4.3 综合实验设计 课件 (3)

课件37张PPT。 现代技术的发展除了依靠发明技术以外，还需要“综合的艺术”。我们可以利用各种各样的知识和技能，尝试实验设计上的“创新”。课题三 综合实验设计知识与能力情感与态度过程与方法重点难点了解实验手段进行开创性实验综合利用所学知识，发明创造。让我们来看看前人是如何创新实验的启普发生器 一种实验室常用的气体发生装置,以荷兰的D.J.启普的姓命名。它用普通玻璃制成,构造见图。适用于块状固体与液体在常温下反应制取难溶的气体等。块状固体在反应中很快溶解或变成粉末时,不能用启普发生器。只要生成的气体难溶于反应液才可,如二氧化碳可溶于水,但难溶于盐酸,故用石灰石与盐酸反应制二氧化碳时可用启普发生器。启普发生器不能加热。 启普发生器由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。最初使用时，将仪器横放，把锌粒由容器上插导气管的口中加入，然后放正仪器，再将装导气管的塞子塞好。接着由球形漏斗口加入稀硫酸。使用时，扭开导气管活塞，酸液由球形漏斗流到容器的底部，再上升到中部跟锌粒接触而发生反应，产生的氢气从导气管放出。不用时关闭导气管的活塞，容器内继续反应产生的氢气使容器内压强加大，把酸压回球形漏斗，使酸液与锌粒脱离接触，反应即自行停止。使用启普发生器制取氢气十分方便，可以及时控制反应的发生或停止。 实验原理： 使用前应先检查装置的气密性,方法是,开启旋塞,向球形漏斗中加水,当水充满容器下部的半球体时关闭旋塞,继续加水,使水上升到球形漏斗中。静置片刻,观察水面是否下降,如下降说明漏气。漏气处可能是容器上气体出口处的橡皮塞、导气管上的旋塞或球形漏斗与容器接触的磨口处。如漏气应塞紧橡皮塞或在磨口处涂一薄层凡士林。 使用方法： 固体试剂由容器上的气体出口加入,加固体前应在容器的球体中加入 一定量的玻璃棉或放入橡皮垫圈,以防固体掉入半球体中。加固体的量不得超过球体容积的1/3。液体试剂从球形漏斗口注入,注液方法与上述注水方法相同。液体的量以反应时刚刚浸没固体,液面不高过导气管的橡胶塞为宜。 使用时,打开导气管上的旋塞,球形漏斗中的液体进入容器与固体反应,气体的流速可用旋塞调节。停止使用时,关闭旋塞,容器中的气体压力增大,将液体压回球形漏斗,使液体和固体脱离接触,反应停止。为保证安全,可在球形漏斗口加安全漏斗(见图),防止气体压力过大时炸裂容器。符合随开随用随关随停的原则。 使用注意事项：（1）使用前要检查装置气密性，排尽空气后再 收集气体；（2）使用启普发生器制备氢气，应远离火源；（3）移动启普发生器时，要握住球形容器的蜂 腰处，千万不可单手握住球形漏斗，以免 底座脱落造成事故。 （4）向启普发生器中添加固体时,需用橡皮塞将球形漏斗口塞紧,然后取下容器上的橡皮塞加入固体。液体需要更换时,也应塞紧漏斗口,然后拔下容器底部的液体出口塞,使废液缓缓流出,塞上液体出口塞后,再从球形漏斗口注液。 移动启普发生器时,应握住容器的球体,切不可只握球形漏斗,否则会使之与容器脱离,造成漏液或损坏容器。 美丽的喷泉实验 气体在液体中溶解度很大，在短时间内产生足够的压强差（负压），则打开活塞后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉。为了解决这个问题，我们想起影响气压的几个因素。根据克拉伯龙方程：PV=nRT，推出P=(nRT)/V (R为常数)。要使P变小，可改变n、T、V中的一个变量。喷泉实验的基本原理：所以减小气压的方法有三种： ①减少气体的物质的量(n)； ②降低气体的温度(T)； ③增大气体的体积(V)。减少气体的物质的量有两种方法： 物理方法与化学方法。物理方法可把气体抽走或物理溶解，化学方法可通过化学反应或化学溶解；降低气体的温度，我们可以采用冷水浇注或用湿毛巾放于瓶底，也可以把装 ... ...