CN109377840A - 一种气体分子五向扩散速率对比演示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气体分子五向扩散速率对比演示器，其特征在于：包括支架(1)，支架(1)上设有横臼(2)，横臼(2)呈圆柱体，在横臼(2)前端的中心凿一个孔穴，在靠近孔穴底位置从垂直上下、一边水平方向、一边45°斜上、一边45°斜下五个方向分别各打一个小孔与孔穴联通；在横臼(2)后端的垂直方向打一个大孔，插入支架(1)固定；横臼(2)的五个小孔中分别插入外端带橡皮塞的导管(3)；横臼(2)的孔穴塞入装有浓氨水或其他试验用品的小药瓶(4)。本发明可以使学生以直观地测定气体扩散的纵、横、斜向五个方面速率对比，从而探究重力等对大气中的气体定向扩散速率的影响情况。
Description
技术领域
本发明属于教学用具技术领域，具体地涉及一种气体分子五向扩散速率对比演示器。
背景技术
现行《义务教育教科书·物理·九年级·全一册》中，有关“气体扩散的实验”让学生认识到物质微粒运动是客观存在的。那么分子在各个方向上的运动速率是否一样，是否受到重力的影响，书上没有实验内容，也没有给出结论。为此，本发明人设计了一个简便的实验装置，以直观地测定气体扩散的纵、横、斜向五个方面速率对比，从而探究重力等对大气中的气体定向扩散速率的影响情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气体分子五向扩散速率对比演示器，该演示器可以使学生以直观地测定气体扩散的纵、横、斜向五个方面速率对比，从而探究重力等对大气中的气体定向扩散速率的影响情况。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：
一种气体分子五向扩散速率对比演示器，包括支架，支架上设有横臼，横臼呈圆柱体，在横臼前端的中心凿一个孔穴，在靠近孔穴底位置从垂直上下、一边水平方向、一边45°斜上、一边45°斜下五个方向分别各打一个小孔与孔穴联通；在横臼后端的垂直方向打一个大孔，插入支架固定；横臼的五个小孔中分别插入外端带橡皮塞的导管；横臼的孔穴塞入装有浓氨水或其他试验用品的小药瓶。
所述支架总高度20cm，底盘直径12cm。
所述横臼直径6cm，长度7cm，横臼2中心孔穴深度为3.5cm、直径为2cm。
所述导管用硬质透明玻璃制作，内径0.6cm，长度10cm。
所述小药瓶相当于5mL青霉素的药瓶。
本发明的原理：
分子是不停地做无规则运动的。浓氨水具有强烈的挥发性，为分子扩散运动实验创造了良好的条件。氨气极易溶于水，而氨分子溶于水后溶液呈碱性，能使湿润的黄色pH试纸变蓝，现象明显直观，容易观察。
使用时，将五根导管的一头插分别入横臼的小孔中，再各取一节大约1cm的黄色pH试纸夹入橡皮塞中间切开形成的夹缝中，用水润湿pH试纸后将橡皮塞塞入导管口塞紧；用胶头滴管滴入五滴浓氨水于小药瓶里，迅速插入横臼的孔穴口旋紧；计时，并观察各方向上的导管内橡皮塞端pH试纸变色所需要的时间。换浓盐酸或浓硝酸重复上面的实验，对比不同分子运动的速度。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本发明具有以下特点：
1.用一个横臼插入五个不同方向的导管，实现了在一台仪器上让分子朝不同方向运动，方便对比。
2.从横臼的中心孔穴，放入带氨水的小药瓶，一方面封口，二方面解决了分子同时向五个不同方向扩散运动的问题。
3.利用两个该演示器可以在相同环境条件下测定不同分子在五个不同方向扩散运动的速度对比。
4.仪器有支架固定，不需要借助其它仪器支撑，方便、简捷。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的右视剖视图。
图中标记：1.支架，2.横臼，3.导管，4.小药瓶。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种气体分子五向扩散速率对比演示器具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
参见图1-2，一种气体分子五向扩散速率对比演示器，包括支架1，支架1上设有横臼2，横臼2呈圆柱体，在横臼2前端的中心凿一个孔穴，在靠近孔穴底位置从垂直上下、一边水平方向、一边45°斜上、一边45°斜下五个方向分别各打一个小孔与孔穴联通；在横臼2后端的垂直方向打一个大孔，插入支架1固定；横臼2的五个小孔中分别插入外端带橡皮塞的导管3；横臼2的孔穴塞入装有浓氨水或其他试验用品的小药瓶4。
所述支架1总高度20cm，底盘直径12cm，用于支撑横臼和导管。
所述横臼2直径6cm，长度7cm，横臼2中心孔穴深度为3.5cm、直径为2cm。
所述导管3用硬质透明玻璃制作，内径0.6cm，长度10cm；配备有小橡皮塞，平时可以取下来存放，实验时将一头插入横臼2的小孔中。
所述小药瓶4相当于5mL青霉素的小药瓶。
使用时，将五根导管的一头插分别入横臼的小孔中，再各取一节大约1cm的黄色pH试纸夹入橡皮塞中间切开形成的夹缝中，用水润湿pH试纸后将橡皮塞塞入导管口塞紧；用胶头滴管滴入五滴浓氨水于小药瓶里，迅速插入横臼的孔穴口旋紧；计时，并观察各方向上的导管内橡皮塞端pH试纸变色所需要的时间。换浓盐酸重复上面的实验，对比不同分子运动的速度。
在无风动的环境中，让五个方向都与环境联通，使用浓氨水与浓盐酸进行对比实验。
本发明的演示器有以下突出的优点：
1.分子同时向五个不同方向运动，方便计时对比。
2.装置小型化，使用药品少，效率高，可以用于学生的课外探究活动。
3.仪器封闭化，减少了刺激性气体氨气的逸散，降低了对环境的污染。
4.分子在封闭的环境中进行运动比较，防止外界因素的干扰，结果比较准确。
5.还可以在无风动的环境中，让五个方向都与环境联通进行对比实验。因为实验使用药品少，对环境影响很少。
6.操作方便，实验直观，能直接观测并对比气体分子在不同方向的扩散速率。
7.用化学和物理知识的综合运用来解决实际问题，有利于中学生知识交叉融合能力与素质的提升。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种气体分子五向扩散速率对比演示器，其特征在于：包括支架(1)，支架(1)上设有横臼(2)，横臼(2)呈圆柱体，在横臼(2)前端的中心凿一个孔穴，在靠近孔穴底位置从垂直上下、一边水平方向、一边45°斜上、一边45°斜下五个方向分别各打一个小孔与孔穴联通；在横臼(2)后端的垂直方向打一个大孔，插入支架(1)固定；横臼(2)的五个小孔中分别插入外端带橡皮塞的导管(3)；横臼(2)的孔穴塞入装有浓氨水或其他试验用品的小药瓶(4)。
2.如权利要求1所述的一种气体分子五向扩散速率对比演示器，其特征在于：所述支架(1)总高度20cm，底盘直径12cm。
3.如权利要求1所述的一种气体分子五向扩散速率对比演示器，其特征在于：所述横臼(2)直径6cm，长度7cm，横臼2中心孔穴深度为3.5cm、直径为2cm。
4.如权利要求1所述的一种气体分子五向扩散速率对比演示器，其特征在于：所述导管(3)用硬质透明玻璃制作，内径0.6cm，长度10cm。
5.如权利要求1所述的一种气体分子五向扩散速率对比演示器，其特征在于：所述小药瓶(4)相当于5mL青霉素的药瓶。
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