和设备必须安全,质量小、体积小、功耗小,不能影响中国空间站运行,不能有任何安全隐患,要对航天员的健康无影响。
条件二实验创意新颖,可以很好地激发人们的好奇心和探究兴趣,实验现象要和地面上的形成鲜明对比。
条件三实验操作简单可行,不会给航天员带来太多负担。
神舟十三号航天员乘组“名场面”王亚平头顶“冲天辫”,翟志刚表示“我已出舱,感觉良好”,叶光富化身天宫课堂“最强工具人”,三人为我们送上来自遥远太空的新春祝福……半年来,我們共同见证了神舟十三号航天员乘组许多太空精彩时刻。
成功“接头”,入住“天宫”时间:2021年10月16日2021年10月16日,神舟十三号载人飞船与空间站组合体成功交会对接,神舟十三号航天员翟志刚、王亚平、叶光富先后进入天和核心舱,中国空间站迎来第二个航天员乘组。
首次出舱,感觉良好时间:2021年11月7日航天员翟志刚、王亚平先后出舱。
翟志刚向地面汇报情况:“我已出舱,感觉良好!”王亚平成为中国首位进行出舱活动的女航天员,迈出了中国女性舱外太空行走的第一步。
热冰实验英语作文
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I recently conducted a fascinating experiment called the hot ice experiment. It was mind-blowing! Let me tell you all about it.So, picture this: I had a solution of sodium acetate and water in a beaker. It looked just like regular water, nothing special. But here's the crazy part when I heated it up, it didn't boil! Instead, it turned into a solidcrystal-like substance. Can you believe that? It was like magic happening right in front of my eyes.Now, let me explain the science behind this incredible transformation. When the sodium acetate solution is heated, it becomes supersaturated. This means that it holds more solute (the sodium acetate) than it normally should at that temperature. When the solution is disturbed or a seed crystal is added, it triggers the crystallization process,causing the liquid to solidify into a mass of crystals.It's like the solution is freezing, but without actually being cold. Isn't that mind-boggling?What's even more mind-blowing is that this solidified substance, also known as "hot ice," can stay in its solid state even when it's above its melting point. Yes, you heard that right it can be solid at temperatures higher than its melting point. It's like defying the laws of nature! This property of hot ice is known as supercooling.Now, to make things even more interesting, I decided to test the supercooling property of hot ice. I carefully heated the solid crystals to melt them, and then I let them cool down slowly without any disturbance. Surprisingly, the hot ice remained in its liquid state, even though it was below its melting point. It was like a liquid that didn't want to freeze! I couldn't believe my eyes.The hot ice experiment