高中化学喷泉实验创新设计
高中化学的喷泉现象教案
高中化学的喷泉现象教案一、教学目标和要求1. 了解和掌握喷泉现象的形成原理和相关知识；2. 能够描述喷泉现象的过程和相关现象；3. 能够分析和解释喷泉现象所涉及的化学知识；4. 培养学生的动手实验和观察能力，培养学生的创新思维。
二、教学内容1. 喷泉现象的概念及形成原理；2. 喷泉现象的实验观察。
三、教学重点和难点1. 喷泉现象的形成原理和过程；2. 学生动手实验和观察的能力。
四、教学方法1. 实验演示法；2. 课堂讨论和互动；3. 小组合作。
五、教学过程1. 导入：通过引入喷泉现象的图片或视频，引起学生的兴趣和好奇心，激发学生对喷泉现象的探究欲望。
2. 理论学习：简要介绍喷泉现象的形成原理，即通过化学反应产生气体或液体，在一定条件下产生喷射状喷泉的现象。
解释喷泉现象涉及的化学知识，如气体生成反应、溶解度等。
3. 实验演示：老师进行喷泉现象的实验演示，让学生观察实验现象并记录下来，帮助学生理解喷泉现象的过程和特点。
4. 学生操作：学生分组进行实验操作，观察实验现象并记录实验数据，讨论实验结果，并分析喷泉现象的形成原理和过程。
5. 总结与讨论：引导学生总结实验结果，讨论喷泉现象的应用和意义，以及对环境和人类生活的影响。
6. 拓展延伸：介绍一些与喷泉现象相关的实际应用，如喷泉装饰、火箭发射等，引导学生思考和探索更多化学现象。
七、作业布置1. 阅读相关文献或杂志，了解更多关于喷泉现象的知识；2. 思考并讨论喷泉现象存在的原因和影响。
八、教学反思通过本次实验，学生能够亲自操作实验和观察喷泉现象，加深对化学现象的理解和掌握，培养了学生的实验技能和创新能力，激发了学生对化学学科的兴趣和探求欲望。
同时，通过课堂讨论和合作学习，促进了学生思维的开阔和学习能力的提升。
希望学生在今后的学习和生活中能够不断探索和发现化学世界的奥秘，做一个具有创新精神的化学爱好者。
氨气“喷泉”实验的创新设计
1借助长柄U形玻璃管进行木炭燃 烧实验
现行初中化学教科书中木炭燃烧实验的操作
虽然简便（操作流程如图2所示），但是木炭燃烧的
时间短暂,不利于学生观察实验现象。笔者利用直
角玻璃管对这个实验进行了改进。
图2初中化学教科书中木炭燃烧实验流程
（2） 若在烧瓶中先收集满HC1气体，则可观察 到“喷烟”现象，即发生化学反应：NH3 + HC1 = NHH（白烟），可进一步深入进行相关实验探究。
（3） 若换为其他气体和液体，什么情形下亦可 达到类似的实验效果,值得探究。
（4） 运用现代传感技术测定氨气“喷泉”实验 中的压强来认识实验的原理，如图2所示,可电脑
1.1实验用品 长柄U形玻璃管、配套的单孔橡皮塞、铁架
台、酒精灯、银子、玻璃棒、火柴、木炭、石灰水、罐装 氧气（或袋装氧气）等。 1.2实验装置
借助长柄U形玻璃管设计的新实验,其装置 如图3所示（夹持装置略）。 1.3操作步骤
（1）取1个长柄U形玻璃管（外径为16 mm, 容积约为50 mL），将其固定到铁架台上。
2.3实验装置 实验装置如图1所示。
图1实验装置 2.4实验操作
(1) 向锥形瓶中加入新制60,分液漏斗中加 入浓氨水,连接好装置。
(2) 拧动三通阀,使氨气发生器与烧瓶相通。 (3) 打开分液漏斗活塞，向锥形瓶中滴入一定 量的浓氨水，立即可见导管Q下端有大量气泡 冒出。 (4) 稍候，待烧杯中的酚瞰试液完全变红后,再 拧动三通阀使多余氨气通入尾气吸收装置，此时a 管液面迅速上升,形成美丽的红色喷泉。 2.5实验注意事项 (1) 所用试剂规格要符合要求,应用新制生石 灰和浓氨水。 (2) 实验时要控制好浓氨水的滴入速度,分液 漏斗的活塞不要开得太大，以免产生氨气过多而冲 开锥形瓶或烧瓶的活塞。 (3) 步骤4不要急于求成，一定要等烧瓶内空 气排尽后(酚瞰上述改进实验，实验成功率几乎百 分之百，且多余的氨气被完全吸收，有效地防止
