关于“喷泉实验的引发”问题探究

[教学论文]喷泉实验的探究[教学论文]喷泉实验的探究喷泉实验的探究摘要：喷泉实验是中学化学最典型的实验之一,颜色壮观,效果明显,趣味性强。

是体现众多知识和能力的交汇点，也是高考的热点之一。

研究喷泉实验能够很好地培养学生观察、记忆、分析、创新能力。

本文旨在通过对“喷泉”实验的多方位、多层次的剖析，达到强化基础，寓教于乐,激发学生学习兴趣、培养学生创新精神。

关键词：吸入式喷泉、压出式喷泉、特殊的喷泉喷泉是一种宏观的液体喷涌现象,形成喷泉的关键是形成内外压强差。

具体来说，有两种常见类型：“吸入式喷泉”和“压出式喷泉”一、“吸入式喷泉”装置上方容器密闭，下方是开放的。

是通过迅速减小上方容器中气体压强，形成压强差P下>P上，产生喷泉。

用物理方法形成压强差。

利用离心力。

如图1所示,取透明水槽一个,20cm长玻璃直角导管一根。

实验时,将玻璃直角导管较长一端浸入水中,用洗耳球吸去导管中空气使导管充满水,马上用手搓动直导管部分,使它做圆周运动,由于离心作用,水被甩出,玻璃导管的c段呈真空,水不断得到补充,从导管口可以看到源源不断的水喷洒出来形成环状喷泉。

利用液压差。

如图2所示，当水沿出水管流出时,封闭的玻璃管中空气的体积增大,压强减小,使管外大气压强大于管中空气的压强,所以水能从喷嘴喷出。

喷射的水柱高度由储水槽到接水槽水平面的高度差来决定。

水柱喷射高度的计算方法如下:设空气压强为p0,玻璃喷管中的空气压强为p,接水槽到储水槽的高度差为H,储水槽液面到玻璃管中液面的高度差为s,喷射水柱高度为h.则储水槽液面的压强应满足p0=ρgs+ρgh+p,接水槽液面的压强也应满足p0=ρgH+ρgs+p。

由以上两式可得H=h,即水柱高度等于出水口到进水口的高度差,由于水与管之间有阻力,因而实际上h<H。

该实验不仅说明了大气压的存在,同时也是利用大气压的一个很有趣的实验。

2、用化学方法形成压强差。

这也是课本上常见的类型。

喷泉实验的探讨－－CO2形成喷泉引言：我们要探索，我们要研究，我们要创新。

当我们看一美丽的喷泉景观时，我们被深深地吸引住了，我们在欣赏之余思考着这样一个问题：这美丽的喷泉是怎么形成的呢？它的形成有什么条件吗？我们能把它引到实验室进行实验吗？带着众多的好奇，我们进行了一次喷泉实验的研究。

一、实验室进行喷泉实验的基本实验我们知道，实验室一般用氨气和H2O做实验，为了解该实验的进程，形成顺利完成该实验的条件，我们进行了一次喷泉实验。

实验目的：形容喷泉实验的形成。

实验用品：250ml烧瓶、50cm玻璃导管、烧杯、双孔橡皮塞、橡皮导管、胶头滴管、夹子、氨气、蒸馏水、酚酞实验步骤：１、组装装置（如图１－１所示）２、收集一瓶氨气３、挤压胶头滴管，使滴管中的部分水进入烧瓶内４、放开夹子实验现象：烧杯中的水顺着导管被压出，从导管中喷出时，形成红色喷泉。

实验分析：胶头滴管中的部分水进入烧瓶中，使圆底烧瓶中的氨气溶于水（造成烧瓶内氨气的密度降低）从而引起压强减小，所以烧瓶内的压强和外压强出现压强差，压强差把水从导管中压上来，原本已滴有酚酞试液的水在喷出时遇氨气反应（NH3+H2O=NH3•H2O）生成碱性溶液，所以呈红色。

实验结论：综上所观，形成喷泉的着重点在于气体在溶液中的溶解性，气体在溶液中溶解性的强弱决定着压强差的大小，而压强差则直接影响着实验的成败。

因此，用于实验的气体应在该用于实验的溶液中有较强的溶解。

二、CO2收作为实验气体的探讨大千世界存在着许多我们已知和未知的气体，那么我们是否可以用其它气体来代替氨气呢？经过我们组共同努力，最终推出课题：用CO2作为实验气体形成喷泉。

