創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日實驗專題之四噴泉實驗之歐侯瑞魂創(chuàng)作創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日一.對于噴泉實驗氨氣的噴泉實驗是一個很基礎(chǔ)也很風趣的演示實驗,高考也經(jīng)常考察與噴泉實驗有關(guān)的知識,并且考察的內(nèi)容愈來愈新奇多樣。噴泉實驗利用氨氣在水中溶解度很大（體積比1：700），在短時間內(nèi)燒瓶內(nèi)氣壓減小，進而使外界大氣壓大于瓶內(nèi)氣壓，在翻開活塞后，大氣壓將燒杯內(nèi)的液體壓入燒瓶中，在尖嘴導管口形成噴泉。鑒于噴泉實驗匯總的問題主要有以下幾個：這個噴泉實驗的原理跟生活中見到的噴泉原理同樣嗎？紛歧樣的話，可否將生活噴泉的原理搬到化學實驗中？老師在講堂演示時有時會出現(xiàn)實驗失敗，究竟是什么原由致使的？有什么方法能夠提升實驗的成功率？除了形成單調(diào)的紅色噴泉，能不克不及形成其余顏色的噴泉呢？假如能夠要采用什么藥品？能不克不及設(shè)計出彩虹般的噴泉？作為噴泉實驗原料氣的溶解度應是多少？難溶或不溶性氣體可否形成噴泉？創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日噴泉實驗的裝置怎樣進行改良和創(chuàng)新？能不克不及設(shè)計出雙噴泉甚至三噴泉？實驗中有哪些要素會對噴泉的成效有影響，如導管的高度，實驗時的溫度，汲取液的溫度等等？由此制定研究方向：①化學噴泉與生活噴泉的聯(lián)系；②噴泉實驗的改良研究；③黑色噴泉的研究。讓學生自由選擇研究方向，設(shè)計實驗對有關(guān)內(nèi)容進行研究。二.生活噴泉與化學噴泉講堂演出示的噴泉實驗，是減小燒瓶內(nèi)氣壓并在外界大氣壓的作用下，形成噴泉。而廣場上多姿多彩的噴泉原理是增大內(nèi)部氣壓，在正常大氣壓下形成噴泉，原理與火山噴發(fā)近似。于是，本課題將生活中形成噴泉的原理在實驗室進行模擬。實驗一：利用MnO2加速H2O2分解氧氣，加大燒瓶內(nèi)壓強，在空氣中形成噴泉H2O22H20+O2圖1圖2步伐：創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日1、先封閉導管上的止水夾，向燒瓶中放入MnO2，分液漏斗中裝H2O2,迅速塞緊膠塞，翻開分液漏斗，使燒瓶中迅速齊集氧氣，氣壓增大；2、在一段時間后，翻開止水夾，燒瓶中的水遇到高壓而噴出，在導管的出口處形成噴泉。（裝置如圖1所示）實驗二：加熱氨水使燒杯內(nèi)壓強增大進而形成噴泉NH3·H2OH2O+NH3↑步伐：1、先封閉止水夾，向盛有濃氨水的燒瓶進行加熱，使?jié)獍彼纸獬砂睔夂退?、待瓶內(nèi)氣體大批齊集后，氣壓增大到必定程度時翻開止水夾，讓液體順導管噴出，形成噴泉。（裝置如圖2所示）三．噴泉實驗的改良和創(chuàng)新課本里的噴泉實驗形成的噴泉只連續(xù)一小會兒，沒法讓這漂亮的瞬時長久，并且只有一個噴泉，形式單調(diào)。于是，本課題依據(jù)該實驗原理，設(shè)計新的裝置，達到感官上的打破。課題由2個小組達成，一個小組負責研究和設(shè)計出長久性噴泉；一個小組設(shè)計出雙噴泉，讓噴泉實驗更出色。