綜合性實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)研究——噴泉生煙實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)四綜合性實(shí)驗(yàn)及其教學(xué)研究一一噴泉生煙實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模号囵B(yǎng)師范生進(jìn)行簡單的綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。二、儀器和藥品儀器：圓底燒瓶、止水夾、雙孔橡皮塞、導(dǎo)管、橡膠管、鐵架臺（帶鐵夾）、帶支管的大試管、酒精燈藥品：濃氨水、固體 NaOH濃鹽酸、酚酞試液、石蕊試液、硫酸銅 晶體、石蕊試紙三、必備知識1、 實(shí)驗(yàn)室中常用來做噴泉實(shí)驗(yàn)的氣體： HI、NQ CO、HS HBr HCI 、 NH選用這些氣體的原因是 這些氣體在水中溶解度比較大，溶于水后造 成容器內(nèi)外形成一定壓差，大氣壓將外面的液體壓進(jìn)容器內(nèi)，形成噴 泉；2、 為快速、簡便地收集一瓶氨氣（或氯化氫），較好的方法是采用固- 液法制備氨氣，采用濃氨水

2、加入氫氧化鈉固體中，大量的氫氧根離子抑制了氨水的電解，同時氫氧化鈉固體溶于水放出的熱量使氨水不穩(wěn)定而 分解產(chǎn)生氨氣 。四、實(shí)驗(yàn)步驟（一）.噴泉實(shí)驗(yàn)（1）畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖：（2）用干燥的圓底燒瓶收集滿一瓶氨氣。（3） 驗(yàn)滿：方法將濕潤的紅色石蕊試紙靠近集氣瓶口現(xiàn)象（4）實(shí)驗(yàn)過程： 往帶孔塑料瓶中裝入滴有幾滴酚酞的自來水；將尖嘴 玻璃管與玻璃管之間用一根帶有彈簧夾的橡膠管連接，往尖嘴玻璃管那 段套入橡膠塞；收集一燒瓶的氨氣，完了立刻用橡膠塞堵住瓶口，將燒 瓶固定在鐵架臺后；將玻璃管與塑料瓶相連，打開彈簧夾，用手指堵住 小孔，用水輕按壓塑料瓶，松開手指，觀察現(xiàn)象。（5） 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：燒瓶里的水迅速從玻璃

3、管被擠進(jìn)燒瓶，形成噴泉，燒 瓶內(nèi)液體變紅色?，F(xiàn)象解釋：瓶內(nèi)液體變紅則是由于 NH溶于水呈堿性堿性溶液可使 酚酞變紅。噴泉形成是由于燒瓶內(nèi)的氣體溶于水后， 導(dǎo)致瓶內(nèi)氣壓驟降， 與外界大氣壓產(chǎn)生很大的壓差，大氣壓將塑料瓶中的水?dāng)D壓進(jìn)燒瓶中。（6） 若需設(shè)計(jì)成其他顏色的噴泉，可以分別選用的溶液有：可用CuSO溶液、等溶液形成噴泉。（二）生煙實(shí)驗(yàn)（霧里看花）實(shí)驗(yàn)原理： NH3與HCI氣體反應(yīng)生成白色煙霧狀的 NHCI固體實(shí)驗(yàn)裝置圖：實(shí)驗(yàn)過程：（略寫）（1）收集氨氣（2） 組裝裝置 （3）加熱濃鹽酸制 備HCI氣體實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其解釋：圓底燒瓶中有白色煙霧生成并擴(kuò)散，因?yàn)榘睔馀c氯化氫氣體反應(yīng)生成白色的氯化銨

4、粉末，故形成白煙。（三）噴泉生煙實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理：利用氨氣與氯化氫氣體反應(yīng)生成白色煙霧狀氯化銨固體，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)降低，外界大氣壓把液體壓入氣體容器中，在尖嘴處形 成噴泉。同時氨氣溶于水呈堿性，導(dǎo)致酚酞溶液變紅。實(shí)驗(yàn)裝置圖：（略）實(shí)驗(yàn)過程：（略寫）（1）收集氨氣 （2）組裝裝置（3）加熱濃鹽酸制 備HCI氣體（4）關(guān)閉錐形瓶處彈簧夾，打開塑料瓶處彈簧夾。 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其解釋：圓底燒瓶中產(chǎn)生白色煙霧，塑料瓶中的水從玻璃管進(jìn)入燒瓶，形成紅色 噴泉，由于通入HCI氣體和燒瓶中的氨氣反應(yīng)生成氯化銨固體，所以產(chǎn) 生白色的煙霧，而由于氯化銨的產(chǎn)生消耗了氨氣，使得燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)降低， 外界大氣壓將液體壓入燒瓶中，在尖

5、嘴處產(chǎn)生噴泉。而沒有反應(yīng)的氨氣 溶于水中，使溶液呈堿性，酚酞變紅。（四）變色噴泉系列實(shí)驗(yàn)（無做）1. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）混合指示劑的配制：百里酚藍(lán) 0.1g，甲基紅0.1g，溴百里酚藍(lán)0.05g，酚酞0.1g，溶于200mL酒精中，加水后用O.1mol/L的NaOH溶 液中和至黃綠色，加水稀釋至 400L;（2）在干燥的燒瓶中集滿氨氣，在塑料瓶中加入0.1moI/L的醋酸溶液， 滴入少量混合指示劑，是溶液呈紅色；（3）擠壓塑料瓶，使少量溶液進(jìn)入燒瓶中，形成噴泉；(4)現(xiàn)象記2. 實(shí)驗(yàn)原理及解釋：五、實(shí)驗(yàn)反思與探究(可另附紙答題)1、本次課還可以綜合進(jìn)來其他哪些實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，進(jìn)而設(shè)計(jì)成新的實(shí)驗(yàn)？答：(