truly left me in awe of the wonders of science. It's incredible how a simple solution can turn into a solid crystal-like substance and defy thelaws of nature by remaining solid at high temperatures. This experiment not only taught me about the concept of supersaturation and supercooling but also reminded me of the endless possibilities that science has to offer. It's experiments like these that make me appreciate the beauty and complexity of the world we live in.。
简述点水成冰的实验原理
![简述点水成冰的实验原理](https://img.taocdn.com/s3/m/f5a5caa95ff7ba0d4a7302768e9951e79b89692d.png)
简述点水成冰的实验原理
点水成冰的实验原理涉及到过冷现象和结晶过程。
在实验中,将纯净的水放入冰箱的冷冻层,使其温度降至冰点以下,但仍然保持液态,这是因为水中缺少凝结核。
当这样的过冷水与冰块接触时,冰块作为凝结核,促使过冷水结冰。
此外,乙酸钠溶液的实验原理是利用其在较高温度下的高溶解度,形成过饱和溶液,这种溶液暂时处于亚稳态。
只要有结晶或颗粒出现,就会打破其稳定状态,迅速结晶并释放大量热量。
这就是为什么实验中触摸到看似是冰球的东西会有发热的感觉,因此也被称为“热冰”实验。
以上内容仅供参考,建议查阅化学实验书籍获取更多相关信息。
热冰实验原理的应用
![热冰实验原理的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/b024a968cec789eb172ded630b1c59eef8c79a37.png)
热冰实验原理的应用1. 热冰实验原理简介热冰实验是指在一定条件下,将冰块加热后迅速融化的实验。
实验原理基于热量传导、热量吸收和相变的知识。
当冰块被加热时,热量从外部进入冰块,导致冰块的温度升高。
当冰块达到融点时,热量转化为潜热,使冰块迅速融化。
2. 热冰实验的步骤热冰实验的步骤如下:1.准备一个冰块和一个热源。
2.将冰块放在温度计上,并记录冰块的初始温度。
3.将热源接近冰块,使热源的热量传递给冰块。
4.观察冰块的变化,当冰块完全融化时停止加热。
5.记录冰块完全融化时的温度。
3. 热冰实验的应用热冰实验在物理实验中有广泛的应用。
以下是热冰实验的一些应用:3.1. 热量传导的研究通过热冰实验,可以研究不同材料的热量传导性能。
将不同材料的冰块加热,观察冰块融化的速度和温度变化,可以比较不同材料的热传导性能。
这对于研究材料的热隔离性能、热导率等具有重要意义。
3.2. 热能转化的研究热冰实验可以用来研究热能的转化过程。
通过观察冰块融化时的温度变化,可以计算出冰块融化所吸收的热量。
这有助于研究热能的转化效率以及相关能量转化原理。
3.3. 物态变化的研究热冰实验中的相变过程是物态变化的典型示例。
通过观察冰块融化的过程,可以研究物质在不同温度下的相变规律。
这对于理解物质的相变行为和相变热等方面具有重要意义。
3.4. 热量测量的应用热冰实验可以用来进行简单的热量测量。
通过观察冰块融化的过程,可以测量加热过程中释放的热量。
这在一些实际应用中可以用来估计热量的大小,例如测量加热器的输出功率、检测散热器的散热效果等。
4. 结论热冰实验是一种简单而有趣的实验,通过观察冰块融化的过程,可以揭示热量传导、热能转化和物态变化等基本原理。
热冰实验在物理实验中有广泛的应用,可以用来研究热量传导、热能转化以及物质的相变行为。
此外,热冰实验还可以用来进行简单的热量测量。
通过深入研究热冰实验,可以更好地理解热力学原理和热学领域的相关知识。
热冰实验流程
![热冰实验流程](https://img.taocdn.com/s3/m/579e0ab9b0717fd5360cdc7d.png)
热冰实验
1、溶解
用100ml烧杯,将20g无水醋酸钠溶解在20ml纯净水中。
注意:需要水浴。
溶解需要一定时间,注意耐心。
2、静置
溶解完之后,静置2-3分钟。
观察。
3、将上清液注入50ml小烧杯
上述液体静置之后,一般会在烧杯底部看到些许杂质。
此时把上清液倒入干净的50ml 的烧杯中即可。
4、等待液体降到常温
这个过程非常重要。
如果一切顺利,液体降温到常温不会出现结晶。
如果不顺利,在降温过程中会出现结晶。
此时解决办法:水浴加热-重新降温
5、玻璃棒轻轻一点
如果上述溶液降温到了常温,还没有出现晶体。
说明我们的过饱和溶液已经制作完成。
接下来,用玻璃棒轻轻一点,造成液体扰动,液体就会迅速结晶。
这就是热冰实验啦!