氨气喷泉实验一体化创新设计及应用拓展
实 践 中 对 本 实 验 进 行 了创新与改进。温 善明[3]利用启
普 发 生 器 进 行 了 喷 泉 实 验 改 进 ，实 现 了 较 好 的 喷 泉 效
果 ，但 该 装置连接处多，难 以 保 证 气 密 性 ，装 置 较 复 杂 ,
且 启 普 发 生 器 中 药 品 用 量 较 大 ，不 适 合 课 堂 教 学 应 用 。
到 气 体 性 质 运 用 的 过 程 认 知 ，不 符 合 学 生 化 学 素 养 发 展
的基本 规 律 。《普 通 高 中 化 学 课 程 标 准 （2 0 1 7 年 版 ）》中
也 明 确 提 出 ，教 育 教 学 要 倡 导 真 实 问 题 情 境 的 创 设 ，开
展 以 化 学 实 验 为 主 的 多 种 探 究 活 动 ，培 养 学 生 的 创 新 精
图 4 Na(Cu粉 或 F e粉 ）与 Cl2 反 应 的 一 体 化 实 验 装 置
药品用量 耗费药品量大
微型化装置药品量小
是否环保 不环保
较环保，氨气逸出少
稳固性 铁 架 台 夹 持 ，装置很 矢量试管放于小烧杯
稳固
中，稳固性不好
是否能应 不能，运输难；需要提
用于课堂 前将氨气充人烧瓶，不
教学
(1)
利 用 C a O 与浓氨水快速制氨气代替提前充人氨染 ，增 强 了 学 生 的 环 保 意 识 与 社 会 责 任 感 。同 时 ，应用
气 ，解决了运输不便、难以应用于课堂教学等问题。
改 进 后 的 装 置 进 行 课 堂 教 学 ，有 利 于 激 发 学 生 的 创 新 意
(2)
应用的是小尺寸的矢量试管与50 m L 的分液漏识,发展学生的化学核心素养。
《喷泉实验》创新设计
《喷泉实验》创新设计一、实验目的实验室制取氨气是普通高中课程标准实验教科书化学必修1中作出明确要求的气体实验室制备。
氨气的喷泉实验是化学实验中的一个重要的性质实验。
按照常规的做法，参照书中的相关讲述，在较短的时间内完成这两个实验有难度。
特此对该实验进行了改进。
改进后的实验能在5分钟以内完成，实验操作简单，现象明显，不仅体现了实验的真实性、直观性，更能帮助学生理解、记忆氨气的性质。
二、实验仪器及试剂10 mL塑料针筒一个，250mL烧杯一个，25mL锥形瓶一个，100mL集气瓶一个，用完的中性笔芯2-4根，湿润的PH试纸，双孔塞一个，单孔塞一个，铁架台酚酞溶液，氢氧化钠溶液，NH4Cl粉末三、实验仪器装置图及仪器的组装说明湿润的PH试纸附于集气瓶内侧，锥形瓶位于带孔隔板上方，按照图示组装实验装置；四、实验操作打开止水夹A、B，将氢氧化钠溶液注入装有NH4Cl粉末的锥形瓶中，立即可观察到有气泡生成，说明该反应非常剧烈；然后注意观察附于集气瓶内壁的湿润PH试纸，通过试纸不同部位颜色的变化可判断集气瓶中收集到的氨气的量，当试纸下端变色后，关闭止水夹B，待氨气制取装置内反应快要结束时关闭止水夹A。
此时，集气瓶中已收集满氨气。
向烧杯内滴入几滴酚酞。
取下止水夹B，通过挤压止水夹B处的橡胶软管，使集气瓶内的氨气与烧杯内的水接触，从而使集气瓶内和外界形成压力差，便能观察到集气瓶中有红色的喷泉产生。
五、改进的意义首先，这套装置能在较短时间内做完氨气的制取实验和喷泉实验，为老师上课赢得了更多的时间；其次，实验装置所需仪器都为常规仪器，实验操作简单，有利于组织学生开展分组实验；再次，实验中用用完的中性笔芯代替玻璃试管，实现了废物再利用，用针筒滴加代替玻璃漏斗可有效阻止氢氧化钠溶液对玻璃仪器的腐蚀；最后，该装置利用氨气密度比空气小、溶于水显碱性的性质，在集气瓶内附上湿润的PH试纸，能直观的判断集气瓶中收集到的氨气的量。
“一体化”氨气喷泉实验的创新设计
的水吸收.打开止水夹 b,关上止水夹 a.
