内容正文:
炸包之包装
——与压强有关的装置原理分析
炸
瘪
捏
鼓
这种“炸包玩具”从拿出来到爆炸的过程有哪些呢?
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
根据“炸包玩具”的爆炸过程,尝试设计“炸包玩具”的结构。
分析
瘪 捏 鼓 炸
不玩时不鼓不炸
通过“捏”使药品接触
装置需要密闭
药品需要分开
环节1:设计结构
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
思考
为什么这么设计?
捏
内包装破裂,药品接触
捏
隔层断裂,药品接触
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
回顾
我们学过的哪些实验也是通过这样的操作来控制反应发生的呢?
当装置倾斜倒置时,试管中的液体即可倒入锥形瓶或烧杯中,药品接触,反应发生。
这些实验中控制反应是否发生的方法是什么?
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
回顾
我们学过的哪些实验也是通过这样的操作来控制反应发生的呢?
通过活塞控制反应的发生。
将气球内的粉末倒入锥形瓶中,反应发生。
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
下面这个气体发生装置是如何控制反应的发生和停止的?
打开弹簧夹,液体由长颈漏斗进入,与多孔塑料板上的固体接触,反应发生;
关闭弹簧夹,装置密闭,由于有气体生成,液体在压力的作用下会进入长颈漏斗,液面下降,液体与固体分离,反应停止。
注意
块状固体药品与液体的反应才能实现这种效果
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
生活中哪些情况也是通过这样的操作来控制反应发生的呢?
在黑暗的环境中,荧光棒能发出彩光,营造出一个深受大家喜爱的气氛,因此,在演唱会或庆典活动中,常常用到荧光棒。
荧光棒由装有不同液体的聚乙烯塑料管和玻璃管组成,使用时将荧光棒弯曲,折断塑料管中的玻璃管,使两种液体混合,就能达到发光的效果,混合越充分,发光越强。
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
环节2:原理分析
爆炸
现象
原理
为什么爆炸?
决定
装置密闭
压强增大
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
回顾
我们学过的实验,应用压强的实验有哪些呢?
压强减小
该实验是如何改变压强的?
红磷与氧气反应,集气瓶内气体减少,压强变小
实验现象
烧杯中的水倒吸入集气瓶中,且约占集气瓶中原空气体积的
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
回顾
我们学过的实验,应用压强的实验有哪些呢?
压强减小
实验现象
软塑料瓶均变瘪,且②瓶变瘪的程度大于①瓶
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
回顾
我们学过的实验,应用压强的实验有哪些呢?
压强减小
现象:气体膨胀
举例
物理变化:
氯化氢、氨气等气体溶于水
化学变化:
二氧化碳、氯化氢气体遇碱性溶液;氨气遇酸等
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
回顾
我们学过的实验,应用压强的实验有哪些呢?
压强减小
现象:U形管液面左高右低
举例
硝酸铵固体溶解、干冰升华、碘升华等
该实验是如何改变压强的?
硝酸铵溶解、升华过程均会吸收热量,温度下降,压强减小
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
回顾
我们学过的实验,应用压强的实验有哪些呢?
压强增大
现象:气体膨胀
如何使压强增大?
1.有气体生成
2.产生热量
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
举例
有气体生成:
放出热量:
过氧化氢溶液分解、氢前金属与酸反应、碳酸盐与酸反应、铵盐与碱性溶液反应等
氢氧化钠固体溶解、氧化钙与水反应、氢前金属与酸反应等
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
回顾
我们学过的实验,应用压强的实验有哪些呢?
压强增大
现象:U形管液面左低右高
举例
物理变化:
氢氧化钠固体溶解、浓硫酸的稀释等
化学变化:
氧化钙与水反应、活泼金属与酸反应、中和反应等
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
这些实验压强增大了,但为什么“不炸”?
有缓冲装置
密闭装置内压强增大,装置就一定爆炸吗?为什么?
不一定。还需满足条件:①无缓冲装置;②压强差达到材料的承受极限
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
环节3:材料分析
思考
在选择包装材料时,都需要注意哪些问题呢?
性能
安全
环保
成本
外观
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
为什么选择这种材料作为包装?
性能
1.铝膜具有良好的防潮、防氧化、防紫外线等性能,可以有效地保护玩具内部的物品。
2.铝膜还具有良好的隔热性能,可以防止玩具内部的物品受到高温的影响。
3.铝膜具有较高的耐磨性和耐腐蚀性,可以增加炸包玩具的耐用性和使用寿命。
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
为什么选择铝膜材料作为包装?
安全
1.铝膜是一种相对安全的材料。根据国际食品接触材料标准,铝膜可以安全地用于食品包装中,因为它不会对食品产生有害影响。同样地,在炸包玩具中,铝膜也不会对儿童产生有害影响,因为它不会释放出有害物质。
2.然而,需要注意的是,铝膜在高温、高压、划伤等情况下可能会破裂,从而导致玩具内部物品散落出来。因此,在使用炸包玩具时,应该遵循使用说明,避免对玩具进行过度压力或划伤,以免发生意外。
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
环保
成本
铝膜本身是可回收的材料,因此在使用过程中,如果能够将废弃的铝膜进行回收和再利用,就可以减少对环境的影响。如果铝膜被随意丢弃,就会对环境造成污染。
如果使用的是塑料,会造成白色污染。
相对于其他包装材料,铝膜的成本可能会稍高一些。但是,作为炸包玩具的外层材料,铝膜的成本并不算高。这是因为炸包玩具的体积相对较小,所需的铝膜数量也不多,因此铝膜的成本并不会对玩具的价格产生太大的影响。
为什么选择铝膜材料作为包装?
