喷泉实验原理及其应用 PPT
热水喷泉-物理实验PPT
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1)假设管内被封住的气体为理想气体,进人管内流体为理想流体,且 与管壁之间无摩擦； 2)假设热水与管内密封空气传热很快,空气的温度迅速达到与热水 相同的温度； 3)假设空气被瞬间加热的同时体积不变； 4)尖嘴距管路开始变化的高度很小,其位能变化对于整体能量变化 影响很小,可以忽略。
对热水喷泉பைடு நூலகம்象相关影响因素的探究
热水喷泉实验
用热水部分装填莫尔吸量管，然后用大拇指盖住 其上端并立即倒置,可观察到从尖部喷出的水喷泉。
可以研究决定水喷泉高度的变量,并改变它们以获 得喷泉最大的高度.
实验探究
在实验条件方面,基于生活中常见的现象进行 合理假设与推演得到热水喷泉的现象进行系统理 论解释。受实验条件限制,实验过程中采用的是 恒温水杯保温水的方法,采用人工实验操作。
为尽量避免或减少人为因素对实验结果的干 扰，采取了同一组实验相同实验条件多次测量取 其平均值的方法.
实验装置
实验主要用到的器材包括：直刻度尺、保温水杯、背景黑板(绿色) 、注射器、莫尔吸量管、操作台等。实验采用视频录制后期分析的方法 记录实验数据，并将所得的数据制成表格.。
为更好地简化问题建立模型,作如下假设:
事先做了几组预实验,大致确认热水温度在40 ℃以上,温 度梯度在10℃左右,喷泉效果最好，实验中共有3个变量:热 水温度t、吸量管直径D和热水体积V。采用控制变量法 （1）首先控制热水温度t和热水体积V不变,讨论吸量管直 径D对于啧泉高度H的影响； （2）控制吸量管直径D和热水温度t不变,探讨热水体积V对 于喷泉高度H的影响； （3）再控制吸量管直径D和热水体积V不变，探讨热水温 度t对于喷泉高度H的影响。
喷泉实验原理ppt课件
三、典型例题（溶液浓度的计算）
化学
解析： 把带入 C(溶液）=n(溶质）/V（溶液） 可得： C=1/22.4(mol/l)
四、知识回顾：
化学
1、喷泉实验的形成原理：容器内外存 在较大的压强差
2、产生压强差的两种情况： （1）①容器内气体极易溶于水
②容器内气体易快速与溶液中的溶质发生化 学反应 （2）①容器内的液体由于受热挥发
② 发生了化学反应 容器内产生大量气体，使容器内气压迅速增 大
化学
生化学反应。
因此当外部的水或溶液接触容器内气体 时，由于气体大量溶解或快速反应，从而使 容器内气压迅速降低，在外界大气压的作用 下，外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管 喷出，形成喷泉。
二、知识归纳：
化学
下表列出的气体作用于相应吸收剂，就 能形成喷泉：
气体 HCl
NH3
CO2 Cl2 SO2
NO2+ CH2=
二、知识归纳：
化学
3、喷泉实验的几种常见装置：
三、典型例题（溶液浓度的计算）
化学
例题：在干燥圆底烧 瓶中充满氨气，和水 进行喷泉实验，经充 分反应之后，所得溶 液的物质的量浓度是 多少？（在标准状况 下）
三、典型例题（溶液浓度的计算）
化学
例题：在干燥圆底烧瓶中充满氨气，和 水进行喷泉实验，经充分反应之后，溶液完 全充满整个烧瓶，试问此时所得溶液的物质 的量浓度是多少？（标准状况下）
一、目标达成：
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。
喷泉实验原理及其应用课堂PPT
利用压强差实现 溶液流动，控制 反应的进行
12
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
13
如何检查下列装置的气密性？
A
B
C
D
14
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.
1
2
一、喷泉实验原理的探究
喷泉实验再现
1、引发喷泉的原因是什么 2、“喷泉”的形成条件是什 么
3
引发喷泉的原因：减少烧瓶内气体的物质的量， 从而使内压小于外压。
练习I:下表中哪些组合可以做“喷泉实 验”? ABDE
ABC D
E
烧瓶内气体 HCl NH3 Cl2 CO2 SO2 待挤入的液体 水 水 水 NaOH NaOH
E
F
18
G
H
排水量气
下列几套用于排水量气的装置，哪些可以精确测 量气体的体积，哪些不可以?