(
７)打开止水夹 a、
b,取出广口瓶中 的 玻 璃 管,
所周知,军棋是国人比较熟悉和喜爱的一种益智游
入趣味化学游戏,寓教于乐,陪伴学生渡过学习化学
戏,如果能够利 用 军 棋 的 游 戏 模 式,开 发 出 应 用 各
的陌生阶段,就可以增强他们学习化学的自信心.
个学科知识的军棋游戏,必将大受学生欢迎.笔者
通过设计,将 一 部 分 化 学 知 识 融 合 到 了 军 棋 游 戏
思想.
的原理分析和拓展延伸提供了更多时间.
(
３)该装置 的 独 到 之 处 是 能 连 续 实 验、重 复 操
作、安全环保、气密性良好且宜控制,体现了绿色化
学的理念.
３ 实验装置与器材
３．
１ 实验装置
实验装置如图 １ 所示.
注射器(
１０ mL、
１ mL 各 １ 个)、橡 胶 塞 ４ 个,玻 璃
导管、烧杯 ２ 个、止 水 夹 ２ 个、三 通 活 塞 １ 个、广 口
即产生红色喷泉.
暴沸的原理).
性,酚酞试液遇碱变红).
５ 实验步骤和现象
(
１)如图１ 所示组装好仪器,检查装置气密性.
(
２)往废 旧 的 启 普 发 生 器 中 放 入 ３０ 粒 小 玻 璃
珠,再加入 ５~１０g 左右的 NaOH 固体.注射器 A
吸取 １０mL 浓氨水,注射器 B 吸取 １ mL 水.广口
在我国,学 生 最 早 完 整 地 接 触 化 学 学 科 是 在 ９
“很多问题都取决于我们
巨大.斯卡特金曾经说过:
喷泉实验教案(5篇)
喷泉实验教案（5篇）喷泉实验教案篇一喷泉实验教案内容：喷泉实验教材分析：本节课选自人教版化学必修一第四章第四节中与氨有关的喷泉实验。
在这一节的相关内容中，绝大多数都不能算是高中化学的重点，而喷泉实验是个例外，它是高中的一个非常经典的实验。
它的实验现象，原理以及由此得出的氨的物理性质历年来在各省高考中出现频率都较高。
学情分析：学生来到高中不久，一般还未经历文理分科，且由于初中化学的趣味性和实验性较强，同学们对化学这一门学科充满了浓厚的兴趣。
但是，同学们进入高中，在考试中遇到一些新的实验题后，很多同学对这些实验不知怎么分析才好。
这是一个急需解决的问题。
教学目标：了解并掌握喷泉实验的基本做法根据实验现象，自己会分析实验的原理，注意事项，并由此得出结论。
引领同学们一起探讨出分析实验题目的三个步骤教学重难点:对喷泉实验的原理的分析注意事项的全面性以及完整性对该实验的升华和提升教学方法：实验探究法提出问题→分析实验装置图→观看实验视频→小组讨论→同学代表发言→教师总结→和学生一起总结实验的探究方法教师采用边看视频边讲解的方法使所有学生能弄清楚整个实验的过程，最大限度的让学生参与进来，真正学会分析实验的方法。
教学过程：投影一张漂亮的喷泉图片提问大家看老师的ppt上是什么啊？（学生答：喷泉）老师的喷泉呀是我们在广场，公园等地可以看到的，但是其实喷泉不仅仅可以在这些地方看见，在我们的化学实验室里也是可以看到的，大家想看吗？（学生答：想看）好！那今天就让我们一起走进我们实验室里面的喷泉！板书：喷泉实验（请同学们翻开书本的97面，自己先预习一下实验的基本内容）俗话说，磨刀不误砍柴工，首先咱们就一起来看看实验的装置吧！投影:该实验的实验装置我们一起来看看这个实验装置，我请一个同学来分析一下装置啊，好，××同学！××：铁架台，装了三分之二水的烧杯，带有胶头滴管和玻璃管的塞子，装满氨气的烧瓶教师：非常好！看来大家预习的还是相当认真的。
