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DIY萊頓瓶(利用銀鏡反應) 銀鏡反應過程

作者:佚名    文章來源:網絡整理    點擊數:    更新時間:2024/9/24

 自製萊頓瓶構造示意圖

關(guan) 於(yu) 萊頓瓶:
萊頓瓶是一個(ge) 玻璃瓶,瓶裏瓶外分別貼有錫箔,瓶裏的錫箔通過金屬鏈跟金屬棒連接,棒的上端是一個(ge) 金屬球,這就構成以瓶子玻璃為(wei) 電介質的電容器。它最初是由萊頓大學的馬森布羅克在1746年發明了的,所以叫做萊頓瓶。當時發明它的目的是為(wei) 了貯存電荷,相當於(yu) 現在我們(men) 所說的電容器。在發明之初,歐洲很多學者利用萊頓瓶做了大量實驗和遊戲,曾轟動了整個(ge) 歐洲。
比較著名一次是法國人諾萊特在巴黎一座大教堂前所作的表演,諾萊特邀請了路易十五的皇室成員臨(lin) 場觀看萊頓瓶的表演,他讓七百名修道士手拉手排成一行,隊伍全長達900英尺(約275米)。然後,諾萊特讓排頭的修道士用手握住萊頓瓶,讓排尾的握瓶的引線,一瞬間,七百名修道士,因受電擊幾乎同時跳起來,在場的人無不為(wei) 之目瞪口呆,諾萊特以令人信服的證據向人們(men) 展示了電的巨大威力。使人們(men) 第一次體(ti) 會(hui) 到電的威力。還有美國傑出的政治家科學家本傑明·富蘭(lan) 克林(Benjamin Franklin,1706—1790)在1752年6月的一個(ge) 雷雨天做了著名的“費城實驗”,把天電引入到萊頓瓶收集起來。並通過研究首次證實摩擦所產(chan) 生的電和天空的閃電是同樣的。富蘭(lan) 克林還通過萊頓瓶實驗發現了正電和負電及電荷守恒定律。可見萊頓瓶在電學發展的初期起到了非常重要的作用。

所需器材
         2%硝酸銀溶液;10%氫氧化鈉溶液;10%葡萄糖溶液;8%氨水溶液;小口磨砂玻璃瓶一個(ge) (我們(men) 所選的瓶容積為(wei) 500ml,也可以選用較大的瓶子);量程為(wei) 100℃溫度計一支;500W的電爐一個(ge) ;水浴鍋一個(ge) ;石棉網一塊;開水適量。

銀鏡銀鏡反應的原理‌
銀鏡反應(Silver Mirror Reaction)是銀(Ag)化合物的溶液被還原為(wei) ‌金屬銀的化學反應。由於(yu) 生成的金屬銀附著在容器內(nei) 壁上,光亮如鏡,故稱為(wei) 銀鏡反應。常見的銀鏡反應是銀氨絡合物(又稱托倫(lun) 試劑)被‌醛類化合物還原為(wei) 銀,而醛被氧化為(wei) 相應的‌羧酸根離子的反應。

銀鏡反應的化學方程式 

葡萄糖能發生銀鏡反應是因為(wei) 它分子結構中含有   一CHO   醛基,分析:醛基具有還原性,能被銀氨溶液氧化,發生銀鏡反應,所以用葡萄糖可以代替乙醛參與(yu) 銀鏡反應。

第一步:製作銀氨溶液
        
在燒杯中放入硝酸銀溶液500ml,為了使銀鏡反應效果比較好,可在硝酸銀溶液中加入1滴10%氫氧化鈉溶液作為催化劑(由梁萬興發現的方法),當加入氫氧化鈉溶液時可以看到沉澱產生。然後用滴管將氨水滴入硝酸銀溶液一直滴到沉澱完全溶解,再加一滴使之稍微過量,這時燒杯中的液體透明略顯銀白色。這樣銀氨溶液配製工作就完成了。

第三步:銀鏡反應過程

將開水加入水浴鍋中,將水浴鍋坐在電爐上加熱,為(wei) 了使鍋受熱均勻,可在電爐上覆蓋一塊石棉網。將上麵配製好的銀氨溶液倒入500ml小口磨砂玻璃中,然後將10%葡萄糖10~15ml倒入盛有銀氨溶液的磨砂玻璃瓶中,然後將瓶放入盛有開水的水浴鍋中進行水浴加熱。由於(yu) 瓶中配製的銀氨溶液溫度比較低,鍋裏的開水很快降到60℃左右,這種溫度銀鏡反應是不能發生的,這時要不停地給水加熱,用溫度計測量當水溫達到85℃~90℃時可停止加熱,保持10~20分鍾即可,此時銀鏡反應即告結束。此時可以看到瓶子內(nei) 壁被鍍上一層銀。然後把瓶裏的液體(ti) 倒出,不要用水衝(chong) 洗,直接在電爐上烘幹即可。由於(yu) 瓶子內(nei) 壁上的銀很薄,電阻很大,用萬(wan) 用表測量表針不動,此時還不能用來做萊頓瓶,需重複上麵的過程。一般經過三到四次銀鏡反應,可使瓶內(nei) 壁所鍍的銀比較厚(注意每次反應後都不要清洗瓶子,以免衝(chong) 掉內(nei) 壁附著的銀,直接把反應後的廢液倒出,烘幹即可),電阻就非常小了,這樣通過銀鏡反應使瓶子內(nei) 壁鍍銀的工作就算完成了。

銀鏡反應過程 


第四步:製作萊頓瓶

用鋁箔膠帶(寬約6.5cm)繞在已鍍過三次銀的玻璃瓶外壁上,在玻璃瓶的內(nei) 部放一些鋁箔碎片。玻璃瓶內(nei) 壁的銀箔充當萊頓瓶的一個(ge) 極,外壁上的鋁箔充當萊頓瓶的另一個(ge) 極。將一帶金屬細杆的金屬球通過玻璃瓶的膠塞與(yu) 瓶內(nei) 鋁箔碎片接觸, 並塞緊膠塞(如圖1),這樣萊頓瓶就製作完畢了。這種萊頓瓶由於(yu) 是玻璃介質,玻璃又較厚,絕緣性能比較好,可以作為(wei) 高壓電容,即使高壓充電也難以擊穿。用起電機給其帶電,可以做一些演示實驗。另外這種電容器比一般的在瓶子中裝水做成的水質萊頓瓶更便於(yu) 攜帶。這種製作也可以交給同學們(men) 自己來做,作為(wei) 培養(yang) 學生動手能力一種活動,豐(feng) 富物理和化學知識。

Tags:萊頓瓶,銀鏡反應,製作  
責任編輯:admin
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