结果很震撼,过程很漫长,一定要耐心!。
冰的熔解热实验报告
![冰的熔解热实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/c0ea0dc0760bf78a6529647d27284b73f3423658.png)
用混合热量法测定冰的熔化热实验报告一、实验目的:1.正确使用热量器,熟练使用温度计。
2.用混合热量法测定冰的熔解热。
3.进行实验安排和参量选取。
4.学会一种粗略修正散热的方法——抵偿法。
二、实验用具:热量器、数字温度计、电子天平、秒表、干抹布、保温桶、冰以及热水等。
关于实验仪器的说明:1.电子天平使用前,请将电子天平放置于稳固、平坦的台面上,利用四只调整脚,使仪器保持平衡(勿放于摇动或振动台架上)。
注意水平仪内气泡应位于圆圈中央。
使用时应避免将其至于温度变化较大或者空气流动剧烈的场所,如日光直射或冷气机的出风口。
打开电源时,秤盘上请勿防止任何物品。
建议开机预热1~5分钟,以确保测量的精确度。
使用时,称量物品重心须位于称盘的中心点,且称量物不可超出称量范围,以确保准确度。
2.量热器量热器的构造如下图所示。
由铜质内筒、塑料外筒、绝热盖、环形绝热架、橡皮塞和铜质搅拌器组成。
绝热盖上附有中空橡皮塞,用于实验时插入温度计。
搅拌器通过绝热盖上的细孔置于内筒中,试验时上下搅动,使桶内各处温度迅速均匀。
内筒置于外筒内部的环形绝热架上,外筒又用胶木圆盖盖住。
因此,内部空气夹层与外界对流很小。
又因空气是热的不良导体,故外、内筒之间由传导所传递的热量可减到很小。
同时,内筒的外壁电镀得十分光亮,使得它们辐射或吸收热量的本领变得很小。
所以,因辐射而产生的热量传递也可以减至最小。
由上所述,量热器的这种结构,使将热量传递的三种方式:传导、对流及辐射都尽可能地减到最小;因而,他成为量热实验的常用仪器。
使用时,通常是先注入适量的水(约为容量的二分之一到三分之二),并将温度计、搅拌器等通过绝热盖的小孔插入,构成所谓已知热容的系统。
但上述量热器的绝热条件并不十分完善,因此在进行精确的量热实验时还必须据牛顿冷却定律进行散热修正。
三、实验原理:质量为m i,温度为θ0′的冰块与质量为m、温度为θ1的水相混合,冰全部熔化为水后,测得平衡温度为θ2。
冰的熔解热的实验研究
![冰的熔解热的实验研究](https://img.taocdn.com/s3/m/c61cac06905f804d2b160b4e767f5acfa0c7835c.png)
冰的熔解热的实验研究冰的熔解热的实验研究在日常生活中,我们都知道将冰放在温度高一些的环境中,就会逐渐融化。
但是冰融化时需要吸收多少热量,多少能量被用来打破冰晶体之间的键,这是我们需要了解的问题。
这个能量被称为冰的熔解热。
为了研究冰的熔解热,以下是一个简单的实验研究过程:材料和设备:1. 计量器和蛋糕刀2. 食品榨汁机和大型的瓶罐3. 容器、温度计和精密天平4. 冰块方法:1. 计算出精密天平的读数误差,并记录下来,因为它将在后面的实验中使用。
2. 将一个容器放在精密天平上并记录下重量。
3. 放入足够的冰块,使冰的总质量状况约为 50-100 克。
4. 记录容器中的冰块的总质量5. 预先将大型的瓶罐放入冰箱或冰箱中以降低其温度,使其达到低温。
6. 将容器放入大型瓶罐的底部。
7. 加入足够的水,使水的最高水平在容器上面至少 2 英寸。
8. 记录瓶罐里水的荷重。
9. 通过 Step 2 和 Step 8 中的荷重编号确定水的质量。
10. 记录等重式的容器、冰和水的总质量11. 定期记录温度计的读数,以记录温度的变化。
维持一个稳定的温度变化。
结果:在实验中,最初的水重量(步骤 8)与最终的水重量相减即为冰块融化后水的增加重量。
通过增加水的重量,我们还能计算出冰的质量。
将冰的重量 x 融点下的熔解热(80千卡每克)就可以计算出冰的熔解热。
通过实验,我们可以发现在大气压下,冰的熔解热是80千卡每克。
结论:此实验演示了能够证明冰融化时需要的能量 - 熔解热,它是相当可行的实验。
这个实验显示了一个简单的方式捕捉和测量冰的熔解热的能力。
热冰实验作文300字
![热冰实验作文300字](https://img.taocdn.com/s3/m/bb3be522f011f18583d049649b6648d7c1c708c9.png)
热冰实验作文300字
一次在科学课上,我们做了一个有趣的实验。
它的题目叫做“融冰实验”。
首先要准备玻璃杯、水温计、冰块、毛巾,接着我们按照老师的步骤,先把冰放入杯中,用水温计的底部慢慢贴着冰,量出冰还没有融化的温度,这时的水温计显示零摄氏度。