A
B
保持液面相平
C
19
练习：如何在B管中充满与大气压强相等的干燥
NH3气体？
K1
A
打开K4或K5，通入干燥的NH3，同 时调节C， 使B、C中的液面相平。
K2 K4
K3
C
石蜡油
B
K5
20
引发
延伸 影响气体在水
5、将装置置于高压舱中，亦可引发喷泉。
6、想办法密封烧杯的上口，打开夹子，往烧杯中充入空气，也 可引发喷泉。
…………
喷泉实验的原理
喷泉实验的原理
喷泉实验的原理：其实形成喷泉的根本原因是压力差。
在教科书上的实验室通过将密闭容器中的气体，溶于某种液体，造成容器内的压强小于外界大气压力（因为体积不变的情况下，气体溶于液体，造成容器内单位体积的气体分子数减少，压强就变小了），从而形成喷泉。
此外，还可以通过温度的改变等情况形成压力差，这样同样可以形成喷泉。
喷泉实验的基本原理是：气体在液体中溶解度很大，在短时间内产生足够的压强差（负压），则打开活塞后，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。
为了解决这个问题，我们想起影响气压的几个因素。
根据克拉伯龙方程：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。
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。
1、NH3、HCl、HBr、HI等极易溶于水的气体均可做喷泉实验。
2、CO2、Cl2、SO2与氢氧化钠溶液。
3、C2H2、C2H4与溴水反应。
喷泉实验原理的实验探究PPT课件(上课用)
103.为何我们如此汲汲于名利，如 果一个 人和他 的同伴 保持不 一样的 速度， 或许他 耳中听 到的是 不同的 旋律， 让他随 他所听 到的旋 律走， 无论快 慢或远 近。― ―[梭罗]
106.休息并非无所事事，夏日炎炎 时躺在 树底下 的草地 ，听着 潺潺的 水声， 看着飘 过的白 云，亦 非浪费 时间。 ――[约 翰·罗伯 克]
107.没有人会只因年龄而衰老，我 们是因 放弃我 们的理 想而衰 老。年 龄会使 皮肤老 化，而 放弃热 情却会 使灵魂 老化。 ――[撒 母耳·厄 尔曼]
答案 （1）取烧瓶中的无色溶液加入足量的NaOH溶 液，如果溶液恢复红色，则可证明甲同学的推测是 正确的 如果加入足量的NaOH溶液后不能恢复红色， 则说明乙同学的推测是正确的 （2）不合理 KMnO4 溶液可与橡胶塞反应，也 不能盛放在倒置的胶头滴管中
（3）（其他合理答案也可）
2 ． 制 取 氨 气 并 完 成 喷 泉 实 验 (图 中 夹 持 装 置 均 已 略 去 )。
这种方法产生喷泉的原理是:
。
②在图乙锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精，水槽
中加入水后，再加入足量的下列物质，结果也产生
喷泉。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
这种方法产生喷泉的原理是:
。
③比较图甲和图乙两套装置，从产生喷泉的原理来
分析，图甲
上部烧瓶内气体压强；图乙
A.HCl和H2O C.NH3和H2O
B.O2和H2O D.CO2和NaOH溶液
（2）某学生积极思考产生喷泉的其他办法，并设
(方案)喷泉实验原理及其应用.ppt
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。
5、将装置置于高压舱中，亦可引发喷泉。
6、想办法密封烧杯的上口，打开夹子，往烧杯中充入空气，也 可引发喷泉。
… … … ;….;
21
引发
延伸 影响气体在水
喷泉的原因
中溶解性的因素
喷泉 探究 实验
喷泉 延伸
形成的条件
;.;
压强差
气体的性质 温度 压强
利用压强差
避免压强差
22
二、喷泉实验原理的延伸
影响气体在水中溶解性大小的因素：
1、内因（气体本身的性质） （1）分子极性（相似相溶原理），如：HCl>Cl2 （2）氢键，如：NH3>SO2 （3）发生化学反应，如：Cl2>O2 2、外因 （1）温度。温度越高，溶解度越小。 （2）压强。压强越大，溶解度越大。
打开2后 的现象
1
SO2 H2S
2
NH3 HCl
A
①
B
②
NaOH
;.;
6
“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
;.;
7
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。