高中化学实验创新设计——以氨气的喷泉实验为例
括 )6:的浓氨水$酚酞试液$氢氧化钠+ 固体生石灰, $纯净水 以及酒精($) # 熟料品+ 塑料瓶$可乐瓶都可以, $橡皮筋$尖嘴型 玻璃管$短玻璃导管$烧瓶$橡胶管以及实验用小试管$双孔橡 皮塞等#
!科技风 "#$% 年 $$ 月
机械化工 !"#!$%&$'(') *+&,-./&$01$21(3$&)%$1))$3$
高中化学实验创新设计以氨气的喷泉实验为例
邹义嘉
湖南省长沙市南雅中学!湖南长沙!"#$#%,
摘4要随着素质教育的提出!高中教学不仅局限在课本理论知识的学习与灌输上!对学生实践能力的培养有了更高重视度! 高中化学是高中课程重要组成!学习并了解化学原理"熟练操作各项化学实验!是增强对知识掌握与理解的重要途径# 本文将以 氮气喷泉实验这一创新化学实验设计为例!探究高中装置 在所有的氮气溶于水后"使用双手是指将瓶塞短玻璃管 O 处按紧"右手对塑料瓶进行挤压"以使部分水进入到烧瓶内"这 样就可以出现喷泉现象*也可以将 O处堵住"使用左手力度"可 以使塑料瓶内进气量有效控制"从而生成负压"可以对喷泉大 小调节与控制# 实验应用到的所有药品试剂均需要与烧瓶大
小适应"药品加入需迅速"防止出现氨气外泄的情况"避免对外 界环境造成污染#
关键词高中化学实验$创新设计$喷泉实验
44氮气是空气的重要组成"也是非常常见的化学气体"性状 表现为无色$无味"比空气密度密度小"易溶于水# 喷泉实验的 目的是收集出溶于水的气体# 实验表现出的喷泉现象可以瞬 间产生较大压强差"将活塞打开后"喷泉可在尖嘴导管处形成# 喷泉实验生动有趣且直观性强"操作简单$易行"非常适合在化 学实验教学中开展"但是传统喷泉实验操作复杂$繁琐"需要大 量时间准备"实验结果难以达到预期要求"由此"对传统喷泉实 验改进创新"以更便于学生独立开展"使每一位学生都能感受 到喷泉实验的趣味性#
二氧化硫的喷泉实验创新设计1
二氧化硫的喷泉实验创新设计实验目的：1、利用二氧化硫的水溶性设计喷泉实验2、验证二氧化硫的漂白性实验实验原理：Na2SO3＋H2SO4(浓)=== Na2SO4+SO2 +H2O利用二氧化硫具有水溶性、漂白性进行实验设计实验用品（仪器、药品及其规格等）：仪器：锥形瓶、分液漏斗、双孔胶塞、圆底烧瓶、胶头滴管、铁架台、大烧杯等；药品：浓硫酸、Na2SO3固体、品红溶液、NaOH溶液、KMnO4溶液实验装置图：实验步骤：1、检验装置的气密性；2、装药品向锥形瓶内加入少量Na2SO3固体，分液漏斗中注入浓硫酸，并在胶头滴管中吸入少量NaOH 溶液；3、打开止水夹K1，同时关闭止水夹K2和K3，轻轻打开分液漏斗的旋塞，使浓硫酸慢慢滴下，反应开始，观察滴有酚酞的NaOH溶液颜色变化。
4、关闭止水夹K1，同时打开K2和K3，将反应气体通入盛有KMnO4溶液的小烧杯观察溶液颜色的变化。
5、反应一段时间后打开止水夹K1，同时关闭K2、K3,将盛有品红溶液的大烧杯放置于玻璃管下端，轻轻挤压胶头滴管，打开K3，引发喷泉，观察现象。