接着把毛巾裹在杯外,使周围的温度变高,通过我的手传递的热量,我观察到冰慢慢开始融化了,我再次拿着水温计的上端,将底部浸入冰水混合物中,水温计显示零摄氏度,然后我用手捂住毛巾外,使周围温度再次升高,加快冰的融化。
过了一会儿,冰全部融化了,这时的温度可达五摄氏度。
通过这次实验,我发现冰水混合物时温度不变;冰完全融化成水后,温度会上升。
多么有趣的实验啊!这次实验的成功,不但使我知道冰融化的原理,而且使我懂得了:只要勇于实验,就可以探索科学的奥秘!。
趣味实验:“热冰”及其原理-word
![趣味实验:“热冰”及其原理-word](https://img.taocdn.com/s3/m/cd4db1033169a4517723a33e.png)
趣味实验:“热冰”及其原理一般情况下,水在凝固点0℃时能凝固成冰,那么热水也能结冰吗?央视财经频道《是真的吗》栏目曾报道“手能迅速把液体变固体”一则传闻,热心的网友们与栏目组互动求证,并实地验证了实验的可行性,我们在家里可完成瞬间能凝结成“热冰”的趣味实验,设计如下“热冰”实验简单方案,观察实验现象将观赏性与趣味性融于一体。
【实验用品】酒精灯、温度计、铝箔纸、石棉网、铁架台、滴管、量筒、大烧杯、锥形瓶、玻璃棒、表面皿、天平(砝码);实验药剂有:无水乙酸钠(醋酸钠)、蒸馏水。
【做一做】:⑴将10mL蒸馏水倒入干净的烧杯中(用蒸馏水多次清洗),放置于石棉网上持续加热,避免温度下降太多,但不要沸腾;⑵待1~2分钟后,将约100g乙酸钠(醋酸钠)晶体加入烧杯中,并持续搅拌溶解至不能溶解为止,上层澄清的溶液即饱和的乙酸钠溶液。
⑶将上层澄清的乙酸钠饱和溶液倒入外层套有铝箔纸的干净锥形瓶中,铝箔纸的作用是防止有异物的掺入,并放置温度计,在置于冰箱或冰浴中冷却,待温度降至40℃以下,可进行如下两项有趣的实验操作;⑷图甲实验:小心将澄清的溶液倒入干净的表面皿中,然后用手或玻璃棒轻轻碰触溶液表面,这时可观察到乙酸钠溶液,由接触点扩散迅速凝结成白色固体;⑸图乙实验:在培养皿中放置少许几粒乙酸钠固体,将已冷却的乙酸钠溶液慢慢倒在培养皿中,两者刚接触,溶液立即就冷凝成固体,随着倒入的溶液一直往上凝结。
【想一想】热冰趣味实验的原理是什么?此实验原理是在过饱和乙酸钠(醋酸钠)溶液中加入乙酸钠晶体,类似于水结冰一样放出大量热,静待过饱和乙酸钠溶液冷却到40℃以下,由于过饱和溶液极不稳定,若用手或玻璃棒轻轻触碰乙酸钠溶液的表面,晶体就会立即从触碰点开始结晶凝结,接触点会给结晶提供可立足之地。
再用手接触烧杯外壁,可发现会有微微烫手的感觉,说明乙酸钠晶体结晶时也会放出热量,因此称其为“热冰”。
有一款“暖宝宝”是利用乙酸钠在结晶时放热的原理制作的。
太空冰雪实验用文字记录
![太空冰雪实验用文字记录](https://img.taocdn.com/s3/m/3a1ed62cbb1aa8114431b90d6c85ec3a87c28bbd.png)
太空冰雪实验用文字记录
实验的原理很简单,即过饱和乙酸钠溶液结晶。
在温度80度左右时,醋酸钠在水中的大量溶解至饱和。
静待过饱和乙酸钠溶液冷却到40℃以下就会形成过饱和溶液。
它非常不稳定,一旦遇到结晶核,晶体就会立即从结晶核开始向外生长,生成的物质是三水合醋酸钠,有点像冰。
因为结晶过程中会有热量放出,所以航天员说这里的“冰球”其实是一个“热球”。
这个实验又叫做“热冰实验”,非常有名。
在一定温度下,向一定量溶剂里加入某种溶质,当溶质不能继续溶解时,所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶解的溶液,叫做这种溶质的不饱和溶液。
大家都知道,只有溶液达到饱和状态,才会出现结晶沉淀。
如果溶液未达到饱和状态,它会继续溶解,不会结晶。
地面上受重力影响,液体从杯子底部开始往上结晶。
在太空失重环境下,像漫天飞雪一样,液体的四面八方都结晶。
在杯子边缘和空中等,每个方位,每个有水的地方,都有出现结晶的现象。
而且,这种结晶会比地面上的更为舒展。
堆积起来的晶体会像雪花一样落下来,浪漫壮观。
热冰实验
![热冰实验](https://img.taocdn.com/s3/m/47a54186240c844768eaee13.png)
实验操作步骤
先放些醋酸钠晶体到玻璃烧杯 或者其他透明容器中,然后缓 慢匀速地将醋酸钠过饱和溶液 倒入烧杯中,即可看到白色的 晶体出现并放出热量。或者直 接将醋酸钠晶体丢到醋酸钠过 饱和溶液中可得到同样现象
实验效果展示
现场展示时间~
总结回顾
1 水的三种状态? 2 热冰是冰吗? 3 你知道哪些晶体? 4 食盐可以无限溶解在有限的溶液中吗? 5 如何制取食盐? 6如何快速地溶解食盐? 7如何从饱和食盐水中使食盐析出?