我们选用了两种溶液：水和NaOH。

由于不同浓度的NaOH对CO2的溶解性不同，为找出更合适以CO2为气体的喷泉实验，我们进行了以下对比实验。

实验目的：研究以CO2为实验气体形成喷泉。

实验用品：250ml烧瓶、50cm玻璃导管、烧杯、铁架台、双孔橡皮塞、橡皮导管、夹子、胶头滴管、CO2、H2O、NaOH实验步骤：1、组装装置（如图1－1所示、见最后）2、收集CO23、挤压胶头滴管，使滴管中的溶液进入烧瓶中4、放开夹子实验结论：表格1－21、CO2做实验所用水是不能形成喷泉。

关于“喷泉实验的引发”问题探究邮编:063700 河北省滦县一中阚庆肆关键词：喷泉实验引发探究高中化学第二册11页[实验1-2]按图1-13安装好装置。

打开橡皮管上的夹子，挤压滴管的胶头，使少量水进入烧瓶。

观察现象。

一、问题的提出：为什么打开橡皮管上的夹子之后还需要挤压滴管的胶头？这说明只打开橡皮管上的夹子而不挤压滴管的胶头，喷泉实验并不能顺利进行。

原因何在？二、问题的探究：众所周知，形成喷泉实验的关键是形成内外压强差。

而形成内外压强差的关键是使氨气溶于水中。

如果胶头滴管中的水不挤出，则氨气不能与水充分接触而溶解，就不易引发喷泉。

有的同学会问：“难道烧瓶中的氨气和烧杯中的水没有接触吗？”问题的关键就在于此。

只打开橡皮管上的夹子而不挤压滴管的胶头，没有引发喷泉实验是因为连接烧瓶和烧杯的玻璃导管中封闭了一段空气．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．，把氨气和烧杯中的水隔开，使氨气不能溶于水中而使压强减小。

三、问题的解决：围绕着如何排除．．展开研．．．．．．．．．．．．．．闭．的．空气．．连接烧瓶和烧杯的玻璃导管中封究。

如果挤压滴管的胶头使少量水进入烧瓶，氨气部分溶于水导致烧瓶内压强减小，外界大气把烧杯中的少量水及封闭．．在．玻璃导管中．．．．．的．空．气．一同排入烧瓶中，从而使氨气与（烧杯中）的水充分接触、溶解，导致烧瓶内气体压强迅速减小引发了喷泉。

四、问题总结：原来胶头滴管中的少量水只是个引子，要想形成喷泉关键是排除．．连接烧瓶和烧杯的玻璃导管中封闭．．，使氨气与烧杯中的大量水．．．．．．．．．．．．．．．的．空气充分接触、溶解，产生更大的压强差。