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
为什么选择铝膜材料作为包装?
外观
1.铝膜可以增加玩具的美观度:使炸包玩具表面呈现出金属光泽,增加了玩具的美观度。
2.铝膜可以增加玩具的质感:使炸包玩具表面具有一定的质感,增加了玩具的触感和手感。
3.炸包玩具颜色多样,富有手雷图案,有立体感,容易吸引儿童的目光。
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
环节4:包装揭秘
和你设计的是否一样?
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
小结
实验原理
反应原理
装置原理
操作原理
通过操作使物质接触,满足反应条件,从而发生反应
通过物质间的相互作用,使密闭空间内压强急剧增大,撑破包装,发生爆炸
密闭装置、可以控制反应的发生
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
小结
性能
安全
环保
成本
外观
包装材料的选择
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
1. 下列装置图不能用来检查装置气密性的是( )
A
A B C D
A中注射器与长导管相连,装置未密封,无论装置气密性是否良好,推注射器时导管口都会有气泡冒出。
小试牛刀
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
2. 化学实验是学习化学知识、培养化学素养的重要手段。下列实验方案能达到预期目的的是 ( )
A
生石灰和水反应放出大量的热,A中锥形瓶内温度升高,气体受热膨胀,压强增大,可观察到气球变大,能达到目的,A正确;
二氧化碳与水反应生成的碳酸显酸性,会使湿润的紫色石蕊试纸变红,但该装置选用湿润的红色石蕊试纸遇到酸性物质不变色,无法验证二氧化碳和水发生反应,B错误;
该装置中热水无法达到红磷的着火点,红磷不燃烧,无法验证可燃物的燃烧条件,C错误;
氢氧化钠溶液与铵态氮肥反应会生成氨气,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,但是该装置中用干燥的红色石蕊试纸验证,氨气无法使干燥的石蕊试纸变色,因此该实验中无明显现象,无法验证该化肥为铵态氮肥,D错误。
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
3.[数字化实验](2022唐山路北区一模)如图所示,装置甲是某同学组装的实验室制取二氧化碳气体的发生装置,为了解该装置能控制反应的发生和停止的原因,他们在装置甲中连接压强传感器,从而测定实验中试管内气体压强变
化的情况(如图乙)。
下列说法错误的是
( )
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
A.ab段对应漏斗中液面逐渐上升
B. bc段对应反应停止
C.c点对应操作是关闭弹簧夹
D.bc段压强基本不变,说明装置
气密性良好
ab段装置内压强明显增大,说明此时关闭弹簧夹,漏斗内液面逐渐上升,A正确;
bc段压强达到最大值,此时反应停止,B正确;
c点后压强迅速降低,对应操作是打开弹簧夹,气体沿导管导出,C错误;
bc段压强基本不变,说明装置气密性良好,D正确。
答案:C
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
4. (2023成都)根据图文回答下列问题。
(1)潜航时,必须调节舱内氧气、水蒸气和_________的含量。 制造“蛟龙号”外壳的合金应选择_____ (填字母)。
a. 黄铜 b. 不锈钢 c. 钛合金
二氧化碳
强度大、机械性能好,耐腐蚀性强。
C
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
(2)航天食品有脱水米饭、宫爆鸡丁、茶饮等,米饭富含的营养素主要是______。 为保证营养均衡,提供了水果,作用是___________。
(3)高铁制造用到铝合金、玻璃钢、碳纤维等,属于复合材料的是_______。座椅内填充了“聚氨酯高回弹发泡”新材料,具有防火阻燃、吸音性好、________(写一条)等特点。
糖类
补充维生素
玻璃钢
弹性好
玻璃钢是由玻璃纤维和合成材料复合而成的
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
(4)大运会场馆地下车库通过一氧化碳传感器反馈值来确定送排风系统的开启与关闭。车库内一氧化碳主要来源于_________,危害是_________。
汽车尾气
造成中毒
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
5. (2022张家口模拟)按如图所示装置进行实验。向试管中加入稀盐酸后,观察到试管中有气泡产生,U形管中的红墨水左低右高。
(1)试管中发生反应的化学方程式为
___________________________。
(2)锥形瓶中的现象为_______________________。
Mg + 2HCl ==== MgCl2 + H2↑
镁与稀盐酸反应放热,导致温度升高,氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小,析出氢氧化钙固体,观察到饱和Ca(OH)2溶液变浑浊。
饱和Ca(OH)2溶液变浑浊
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
(3)U形管中红墨水出现“左低右高”现象的原因是
__________________________________________
__________。
镁和稀盐酸反应放热,使锥形瓶内温度升高,
压强增大
拓展设问
(4)若将镁粉和稀盐酸换成另一种固体和液体,也能出现相同现象,且原理与上述实验不同,该药品可以是____________________________。
氢氧化钠固体和水(合理即可)
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
硝酸铵固体溶于水吸热使溶液温度降低,瓶内气压减小,在外界大气压作用下,U形管液面呈现"左高右低"的现象。
(5)若将镁粉换成一种液体,也能产生相同现象,该反应的化学方程式为_____________________________________。
(6)若要使得U形管“左高右低”,镁粉和稀盐酸应换成的药品是_______________。
HCl + NaOH ==== NaCl + H2O(合理即可)
硝酸铵固体和水
炸包之包装——与压强有关的装置原理分析
$$