热冰不是冰~
热冰实际上是一种晶体~ 从外观上看起来很像冰~
什么是晶体?
固体物质分 为晶体和非晶 体
当原子或分 子在空间内按 一定规律、周 期重复地排列, 就形成了晶体
常见的晶体 食盐 NaCl
雪花 H2O
食盐的溶解
把食盐加入 水中,会发生 什么现象?
一直向一定 量的水中加入 食盐,会发生 什么现象?
放出热量用手触摸会感觉固体物质分为晶体和非晶当原子或分子在空间内按一定规律周期重复地排列就形成了晶体常见的晶体把食盐加入水中会发生什么现象
热冰实验
——化学小实验
你知道水的三种状态吗?
固态:冰 液态:水 气态:水蒸气
热冰是冰吗?
热冰的状态: 白色晶体 在室温下形成 快速形成 放出热量,用
手触摸会感觉 到热
溶液
溶质:食盐 (NaCl)
溶液:水 (H2O)
持续加入食盐, 直到所加入的
食盐不能完全 溶解
制取食盐
海盐 湖盐 岩盐 井盐
想一想,食盐怎么 从海水中得到呢?
海水晒盐
溶解
结晶
实验原理
醋酸钠饱和溶液中含有醋酸根离子、钠 离子和水分子,当我们向溶液中加入醋 酸钠晶体时,就给予了溶液一种趋势, 使其结晶。要使过饱和的醋酸钠结晶有 三个条件:动能、机率和方向。当我们 用手碰饱和溶液,便提供了使其结晶所 需的动能。另一种使其结晶的方式是加 入醋酸钠晶体,增大结晶的机率和结晶 的最佳方向。
热冰实验
![热冰实验](https://img.taocdn.com/s3/m/01a3d39ad4d8d15abe234ebe.png)
热冰(醋酸钠过饱和溶液结晶实验)冷却的醋酸钠过饱和溶液,暂时处于亚稳态。
当受到某些刺激(如加入一些固体的晶体或晃动使其产生微小的结晶)则此状态会失去平衡,过多的溶质就会结晶,恢复成一个适合此时温度的平衡状态(饱和溶液状态)。
实验前醋酸钠溶液为无色透明,与水极其相似。
而用沾有三水合醋酸钠晶体的小竹签轻触它一下,过多的溶质像水结冰一样迅速结晶,而结晶的同时会放出热量,故称“热冰”。
实验过程1、准备实验器材与原料:铁架台、烧杯、玻璃棒、三水醋酸钠(或无水醋酸钠)、水2、将水和醋酸钠一起加入烧杯中,加热至沸腾【醋酸钠的溶解度很大,应按130g/100g(醋酸钠/水)的比例调和】3、观察到液面形成一层薄薄的膜即可停止加热醋酸钠过饱和溶液实验(一)醋酸钠过饱和溶液实验(一)4、放入冰箱或置于室温下待其冷却后,醋酸钠过饱和溶液制成5、用沾有三水合醋酸钠晶体的竹签轻触其表面或投入三水合醋酸钠晶体6、观察现象,发现液体自上而下地“结冰”了!实验原理一定温度、压力下,当溶液中溶质的浓度已超过该温度、压力下溶质的溶解度,而溶质仍不析出的现象叫做过饱和现象,此时的溶液叫做过饱和溶液。
过饱和溶液是不稳定的,当往溶液中加入一小块溶质晶体,既能引起过饱和溶液中溶质的结晶。
过饱和溶液能存在的原因,是由于溶质不容易在溶液中形成结晶核心即晶核。
因为每一晶体都存在一定的排列规则,要有结晶中心,才能使原来做无规则运动着的溶质质点集合起来,并按照这种晶体所特有的次序排列。
不同的物质,实现这种规则排列的难易程度不同,有些晶体需经过相当长的时间才能自行产生结晶核心,因此,有些物质的过饱和溶液看起来还是比较稳定的。
不同的物质形成过饱和溶液的能力,首先取决于分子组成。
一般固态下含有结晶水(溶质从溶液里结晶析出时,晶体里结合着一定数目的水分子,这样的水分子叫结晶水。
)的物质,其稳定过饱和溶液容易生成,如硝酸铜、硝酸锶、硫代硫酸钠、醋酸钠等。
结晶后的晶体过饱和溶液比饱和溶液有更多的溶质,这种状态属于亚稳态。