6、1)氯氣跟氫氧化鈣的反應(yīng)：在圓底燒瓶里收集滿氯氣(CI0,加入 約10g氫氧化鈣(Ca(OH),塞緊帶尖嘴的玻璃管的膠塞。小心搖動燒瓶，使氯氣跟氫氧化鈣充分反應(yīng)后，將玻璃管插入盛有紅顏色水的燒杯中，打開玻璃管上的 止水夾,燒瓶內(nèi)即出現(xiàn)美麗的噴泉反應(yīng)方程式:2CI ?+2Ca(OH)=Ca(CIO)?+CaCI?+2HO(2)二氧化氮跟水反應(yīng)在燒瓶內(nèi)加入10ml濃硝酸(HNG),再放入一小塊銅片。待反應(yīng)產(chǎn)生的紅棕色二氧化氮(NO2)氣體趕盡空氣充滿整個燒 瓶時，立即用尖嘴下綁有一團(tuán)浸濕水的 棉團(tuán)的玻璃管的膠塞塞緊燒瓶瓶口 ，并將燒瓶固定在鐵架臺上，將玻璃管插入盛有紫色石蕊試液的燒杯中。 打開 玻

7、璃管上的止水夾，輕輕搖動燒瓶，即可產(chǎn)生美麗的紅色噴泉反應(yīng)方程式：Cu+4HN3O濃)=Cu(NQ) ?+2NQf +2H03NO+HO=2HN3ONO(3)二氧化錳催化分解過氧化氫放出氧氣的過箕反應(yīng)取兩支具支試管，用乳膠管將兩支管連接起來。在一支試管內(nèi)放入少量的二氧化錳二LU(MnO5),管口用帶分液漏斗的膠塞塞緊，分液漏斗中裝10%勺過氧化氫(H2Q)溶液。另一支試管內(nèi)裝約2/3體積的紅色 溶液,管口用帶玻璃尖嘴的膠塞塞緊，玻璃管的另一端插入試管內(nèi)溶液的 底部。打開分液漏斗的旋塞，一次性放入一定量的過氧化氫溶液，然后關(guān) 閉分液漏斗。過氧化氫分解放出的氧氣進(jìn)入另一試管，將試管內(nèi)紅色溶液 壓出形

8、成紅色噴泉。反應(yīng)方程式：2H2Q=2HQ+Qf(4) 金屬鈉跟水的反應(yīng)取一支大試管，管內(nèi)盛約3/4體積滴加酚酞試液的水溶液。十在試管內(nèi)投入一小塊金屬鈉(Na),立即用帶玻璃尖嘴的膠塞塞緊管口。鈉與水反應(yīng)放出氫氣，將溶液通過尖嘴壓出形成- 紅色噴泉2、實(shí)驗(yàn)過程中，你的實(shí)驗(yàn)失敗原因是什么？你與其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否相同，若不同，其原因在哪里？答：其中實(shí)驗(yàn)失敗過一次，是因?yàn)闊磕z塞連接的橡膠管在接通HCI前沒用彈簧夾夾緊導(dǎo)致氨氣跑光了?，F(xiàn)象相同，只是我們雖然實(shí)驗(yàn)失敗了一次但依舊是最快完成實(shí)驗(yàn)的，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)得比較仔細(xì)，同時和隊(duì)友也很配合3、思考題出:.詢:鄧 M衆(zhòng) 心斶 *.r(I .皿 GQ H小

9、 E壯門叩I ；. I W4 it* 吐 亠m*血址燦豈曲講林/.蟾j(1)燒瓶中的氣體能否產(chǎn)生噴泉理由CO匕匕 厶冃氫氧化鈉可與二氧化 碳反應(yīng)導(dǎo)致燒瓶內(nèi)氣 壓降低，與外部大氣壓 形成壓差，外部大氣壓 將液體壓進(jìn)燒瓶中。當(dāng)CO不足時：2NaOH+C=NaCO+HO當(dāng)C02過量時， 會繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)：HO+C3NaCG=2NaHC3O匕匕 厶冃左 4 O 獷 占H22 滸決部滸 匕 卜 + 戈兀 吊 IT 戈兀 w! ,3+20m外，W 一、反b,sqhs24導(dǎo)與呈疋20匕匕 厶冃9 10N 3 立口 立口-HC燒 外 外 燒 一一側(cè)與,m2 + 號 差 壓0 O 應(yīng)佻壓體MN+ 宜內(nèi)氣氣中 2N0 發(fā)瓶大大瓶Q否不且 氣 , 氧應(yīng)匕匕 厶冃量=N 少J= 鈉田 化 H 氧aa 氫 N氫氧化鈉過量：2NaOH+2H=Ni2S+2HO發(fā)生這個反應(yīng)導(dǎo)致燒 瓶內(nèi)氣壓降低，與外部 大氣壓形成壓差，外部大氣壓將液體壓進(jìn)燒