实验现象、数据等记录及结果分析：可以看到盛有NaOH溶液的烧杯中有大量气泡，并且该气体可以使KMnO4溶液褪色，挤压胶头滴管，可以看到烧杯中的品红溶液进入上部的烧瓶中，形成美丽的喷泉，并且进入烧瓶中品红褪色。
问题和讨论：1、本实验改进人教版教材中关于二氧化硫水溶性实验，设计为学生喜爱的喷泉实验，形象直观。
2、该实验成功关键一是气密性必须良好，二是盛SO2烧瓶必须严格干燥，最后注意收集SO2时间控制。
3、作为喷泉实验改进，可以设想用Na2S溶液、BaCl2溶液代替品红，形成黄色喷泉和白色喷泉验证SO2的氧化性和还原性。
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实验专题之四喷泉实验
一. 关于喷泉实验
氨气的喷泉实验是一个很基础也很有趣的演示实验,高考也经常考查与喷泉实验有关的知识,并且考查的内容越来越新颖多样。
喷泉实验利用氨气在水中溶解度很大（体积比1：700），在短时间内烧瓶内气压减小，从而使外界大气压大于瓶内气压，在打开活塞后，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。
基于喷泉实验汇总的问题主要有以下几个：
(1)这个喷泉实验的原理跟生活中见到的喷泉原理一样吗？不一样的话，能否将生活喷泉的原理搬到化学实验中？
(2)老师在课堂演示时有时会出现实验失败，到底是什么原因导致的？有什么方法可以提高实验的成功率？
(3)除了形成单一的红色喷泉，能不能形成其他颜色的喷泉呢？如果可以要选用什么药品？能不能设计出彩虹般的喷泉？
(4)作为喷泉实验原料气的溶解度应是多少？难溶或不溶性气体能否形成喷泉？
(5)喷泉实验的装置如何进行改进和创新？能不能设计出双喷泉甚至三喷泉？
(6)实验中有哪些因素会对喷泉的效果有影响，如导管的高度，实验时的温度，吸收液的温度等等？
由此拟定研究方向：①化学喷泉与生活喷泉的联系；②喷泉实验的改进研究；③彩色喷泉的探究。
让学生自由选择研究方向，设计实验对相关内容进行探究。
二.生活喷泉与化学喷泉
课堂上演示的喷泉实验，是减小烧瓶内气压并在外界大气压的作用下，形成喷泉。
而广场上多姿多彩的喷泉原理是增大内部气压，在正常大气压下形成喷泉，原理与火山喷发类似。
于是，本课题将生活中形成喷泉的原理在实验室进行模拟。
实验一：利用MnO2加快H2O2分解氧气，加大烧瓶内压强，在空气中形成喷泉
H2O22H20+O2
图1 图2
步骤：
1、先关闭导管上的止水夹，向烧瓶中放入MnO2，分液漏斗中装H2O2,快速塞紧胶塞，打开分液漏斗，使烧瓶中快速聚集氧气，气压增大；
2、在一段时间后，打开止水夹，烧瓶中的水受到高压而喷出，在导管的出口处形成喷泉。
（装置如图1所示）
实验二：加热氨水使烧杯内压强增大从而形成喷泉
NH3·H2O H2O+NH3↑
步骤：
1、先关闭止水夹，向盛有浓氨水的烧瓶进行加热，使浓氨水分解成氨气和水；
2、待瓶内气体大量聚集后，气压增大到一定程度时打开止水夹，让液体顺导管喷出，形成喷泉。
（装置如图2所示）
三．喷泉实验的改进和创新
课本里的喷泉实验形成的喷泉只持续一小会儿，无法让这美丽的瞬间持久，并且只有一个喷泉，形式单一。
于是，本课题根据该实验原理，设计新的装置，达到感官上的突破。