神奇的热冰实验,让你“点水成冰”
![神奇的热冰实验,让你“点水成冰”](https://img.taocdn.com/s3/m/1c055170f11dc281e53a580216fc700abb6852ac.png)
水在环境温度处于零摄氏度时能凝固成冰。
那么,环境温度大于零摄氏度时,我们能让水结冰吗?实验材料实验步骤筷子、白醋、小苏打、烧杯(或玻璃杯)、密封袋、滴管、锅1准备一个烧杯,首先加入若反应过快溶液会溢出烧杯。
奇的热冰实验,让你“点水成冰小苏打白醋慢慢地加入化学反应化学2022JAN.实验步骤3用滴管吸取适量溶液放于密封袋中。
将袋子封好,防止灰尘等进入,等待混合溶液冷却。
冷却过程中千万不要晃动密封袋。
4溶液冷却后,打开密封袋,用滴管蘸取刚刚准备好的醋酸钠结晶,沿密封袋一侧将醋酸钠结晶缓慢放入溶液中。
你会发现,袋中的溶液会迅速“结冰”。
此时的“冰块”会发热,可以用手轻轻触碰,感受一下(注意防护)。
2将小苏打和白醋混合溶液静置一个小时。
一个小时后,在混合溶液中加入10毫升水(常温),将烧杯放入锅中,用锅将混合溶液加热。
边加热,边用筷子搅拌,直到混合溶液变得澄清透明。
在加热过程中,杯壁上会出现白色结晶,注意不要把它们重新搅入混合溶液中。
加热结束后,将白色结晶收集起来,这些结晶就是作为晶种的醋酸钠。
静置一小时后的混合溶液加热中的混合溶液蘸取少量醋酸钠晶体“热冰”实验原理小苏打,学名碳酸氢钠,分子式是NaHCO3。
这是一种白色结晶性粉末,呈弱碱性,遇酸可以分解产生二氧化碳。
白醋,主要成分是醋酸,其分子式为CH3COOH(其蒸气对眼睛和鼻子有刺激性作用,实验过程中需要小心防护)。
我们先来看一下碳酸氢钠和醋酸的化学反应方程式:NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2↑从这个方程式可以看出,小苏打和白醋混合会产生醋酸钠和大量气体,这些气体就是二氧化碳。
醋酸钠的溶解度很大,当把水和醋酸钠混合后加热,醋酸钠会很快地溶解在水中。
当混合液体变得清澈,醋酸钠就全部溶解了。
我们制得的醋酸钠溶液是过饱和溶液。
过饱和是一种亚稳态,当受到一些外界刺激(如加入一些固体的晶体作为晶种或晃动使其产生微小的结晶),这个亚稳态会失去平衡,过多的溶质就会结晶,恢复成一个适合此时温度的平衡状态。
醋酸钠热冰实验原理 -回复
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醋酸钠热冰实验原理 -回复
醋酸钠热冰实验是一种常见的化学实验,用于展示化学反应的放热现象。
该实验的原理是通过在醋酸钠固体和水之间的化学反应,释放出大量的热能。
在实验中,将醋酸钠固体加入到一定量的水中,观察到溶液的温度迅速上升。
这是因为醋酸钠固体与水发生反应时可以释放出大量的热量,使溶液的温度升高。
该反应的化学方程式为:CH3COONa(s) + H2O(l) → CH3COOH(aq) + NaOH(aq) (醋酸钠固体+水→乙酸+氢氧化钠)。
醋酸钠和水反应后生成乙酸和氢氧化钠,这是一个放热反应,释放的热能导致溶液温度升高。
实验中所用的醋酸钠是固体,而固体与水反应的速率较慢,因此需要一定的时间才能观察到明显的温度升高。
通过该实验,可以清晰地展示化学反应中的放热现象,使学生对
化学热力学有更深入的了解。
醋酸钠热冰实验也可以用于教学中的示范实验,激发学生对化学
的兴趣和好奇心。
此实验还需要注意安全操作,避免醋酸钠和水溶液的溢出或喷溅。
