资源描述：
《彩虹实验的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、彩虹实验的研究扌商要根据氨的一些性质，设计了氨的多阶段变色喷泉实验，并应用到化学兴趣的实验课上，获得较好的教学效果。关键i司氨气变色喷泉实验设计在化学教学屮能否通过实验形成喷泉?能否通过实验形成彩虹喷泉即彩虹实验?如果能的话，它涉及到哪些化学反应原理和知识?需要什么药品、仪器和实验装置?又涉及到哪些实验操作?还能用哪些实验方法?怎样的实验设计既能传授化学知识又能启迪学生思维?为此，我们对氨的彩虹喷泉实验进行了设计，并应用到化学兴趣实验课上，获得了较好的教学效果。氨的彩虹喷泉实验设计1实验目的(1)理解氨的彩虹喷泉实验的原理，学会实验操作；(2)探讨氨的彩虹喷泉实验的成败关
2、键，训练实验设计能力；(3)活跃学生思维，激发学生学习兴趣，体验实验成功的喜悦；2实验原理本实验的原理是在连通装置内，利用氨极易溶于水(在常压下，298K时，水可溶解氨的体积比为1：700),使容器内的压强急剧减小，产生负压，导致外界大气压将低处不同的溶液压入到容器内而形成内喷泉；根据氨与醋酸溶液，酚瞅溶液、硫酸铜溶液反应的有关性质，控制不同溶液先后喷入顺序和喷入量而形成彩虹的喷泉。木实验既涉及到物理变化，也涉及到一系列比较复杂的化学变化。所涉及的化学反应与反应物的量的比例大小、喷人快慢以及先后顺序等因素有关，其反应方程式可能冇：(1)CII3C001I+NII3-*CI
3、I3C00NII4使溶液酸性降低(2)XH34-H2O->XH3•H2O->XH/+0H_使酚瞅溶液变成红色(3)CuS04+2NH3•H20-(NH4)2S04+Cu(OH)2!浅蓝色絮状沉淀2+-(1)Cu(OH)2+4NH3-[Cu(NH3)1]+20H深蓝色溶液3实验用品铁架台（附铁夹和铁圈）1套，500mL圆底烧瓶1只，500mL矿泉水塑料瓶（或洗涤剂塑料瓶）2只，，止水夹3个，Y型管1支，带单孔橡皮塞的直导管3支；2%CuS04溶液，0.lmol/L醋酸溶液，百里酚蓝，甲基红，浪百里酚蓝，酚瞅，酒精，0.lmol/LNaOH溶液。4实验装置实验装置如图所示。5
4、实验步骤（1）混合指示剂的配制。百里酚蓝0.lg,卬基红0.lg,混百里酚蓝0.05g,酚猷0.lg,溶于200mL酒精中,加水后用0.lmol/L的NaOII溶液中和至黄绿色,加水稀释至400Lo（2）准备实验材料。将10滴混合指示剂滴人矿泉水塑料瓶里，再加入适量0.lmol/L醋酸溶液,约450mL蒸徭水，并振荡、混合均匀;再向另一矿泉水塑料瓶里加入约100mL2%CuS04溶液（冇剩余）。⑶按图所示连接好闘底烧瓶和矿泉水塑料瓶。1——混合指示剂2——2%硫酸铜溶液3——小孔4氨气a,b,c为止水夹(1)将氨气装满烧瓶后立刻开始实验时，打开止水夹4和b,用拇指堵住盛放
5、混合指示剂的矿泉水須料瓶上部的小孔，并挤压出矿泉水瓶使数滴溶液进入圆底烧瓶内，立即松开手，可见圆底烧瓶内产生红色喷泉。(2)当圆底烧瓶再次喷出红色溶液时，关闭止水夹b,打开止水夹C,立即见到蓝色喷泉产生。I员I底烧瓶内将会出现浅蓝色絮状沉淀并下沉，部分浅蓝色絮状沉淀又溶解为深蓝色溶液，部分深蓝色溶液又转化成浅蓝色絮状沉淀，还冇部分深蓝色溶液又与红色溶液混合成紫色溶液等，现象如同“翻江倒海”，十分壮观。后来，圆底烧瓶内上部的溶液呈现深蓝色。(3)当圆底浇瓶内冇约3/4体积的混合液时，关闭止水夹c,再打开止水夹b,可见红色、无色喷泉又产生，直到圆底烧瓶内的溶液近满时，喷泉才停
6、止(瓶内氨气基本反应完全)。静置，观察实验现象。6实验现象与解释首次打开止水夹a,b,矿泉水瓶中的水进入烧瓶，形成冇色的喷泉，喷泉的颜色由红色变成橙色，再变成黄色，继而变成蓝色，最后变冋红色。实验现象解释：矿泉水瓶中的水溶液酸性较强，使百里酚蓝呈现红色，水溶液进入收集有氨气的烧瓶屮使得水溶液的酸性渐渐减弱，卬基红试剂显橙红色到黄色，随着PH值的升高，漠百里酚蓝显蓝色，最后是酚瞅显红色。最后的实验现象是：圆底烧瓶内出现3层不同颜色的混合物，冃密度从上到下依次增大。3种颜色能保持很长时间不褪色。
7、员
8、底烧瓶的下层为浅蓝色絮状沉淀，说明介质呈中性或偏酸性；中层为深蓝色澄清的溶液
9、，说明介质呈碱性；上层为红色澄清的溶液，说明介质呈碱性。7问题与研究(1)实验装置气密性要好。特别是单孔橡皮塞要与圆底烧瓶口配套、塞紧、不漏气。(2)圆底烧瓶内部要干燥；收集的氨气应干燥月.充满烧瓶。(3)尖嘴玻璃导管口径大小应适中，以直径约lnmi为宜，且要垂直，与I员I底烧瓶底部相距1〜2cm,可使溶液喷到圆底烧瓶底部，而形成伞状的美丽喷泉。在每个矿泉水塑料瓶上部打一口径适屮的小孔，这样溶液就能自动喷上去。(4)硫酸铜溶液的浓度不宜过大。否则，既浪费试剂乂使烧瓶里的溶液颜色变化不易调控。控制溶液先后喷入顺序和喷入量，可产生