圖3圖4形成長久性噴泉步伐：1）制備一燒瓶的O2、如圖3組裝裝置；創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日2）用放大鏡聚焦使磷焚燒，耗費氧氣；3）燒瓶內(nèi)壓強減小，H2O2溶液進入燒瓶中形成噴泉，H2O2溶液與MnO2反響重生成O2，這樣不斷進行；4、當溶液抵達必定程度時，翻開止水夾，使水流下。噴煙和雙噴泉實驗步伐：1）制取一燒瓶氨氣和一燒瓶HCl，如圖4連結(jié)裝置；2）封閉止水夾C，擠壓膠頭滴管，燒瓶中氨氣部分溶解，壓強減小，翻開a、b，HCl被壓入盛NH3的燒瓶中，形成噴煙現(xiàn)象；3）翻開止水夾C，因為兩個燒瓶中壓強都小于大氣壓，所以形成雙噴泉。黑色噴泉課本中利用氨氣和滴有酚酞的水形成紅色的噴泉，在驚訝其美麗的同時，卻也因其顏色單調(diào)而感覺無聊，于是經(jīng)過查閱資料，有三種方案能夠設(shè)計出多種顏色的噴泉。第一種方案：燒瓶中由裝一種氣體改裝兩種或多種氣體。這些氣體互不反響,但卻能與同一種液體反響生成分歧顏色的產(chǎn)品而形成黑色噴泉。第二種方案：燒杯中由盛一種溶液改盛幾種互不反響的溶液,而燒瓶中只盛一種氣體,且這類氣體能與上述幾種溶液反響生成分歧顏色的產(chǎn)品而形成黑色噴泉。創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日第三種方案：用燒瓶裝幾種互不反響的氣體,燒杯也裝幾種互不反應的液體,且這幾種氣體能與上述幾種溶液反響生成分歧顏色的產(chǎn)品而形成黑色噴泉。課題分為四個小組，選擇HCl、NH3、Cl2、CO2做為原料氣，再經(jīng)過選擇分歧的實驗溶液，達到黑色噴泉的效果。圖5步伐：1）先用一個干燥的圓底燒瓶采集足夠量實驗用氣體；2）用帶有三根玻璃管(一端成尖嘴狀,且尖嘴狀一端應拔出燒瓶內(nèi))的塞子塞緊瓶口,倒置燒瓶,三根玻璃管的尾端分別拔出盛有實驗需用的三種分歧試劑溶液的酸奶瓶里；3）三位學生同時擠壓酸奶瓶,因為燒瓶內(nèi)的氣體極易溶于上述三種溶液中，使燒瓶內(nèi)壓強減小，酸奶瓶內(nèi)溶液由玻璃管進入燒瓶，進而形成多種顏色的黑色噴泉。改換燒瓶內(nèi)其余與酸奶瓶中溶液，達到更多的顏色噴泉。實驗的氣體、溶液、顏色、變色原由以下表（此中顏色和變色原來由學生經(jīng)過實驗和查閱有關(guān)資料填寫），裝置如圖5編號燒瓶燒杯中的液體噴泉的顏色變色的原由創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日創(chuàng)作時間：貳零貳壹年柒月貳叁拾日中氣體石蕊試液紅色HCl的水溶液呈酸性，遇石蕊試液變紅1HCl硝酸銀溶液白色發(fā)生了白色的AgNO3積淀2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O，在氫氧化銅懸浮液綠色CuCl2的水溶液中存在42-和[CuCl][Cu(H2O)4]2+兩種綠色離子KSCN的FeCl2溶液紅色Cl2氧化Fe2+變?yōu)镕e3+，使KSCN變紅Cl2置換出KI中的I，I2與淀粉變2Cl2KI的淀粉溶液藍色2藍KBr的CCl4溶液橙色Cl2置換出KBr中的Br2，Br2的CCl4溶液呈橙色酚酞試液紅色NH3的水溶液呈堿性，遇酚酞變紅3NH3石蕊試液藍色NH3的水溶液呈堿性，遇石蕊變藍FeCl3溶液紅褐色發(fā)