五、问题的迁移：[2002年全国.29]第(4)问:如果只提供如图2的装置,请说明引发喷泉的方法。

关键：排除．．．．．．．．．．．．．．．的．空气．．。

．．连接烧瓶和烧杯的玻璃导管中封闭本题特点：没有预先吸水的胶头滴管。

方案一：热敷。

用双手或热毛巾将烧瓶捂热，使氨气受热膨胀，向下赶出玻璃导管中的空气，使氨气与烧杯中的大量水充分接触、溶解，产生压强差。

喷泉实验的现象和结论一、引言喷泉是一种常见的景观，具有美观和观赏性。

而在物理学领域中，喷泉也是一个重要的实验对象。

通过喷泉实验，人们可以观察到许多有趣的现象，并得出一些有价值的结论。

本文将从实验现象和结论两个方面，全面、详细、完整地探讨喷泉实验的主题。

二、喷泉实验现象2.1 水柱高度与喷泉口尺寸的关系在喷泉实验中，我们可以观察到水柱的高度与喷泉口的尺寸之间存在着一定的关系。

通过实验发现，当喷泉口的面积固定时，水柱的高度与喷泉口的直径成正比。

换句话说，喷泉口越大，所形成的水柱高度就越高。

2.2 喷泉形状与出水速度的关系除了水柱高度与喷泉口尺寸之间的关系，喷泉实验还可以观察到喷泉形状与出水速度之间的关系。

实验中发现，当喷泉口形状改变时，水柱的出水速度也会相应改变。

例如，当喷泉口是一个圆孔时，水柱的出水速度较大；而当喷泉口是一个狭长的矩形时，水柱的出水速度较慢。

2.3 喷泉高度与出水速度的关系在喷泉实验中，我们还可以观察到喷泉高度与出水速度之间的关系。

实验结果表明，当出水速度增加时，喷泉的高度也会相应增加。

这是因为出水速度增加导致水柱受到较大的上升力，从而使喷泉高度增加。

2.4 喷泉形状与水流稳定性的关系另外一个有趣的现象是喷泉形状与水流稳定性之间的关系。

通过实验发现，当喷泉口形状改变时，喷泉的水流也会相应改变。

一些形状较复杂的喷泉口可能会导致水流不稳定，出现晃动或分裂的情况；而一些形状较简单的喷泉口则能够保持水流的稳定性。

三、喷泉实验结论通过对喷泉实验的观察和分析，我们可以得出以下结论：3.1 喷泉口尺寸与水柱高度成正比实验结果表明，当喷泉口的尺寸增大时，所形成的水柱高度也会相应增大。

这是因为喷泉口尺寸的增大能够提供更多的出水量，从而增加了水柱的高度。

3.2 喷泉形状与出水速度相关实验中发现，喷泉形状的改变会导致出水速度的变化。

一些形状较复杂的喷泉口可能会降低出水速度，而一些形状较简单的喷泉口则能够提高出水速度。

幼儿科学的小实验喷泉教案反思标题：幼儿科学的小实验喷泉教案反思引言：本教案旨在通过小实验喷泉，帮助幼儿们探索水的性质和物理原理，并培养他们的观察、思考和解决问题的能力。

在教学过程中，我发现了一些问题并进行了反思，以进一步改进教案，提高教学效果。

一、教学目标：1. 通过观察和实践，培养幼儿的科学探索兴趣和好奇心。

2. 掌握喷泉实验的基本步骤和原理。

3. 培养幼儿的观察、思考和解决问题的能力。

4. 培养幼儿的合作意识和团队合作能力。

二、教学准备：1. 实验材料：透明塑料瓶、吸管、食用色素、小石子、水。

2. 教学环境：幼儿园教室或室外活动场地。

3. 教学工具：幻灯片、图片或视频资料。

三、教学过程：1. 导入（5分钟）：- 引导幼儿观察周围的水源，并提问：“你们平时都见过哪些水？”- 引发幼儿对喷泉的好奇心，展示一张喷泉的图片或视频。

2. 实验步骤（15分钟）：- 向幼儿解释喷泉实验的基本步骤：将小石子放入透明塑料瓶底部，加入一定量的水，再用吸管吹气进入瓶中。

- 向幼儿展示实际操作步骤，并让他们一起观察实验现象。

- 引导幼儿观察并思考：为什么会有水从瓶口喷出来？为什么喷得越高，水流越远？3. 探究与讨论（15分钟）：- 引导幼儿分享自己的观察结果和思考，鼓励他们尝试解释实验现象。

- 帮助幼儿理解喷泉实验的原理：吹气增加了瓶内气压，推动水从瓶口喷出。

- 引导幼儿思考：如果用不同形状的瓶子会发生什么？如果加入不同颜色的食用色素呢？4. 总结与展示（10分钟）：- 综合幼儿的观察和思考，总结实验结论并向幼儿解释。

- 展示其他有趣的喷泉实验，激发幼儿继续探索的兴趣。

- 鼓励幼儿将实验结果以绘画、手工制作等形式展示出来。

四、教学反思：1. 教学目标过于宏大，需要更具体明确。

例如，可以将第二个目标拆分为两个：掌握实验步骤和理解喷泉实验原理。

2. 教学准备方面，可以提前准备好实验材料，确保实验顺利进行。

3. 在教学过程中，可以增加一些引导性问题，帮助幼儿更好地思考和解释实验现象。

喷泉实验原理及扩展应用的浅探喷泉实验原理喷泉实验在高中化学中是一个很重要的实验，也是一个富有探究意义的实验。

喷泉实验的基本原理是：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。

哪些因素能够造成烧瓶内外气体有压强差呢？由理想气体状态方程：PV=nRT，可知影响气体压强的因素有温度、气体的物质的量、气体的体积。

产生压强差的措施有以下几种。

（1）使温度改变。

其他条件不变时，温度升高，压强增大；温度降低，压强减小。

（2）使气体的物质的量改变。

使气体物质的量减小，要求气体的溶解度很大，气体与液体反应；使气体物质的量增加，可利用液体易汽化为气体的特点。

（3）使气体体积发生改变。

1根据实验原理扩展1.1增大压强差检查气密性例如：如何检查图1中装置的气密性？解析：装置A采用微热法：把导管放入水槽中，用双手握住或用酒精灯微热圆底烧瓶，若导管口出现气泡，停止加热导管口有一段水柱，则气密性良好。

