喷泉实验装置的改进及倒吸现象的预防

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  化学实验可激发学生学习化学兴趣,创设生动活泼的教学情景,教学定位在于:使学生在兴奋状态下,自主的掌握获取知识,培养学生的科学素养和综合能力.每当出现美丽的喷泉现象时,学生总是好奇、惊羡,它极大地调动了学生的学习兴趣,从而唤起探求新知识的欲望.
  喷泉实验是一个富有探索意义的实验,在高中化学教学中具有相当重要的地位.其实验的要求是:①装置气密性良好;②所用气体能大量溶于所用液体或气体与液体快速反应.实验的基本原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在尖嘴导管口形成喷泉.
  一、喷泉实验成功的条件及装置的改进
  当挤出胶头滴管内的少量水后,喷泉现象就随即产生.其原理就是利用大量氨在少量水中的溶解,使烧瓶内的气体压强与大气压强产生足够大的压强差,从而形成了喷泉.
  在中学化学中,某些物质在溶液中进行化学反应时有气体产生,使装置内的气体压强增大,这就为我们设计新的喷泉实验提供了新的思路,即利用化学反应设计喷泉实验.当烧瓶内的气体压强大于大气压强时,喷泉实验的装置可设计成如下图所示:
  二、倒吸现象的预防
  倒吸现象是中学化学实验中的一种常见现象.这是由于在实验过程中加热的不均匀或某种气体的溶解造成装置内气体压强降低,从而产生倒吸现象,其本质原因与喷泉现象相同.为了防止倒吸现象的发生,最有效、最根本的方法就是向装置内补充气体,以消除压强差,这是预防倒吸现象发生的重要思想方法.通常采用的措施是在实验装置的适当位置安装如图6的防倒吸装置(当然还有其它的合理装置),如果进入的空气会与装置内的气体发生反应或影响所制取的气体的纯度,则可选用图7的防倒吸装置.当装置内压强减小时,空气会及时向装置内补充,使压强差得以消除,从而避免倒吸现象的发生.
  另外,在中学化学实验中,除了上述实验现象与操作外,还有装置气密性的检查、气体液体的定向流动、抽滤等操作都与压强差有关.这些实验现象或操作,有的是利用压强差,有的是消除压强差使实验得以顺利进行,从而达到实验的目的.
  [浙江省宁海县宁海中学 ( 315600 )]
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