课题由2个小组完成，一个小组负责研究和设计出持久性喷泉；一个小组设计出双喷泉，让喷泉实验更精彩。
图3 图4
1.形成持久性喷泉
步骤：
1）制备一烧瓶的O2、如图3组装装置；
2）用放大镜聚焦使磷燃烧，消耗氧气；
3）烧瓶内压强减小，H2O2溶液进入烧瓶中形成喷泉，H2O2溶液与MnO2反应再生成O2，如此不断进行；
4、当溶液到达一定程度时，打开止水夹，使水流下。
2.喷烟和双喷泉实验
步骤：
1）制取一烧瓶氨气和一烧瓶HCl，如图4连接装置；
2）关闭止水夹C，挤压胶头滴管，烧瓶中氨气部分溶解，压强减小，打开a、b，HCl被压入盛NH3的烧瓶中，形成喷烟现象；
3）打开止水夹C，由于两个烧瓶中压强都小于大气压，因此形成双喷泉。
3.彩色喷泉
课本中利用氨气和滴有酚酞的水形成红色的喷泉，在惊叹其美丽的同时，却也因其颜色单一而感到乏味，于是通过查阅资料，有三种方案可以设计出多种颜色的喷泉。
第一种方案：烧瓶中由装一种气体改装两种或多种气体。
这些气体互不反应,但却能与同一种液体反应生成不同颜色的产物而形成彩色喷泉。
第二种方案：烧杯中由盛一种溶液改盛几种互不反应的溶液,而烧瓶中只盛一种气体,且这种气体能与上述几种溶液反应生成不同颜色的产物而形成彩色喷泉。
第三种方案：用烧瓶装几种互不反应的气体,烧杯也装几种互不反应的液体,且这几种气体能与上述几种溶液反应生成不同颜色的产物而形成彩色喷泉。
课题分为四个小组，选择HCl、NH3、Cl2、CO2做为原料气，再通过选择不同的实验溶液，达到彩色喷泉的效果。
图5
步骤：
1）先用一个干燥的圆底烧瓶收集足够量实验用气体；
2）用带有三根玻璃管(一端成尖嘴状,且尖嘴状一端应插入烧瓶内)的塞子塞紧瓶口,倒置烧瓶,三根玻璃管的末端分别插入盛有实验需用的三种不同试剂溶液的酸奶瓶里；
3）三位学生同时挤压酸奶瓶,由于烧瓶内的气体极易溶于上述三种溶液中，使烧瓶内压强减小，酸奶瓶内溶液由玻璃管进入烧瓶，从而形成多种颜色的彩色喷泉。
4)更换烧瓶内其他与酸奶瓶中溶液，达到更多的颜色喷泉。
实验的气体、溶液、颜色、变色原因如下表（其中颜色和变色原因由学生通过实验和查阅相关资料填写），装置如图5
编号烧瓶
中
气体
烧杯中的液体喷泉的颜色变色的原因
1 HCl
石蕊试液红色
HCl的水溶液呈酸性，遇石蕊试液变
红
硝酸银溶液白色产生了白色的AgNO3沉淀
氢氧化铜悬浮液绿色
2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O，在
CuCl2的水溶液中存在[CuCl4]2-和
[Cu(H2O)4]2+两种绿色离子
2 Cl2KSCN的FeCl2溶液红色
Cl2氧化Fe2+变为Fe3+，使KSCN变
红
KI的淀粉溶液蓝色Cl2置换出KI中的I2，I2与淀粉变蓝KBr的CCl4溶液橙色
Cl2置换出KBr中的Br2，Br2的CCl4
溶液呈橙色
3 NH3酚酞试液红色NH3的水溶液呈碱性，遇酚酞变红石蕊试液蓝色NH3的水溶液呈碱性，遇石蕊变蓝FeCl3溶液红褐色产生了红褐色的Fe(OH)3沉淀
4 CO2酚酞NaOH溶液透明
CO2与NaOH产生Na2CO3，使酚酞
褪色
紫色石蕊试液红色
CO2的水溶液呈酸性，遇石蕊试液变
红
澄清石灰水白色产生了白色碳酸钙沉淀。