装置B气密性检查可利用喷泉原理来检验，即：增大压强差检查气密性。

具体操作为：关闭活塞，向长颈漏斗中注入一定量的水，使锥形瓶中的液面比长颈漏斗中液面低（增大压强差）。

静置一段时间，如果静置一段时间后，长颈漏斗中的液面不下降。

该装置的气密性良好。

1.2平衡压强差防倒吸实验室制取NH3，并用水吸收时，极易发生喷泉现象。

其原理是：当易溶性气体被吸收液吸收时，导管内压强减少，吸收液上升到漏斗中，由于漏斗容积较大，导致烧杯中液面下降，使漏斗口脱离液面，漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回烧瓶内，从而防止吸收液的倒吸。

分析气体压强在整个过程中的变化：刚开始时，水进入到漏斗中，表明漏斗内外压强差大；漏斗中的水又回流到烧杯中，表明漏斗内外气压差减小。

压强差发生的变化都是通过倒扣的漏斗来实现的，平衡了压强差，防止了倒吸。

根据标准装置的防倒吸的原理，可衍生很多功能相同防倒吸的其它装置，如图2所示。

初中化学泡沫喷泉教案反思
然而，在实施这个实验过程中，我也发现了一些问题和不足之处。

首先，在实验前我没有对实验操作做足够的安全说明，导致有些学生在实验过程中存在一定的安全隐患，这是我在今后实验设计中需要加强的方面。

其次，实验操作过程中，有些学生表现出了较大的不合作和懒惰，没有认真完成实验步骤，导致实验结果不尽如人意。

这也提示我在团队合作和学生管理方面还需加强。

另外，虽然实验效果不尽如人意，但我通过及时的反馈和讨论，帮助学生们理清了实验原理和化学反应过程，达到了我预期的教学目标。

在今后的教学实践中，我会更加注重实验安全和规范操作，引导学生们主动参与实验、合作探究，提高实验操作技能和团队协作能力，使每堂实验课都能取得更好的教学效果。

总的来说，这堂泡沫喷泉实验课是一次富有趣味性和启发性的教学实践，虽然存在一些不足和问题，但通过反思和总结，我相信我会不断改进和提升自己的教学水平，让更多的学生在化学学习中感受到乐趣和收获。