喷泉实验原理 及其应用
仪征市第二中学
雎婷
;.;
1
;.;
2
;.;
3
简易喷泉小实验的原理
小喷泉实验的原理
小喷泉实验的原理是使瓶内外在短时间内产生较大的气压差，利用大气压将瓶下面烧杯中的液体压入瓶内，在尖嘴导管口处形成喷泉。
1体积水可溶解700体积的氨气 （0摄氏度，1标准大气压下），当滴管内的水进入烧瓶内时，氨气大量溶于水，外界大气压将水压入瓶中，剩余氨气又溶于进入瓶中的水，最终水充满烧瓶。
喷泉实验是中学化学教学中的一个演示实验，高一化学教材在讲到氨的性质时，安排了喷泉实验。
由于喷泉实验的趣味性强，直观效果好，如今已超越教材中安排的喷泉实验的范围，演变成一系列的喷泉实验。
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。
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（2）关闭图B装置中的止水夹a后，开启活塞b，水不断往下 滴，直至全部流入烧瓶。试判断：B装置是否漏气？（填“漏 气”、“不漏气”或“无法确定”_无__法__确__定__，判断理由： _由_于__分_液__漏_斗__和_烧__瓶_间__有_橡__皮_管__相_连__，_使__分_液__漏_斗__中_液__面_上__方_和__烧_瓶__中_液_ 面上
方的压强相同，无论装置是否漏气，都不影响分液漏斗中的液体滴入烧瓶。
倒吸成因：
⑴气体在液体中的溶解度较大 ⑵加热不均或加热后容器冷却 ⑶容器内气体发生了化学反应
产生倒吸的本质原因是装置内压强的减小。
从安全和环境角度考虑，下列装置不可以用于吸收
尾气NH3的是
（容器内的液体均为水）
A
B
C
D
E
F
G
H
排水量气
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。
产生喷泉的直接原因——压强差 方法1：减小内压 方法2：增大外压
二、喷泉实验原理的延伸
防倒吸 排水量气
避免 压 利用 强 差
储气瓶 启普发生器原理 气密性检查
如何将下瓶中的氨气导出来使用？
储 气 瓶
可以往集气瓶中滴加非极性溶剂，浓氨 水，浓氢氧化钠溶液。
练习：D处反应完毕后关闭旋塞K，移去酒精灯。由于余
喷泉实验原理及其应用
一、喷泉实验原理的探究
喷泉实验再现
1、引发喷泉的原因是什么 2、“喷泉”的形成条件是什 么
引发喷泉的原因：减少烧瓶内气体的物质的量， 从而使内压小于外压。
练习I:下表中哪些组合可以做“喷泉实 验”? ABDE
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:
热_长_颈的__漏作_斗_用_中_，液__A面_处_上_仍升_有，C装l2置产B生的，作此用时是B_中_储_出_气_现_瓶的__现__象__是_。
启普发生器的原理 是什么？
利用压强差实现 溶液流动，控制 反应的进行
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？
下列几套用于排水量气的装置，哪些可以精确测 量气体的体积，哪些不可以?
A
B
C
保持液面相平
练习：如何在B管中充满与大气压强相等的干燥
NH3气体？
K1
A
打开K4或K5，通入干燥的NH3，同 时调节C， 使B、C中的液面相平。
K2 K4
K3
C
石蜡油
B
K5
引发
延伸 影响气体在水
喷泉的原因
中溶解性的因素
喷泉 探究 实验
喷泉 延伸
形成的条件
压强差
气体的性质 温度 压强
利用压强差 避免压强差
A
①
B
②
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
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
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。
5、将装置置于高压舱中，亦可引发喷泉。
6、想办法密封烧杯的上口，打开夹子，往烧杯中充入空气，也 可引发喷泉。
…………
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。
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？ （填“漏气”、“不漏气”或“无法确定”）__不__漏__气____， 判断理由__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