热冰实验原理
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热冰实验原理
热冰实验是一种有趣的物理现象,它展示了当某些物质达到一定条件时,会发生相变并释放大量的能量。
这种实验通常会让人感到惊讶,因为它看起来违背了常识。
实验原理:
1. 选择合适的物质
热冰实验通常使用无水乙酸(也称冰醋酸)作为实验材料。
这种物质在常温下呈液态,但当温度降低到16.6摄氏度以下时,会从液态过渡到固态。
2. 超冷却现象
无水乙酸在冷却过程中,可能会出现超冷却现象。
这意味着即使温度低于16.6摄氏度,它仍然保持液态,而没有立即结晶。
这是由于液体需要一个结晶核心来引发固化过程。
3. 结晶过程
当超冷却的无水乙酸受到扰动(如加入一小撮固体或晃动容器)时,就会迅速结晶。
结晶过程会释放大量的潜热,使温度瞬间升高到近乎沸点的70摄氏度左右。
这种突然的温度上升会导致部分液体迅速转化为气态,形成了"热冰"现象。
4. 蒸汽和干冰
在结晶过程中,释放出的热量会使部分无水乙酸液体蒸发,形成白色的
蒸汽。
同时,由于温度升高,一部分固体会直接从固态升华为无色无味的二氧化碳气体,即干冰。
热冰实验向我们展示了物质相变时所伴随的能量转换过程。
它不仅具有很强的视觉冲击力,而且能够激发人们对物理现象的好奇心,从而加深对相变原理的理解。
自制热冰实验报告
![自制热冰实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/6dfeaa01302b3169a45177232f60ddccda38e6d6.png)
一、实验目的1. 了解热冰的原理及制备方法。
2. 掌握热冰的特性和应用。
3. 通过实验,培养学生的动手能力和科学探究精神。
二、实验原理热冰是一种通过化学反应吸收热量而使周围环境温度降低的物质。
本实验采用氢氧化钠和冰醋酸反应制备热冰。
氢氧化钠与冰醋酸反应生成醋酸钠和水,同时释放大量热量,使溶液温度迅速升高。
随后,溶液中的醋酸钠逐渐溶解,吸收周围环境的热量,使溶液温度降低,形成热冰。
三、实验材料1. 氢氧化钠(NaOH)固体2. 冰醋酸(CH3COOH)液体3. 烧杯4. 玻璃棒5. 温度计6. 量筒7. 滤纸8. 滤液四、实验步骤1. 准备实验器材,将氢氧化钠固体和冰醋酸液体分别称量。
2. 将氢氧化钠固体放入烧杯中,加入适量的水溶解。
3. 将冰醋酸液体倒入溶解后的氢氧化钠溶液中,搅拌均匀。
4. 使用玻璃棒轻轻搅拌溶液,观察溶液温度的变化。
5. 当溶液温度升高至一定程度后,停止搅拌,观察溶液温度的变化。
6. 将溶液倒入滤纸中,过滤掉杂质。
7. 收集滤液,观察其特性和变化。
五、实验结果与分析1. 在实验过程中,溶液温度逐渐升高,当溶液温度达到最高值后,停止搅拌,溶液温度开始下降。
2. 经过一段时间后,溶液温度降至室温,形成热冰。
3. 观察到的热冰具有以下特性:a. 热冰颜色为透明或略带黄色;b. 热冰具有较好的流动性,可随意造型;c. 热冰在室温下逐渐融化,释放出热量。
六、实验结论1. 通过本实验,成功制备出热冰,并观察到其特性和变化。
2. 氢氧化钠与冰醋酸反应制备热冰的方法简单、易行,具有较高的实用价值。
3. 热冰在日常生活和工业生产中具有广泛的应用前景。
七、实验注意事项1. 操作过程中,应注意安全,避免氢氧化钠和冰醋酸溅入眼睛或皮肤。
2. 实验过程中,应密切观察溶液温度的变化,及时调整实验参数。
3. 实验结束后,应妥善处理实验废液,防止环境污染。