有关喷泉的实验问题作者：赵桄生来源：《理科考试研究·初中》2014年第01期喷泉实验是高中化学第二册中重要的实验，也是高考中重要的考点之一，它往往与其它问题组合成具有探究性、综合性较强的能力考查型题目，为命题者青睐下面谈一谈有关喷泉实验问题一、喷泉实验形成的原理喷泉实验是一种宏观的液体喷涌现象，既有天然的，也有人为的它的形成主要是因为容器内外存在较大的压强差在这种压强差的作用下，液体快速流动，通过带有尖嘴的导管喷出来，即形成喷泉二、喷泉实验形成的条件分析从原理上分析使容器内外产生较大的压强差是形成喷泉的重要条件，通常有以下两种请况压强内小外大即容器内压强迅速减小，与容器外形成较大的压强差一般是容器内的气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发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与溶液中的溶质发生化学反应，使容器内气体迅速减少，从而使容器内气压迅速降低，在这种压强差的作用下外部液体迅速进入容器，通过尖嘴导管喷出，形成喷泉根据喷泉形成的过程和原理，下表中的气体与吸收剂作用就能形成喷泉2压强内大外小即容器内压强增大，与容器外形成较大的压强差容器内液体由于受热挥发（如浓盐酸、浓氨水、酒精等易挥发液体）或由于发生化学反应，容器内产生大量气体，使容器内压强迅速增大，促使容器内液体迅速向外流动，从而形成喷泉如喷雾器、人造喷泉等就是利用这个原理形成的三、喷泉实验成败的三个关键气体在吸收剂中被吸收的既快又多如上表中所列气体与吸收剂作用，均能使容器内气体迅速被吸收并导致容器内压强减小，而引发喷泉或容器内产生大量气体又快又多，使容器内压强迅速增大，而引发喷泉2装置气密性要好只有良好的气密性，才能保持容器内外已形成的较大的压强差，促使液体快速流动，才能保证喷泉的形成装置气密性差，使容器内外的压强差减小，则不能形成喷泉3烧瓶中气体的纯度大，浓度足够高为此收集气体时，特别是极易溶于水的气体，烧瓶必须干燥，用排空气法收集前最好先干燥再收集，且气体的量要充足，才能保证气体的浓度大对某些在水中溶解度不大的气体，也可用排饱和溶液法收集，（如Cl2、SO2、CO2等）但气体无法干燥，由于气体浓度大，吸收剂吸收的快，也可引发喷泉四、喷泉实验典型例题解喷泉实验原理与形成的考查例据图回答下列问题（）图为中学教学中所用的喷泉实验装置在烧瓶中充满干燥气体，胶头滴管及烧杯中分别盛有液体，下列组合中不可能形成喷泉的是（填序号）（2）某学生积极思考产生喷泉的其它办法设计图2所示的装置在图2的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是（填序号）ACaCO3和稀2SO4BN4CO3和稀ClCZn和稀Cl在图2锥形瓶外放一水槽，锥形瓶中加入酒精，水槽中加入冷水后，再加入足量的下列物质结果也产生了喷泉，水槽中加入的物质可以是A浓2SO4 B食盐 C硝酸铵 D硫酸铜加入该物质能产生喷泉的原因是（3）比较图和图2的两套装置，从产生喷泉的原理分析，二者的不同点在于解析（）中Cl和N3极易容于水、CO2与NaO反应均使烧瓶内压强迅速减小，烧瓶内外形成较大的压强差，故A、C、 D能形成喷泉，而B中Cl2在水中的溶解度不大不能使烧瓶内压强迅速减小，故Cl2和2O不能形成喷泉，故选B（2）图2锥形瓶中，N4CO3与稀Cl、Zn和稀Cl反应产生大量气体，均可使锥形瓶内压强增大，可形成喷泉，而CaCO3和稀2SO4产生的CO2有限，最终反应停止，不能使锥形瓶内压强迅速增大，故不能形成喷泉故选B、C瓶外水槽中的冷水中，加入食盐和CuSO4均不能使冷水的温度有所变化，加入N4NO3使冷水温度更低，也不能促使酒精挥发，而加入浓2SO4时，因溶解放出大量的热，使乙酸挥发，瓶中压强增大，而形成喷泉，故选A（3）和2形成喷泉的不同处是中压强内小外大，2中是压强内大外小2气体的制取与喷泉实验操作的的联合考查例2 制取氨气并完成喷泉实验（图中夹持装置均已略去）（）写出实验制取氨气的化学方程式：（2）收集氨气应使用法，要得到干燥的氨气可选用做干燥剂（3）如图3装置进行喷泉实验上部烧瓶已装满干燥氨气引发水喷发的操作是该实验的原理是（4）如果只提供如图4的装置，说说所引发喷泉的方法：（）某学生试图用图3做喷泉实验，结果失败试分析实验失败的原因解析近年来高考试题加强了对学生实验能力的考查本题将氨水的制取、喷泉实验的操作及对实验结果的分析评价，能较好地考查学生的实验操作能力和应用知识能力答案（）2N4Cl+Ca（O）2CaCl2+2N3+22O（2）向下排空气法、碱石灰（3）打开止水夹、挤出胶头滴管中的水、氨极易溶解于水、使烧瓶内压强迅速减小（4）打开止水夹，用手（或热毛巾）将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃管内的空气，氨气与水接触，即发生喷泉（）实验失败的原因可能有①收集氨气时空气未排尽②装置漏气③烧瓶潮湿④滴入烧瓶里的水太少3喷泉实验与物质性质联袂考查例3 A是一种白色晶体，它与浓NaO溶液共热，放出无色气体B用圆底烧瓶收集干燥的B，按图所示装置仪器挤压滴管的胶头时，可得蓝色喷泉；A与浓2SO4微热，放出无色气体C用圆底烧瓶收集干燥的C，仍按图所示装置实验，4喷泉实验与化学计算联袂考查例4 在标准情况下，在三个干燥的烧瓶内分别装有干燥纯净的N3、含一半空气的Cl气体、NO2和O2的混合气体[V（NO2）∶V（O2）=4∶7]然后分别做喷泉实验，三个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比为A2∶∶2 B∶∶4 C∶∶ D无法确定解析 N3、Cl溶于水后，溶液的体积即是溶解的气体体积故c=故选答案B对于喷泉实验与其他问题组成综合性考题的情况还很多，在此就不一一例举总之，解决喷泉实验问题时，要正确理解喷泉实验的原理，牢牢抓住形成喷泉的条件，来认识形成喷泉的本质，才能正确解决喷泉实验的问题。