八、实验拓展1. 研究其他制备热冰的方法,如碳酸钠与冰醋酸反应等。
热冰_徐俊培
![热冰_徐俊培](https://img.taocdn.com/s3/m/f216747727284b73f242504c.png)
英国阿伯丁大学细胞生物学 家 D·惠 特 利 认 为 ,“ 热 冰 ”的 性 能 具 有 十 分 深 远 的 重 要 意 义 。“水 是 生命的熔炉, 只要这一环境稍有 改 变 , 细 胞 中 的 100 种 物 质 就 会 发 生 相 应 的 变 化 , ”他 说 ,“ 看 来 我 们对人体中这一最普通的液体了 解还很不够。它往往依然会使我 们感到意外。”
计算生物学: 基因的语义学研究
李升伟/ 编译
计 算 生 物 学( 研 究) 需 要 计 算 机 可 读 的 信 息 记 录 。在 产 生 出 大 量 数 据 集 的 高 通 量 实 验 和 其 他 研 究 之 后 , 元 分 析( meta- analysis) 和 预 分 类 的 信 息 正 在 与 日 俱 增 地 得 到 应 用 ; 而 纯 文 本 的 语 义 学 富 集( semantic enrichment) 对 于 计 算 机 辅 助 分 析 是 至 关 重 要 的 。通 常 , 人 们 将 语 义 学 标 记( semantic tagging) 理 解 为 文 本 采 掘( text mining) 的 另 一 种 形 式 , 迄 今 人 们 已 经 开 发 了一些工具和技术从文本中回溯性地提取正确的信息, 其结果常常充满 了多义性。虽然在实验研究方面取得了一些引人注目的结果, 但信息采 掘工具的广泛应用却落后于预期。本文在述评基础上建议将语义学标记 与电子出版集成为一个共同的过程。
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常见的晶体
食盐
NaCl
雪花 H2O
食盐的溶解
把食盐加入
水中,会发生 什么现象?
一直向一定
量的水中加入 食盐,会发生 什么现象?
溶液
溶质:食盐
(NaCl)
溶液:水
( H 2 O)
持续加入食盐,
直到所加入的 食盐不能完全 溶解
制取食盐
海盐
湖盐
岩盐
井盐
想一想,食盐怎么 从海水中得到呢?
3 你知道哪些晶体? 4 食盐可以无限溶解在有限的溶液中吗? 5 如何制取食盐? 6如何快速地溶解食盐?
7如何从饱和食盐水中使食盐析出?
海水晒盐
溶解
结晶
实验原理
醋酸钠饱和溶液中含有醋酸根离子、钠 离子和水分子,当我们向溶液中加入醋 酸钠晶体时,就给予了溶液一种趋势, 使其结晶。要使过饱和的醋酸钠结晶有 三个条件:动能、机率和方向。当我们 用手碰饱和溶液,便提供了使其结晶所 需的动能。另一种使其结晶的方式是加 入醋酸钠晶体,增大结晶的机率和结晶 的最佳方向。
实验操作步骤
先放些醋酸钠晶体到玻璃烧杯
或者其他透明容器中,然后缓 慢匀速地将醋酸钠过饱和溶液 倒入烧杯中,即可看到白色的 晶体出现并放出热量。或者直 接将醋酸钠晶体丢到醋酸钠过 饱和溶液中可得到同样现象
实验效果展示
现场展示时间~
总结回顾
1 水的三种状态?
2 ?
固态:冰
液态:水 气态:水蒸气
热冰是冰吗?
热冰的状态:
白色晶体 在室温下形成 快速形成 放出热量,用
手触摸会感觉 到热
热冰不是冰~
热冰实际上是一种晶体~
从外观上看起来很像冰~
什么是晶体?
固体物质分
为晶体和非晶 体
当原子或分
子在空间内按 一定规律、周 期重复地排列, 就形成了晶体