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1、.1 第一讲 启普发生器的构造和原理 第一局部:知识点讲解 知识点 1:了解启普发生器的构造及工作原理 启普发生器的构造和工作原理 如下列图,启普发生器由三局部构成:1.球型漏斗 2.容器局部 3.带活塞的导管局部。以实验室制氢气为例,使用时,开启活塞,酸由球形漏斗流入容器至其与锌粒接触,反响产生氢气。关闭活塞,由于氢气压强增大,酸被压回球形漏斗,与锌粒脱离接触,反响停顿。知识点 2:理解启普发生器气密性检验原理 启普发生器气密性检验 关闭导气管上的活塞,从球形漏斗口处参加水,当水浸没球形漏斗下端后,继续参加水,球形漏斗外会出现液面差,观察液面,在一段时间不发生变化,说明气密性良好。知识点 3
2、:掌握启普发生器简易装置的设计及原理 第二局部教材剖析 初中课标:不做要求 高中课标:对启普发生器不做要求,但要求学生掌握由中学化学常见仪器组.1 成的简易装置 建议:作为实验教学衔接容,补充启普发生器的有关知识 第三局部教案例如 启普发生器 知识目标 1.了解启普发生器的构造及工作原理 2.掌握启普发生器简易装置的设计及原理 能力目标 能进展启普发生器简易装置的设计 情感目标 体验实验装置的设计和评价 教学方法 讲练结合 教学过程 一、展示并讲解启普发生器的构造及工作原理 如下列图,启普发生器由三局部构成:1.球型漏斗,2.容器局部,3.带活塞的导管局部。以实验室制氢气为例,使用时,开启活塞
3、,酸由球形漏斗流入容器至其与锌粒接触,反响产生氢气。关闭活塞,由于氢气压强增大,酸被压回球形漏斗,与锌粒脱离接触,反响停顿。二 学生讨论:如何检验启普发生器的气密性.提示:启普发生器不能加热 结论:使用液封法-关闭导气管上的活塞,从球形漏斗口处参加水,当水.1 浸没球形漏斗下端后,继续参加水,球形漏斗外会出现液面差,观察液面,在一段时间不发生变化,说明气密性良好。三、练习 在没有现成的 CO2气体发生器的情况下,请你选用以下列图中的局部仪器,装配成一个简易的、能随开随用、随关随停的 CO2气体发生装置。应选用的仪器是填入仪器的编号。2假设用上述装置制取 CO2气体,而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、
4、水、块状纯碱、块状石,比较合理的方案应选用的药品_。分析题设要求设计能随开随用、随关随停的气体发生装置,显然与启普发生器的原理是一样的。设计的关键在于当我们需要反响停顿时,关闭导气管开关,产生的气体能将液体压回容器中从而与固体分开,反响停顿。装置如以下列图:反响试剂的选择同样应遵循使用启普发生器的对药品的要求,必须选择难溶于水的块状固体,此处应选块状石,由于硫酸与碳酸钙反响生成的硫酸钙为微溶物,它覆盖在碳酸钙的外表将不利于反响的进一步进展,因此只能选择硝酸,由于浓硝酸的挥发性大,因此还用水稀释。.1 实验时,石置于枯燥管必要时底部可衬玻璃纤维等,稀硝酸放在烧杯中。根据启普发生器的工作原理,我们
5、还可设计其他一些形式的启普发生器原理式反响装置,如下两例:典型例题 1.以下制备 H2的装置正确的选项是 2.以实验室制取氢气为例,设计启普发生器的简易装置 第二讲常用的枯燥剂 分液漏斗、长颈漏斗的比照 装置的气密性检验 一、常用的无机枯燥剂 为了保持药品的枯燥或对制得的气体进展枯燥,必须使用枯燥剂。常用的枯燥剂有三类:一类为酸性枯燥剂,有浓硫酸、五氧化二磷等;第二类为碱性枯燥剂,有固体烧.1 碱、石灰和碱石灰氢氧化钠和氢氧化钙的混合物等;第三类是中性枯燥剂,如无水氯化钙、无水硫酸镁等。常用枯燥剂的性能和用途如下:1、浓 H2SO4:具有强烈的吸水性,常用来除去不与 H2SO4反响的气体中的水
6、分。例如常作为 H2、O2、CO、SO2、N2、HCl、CH4、CO2、Cl2等气体的枯燥剂。2、无水氯化钙:因其价廉、枯燥能力强而被广泛应用。枯燥速度快,能再生,脱水温度 473K。一般用以填充枯燥器和枯燥塔,枯燥药品和多种气体。不能用来枯燥氨、酒精、胺、酰、酮、醛、酯等。3、无水硫酸镁:有很强的枯燥能力,吸水后生成 MgSO47H2O。吸水作用迅速,效率高,价廉,为一良好枯燥剂。常用来枯燥有机试剂。4、固体氢氧化钠和碱石灰:吸水快、效率高、价格廉价,是极佳的枯燥剂,但不能用以枯燥酸性物质。常用来枯燥氢气、氧气、氨和甲烷等气体。5、变色硅胶:常用来保持仪器、天平的枯燥。吸水后变红。失效的硅胶
7、可以经烘干再生后继续使用。可枯燥胺、NH3、O2、N2等 常见气体的枯燥与被枯燥的气体:见下表。液态枯燥剂 固态枯燥剂 装置 常见枯燥剂 浓硫酸 无水氯化钙 碱石灰 可枯燥的气体 H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2等 H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4、HCl 等 H2、O2、CH4、NH3等.1 不可枯燥的气体 NH3、H2S、C2H4、HBr、HI 等 NH3等 Cl2、HCl、H2S、SO2、CO2、NO2等 二、分液漏斗和长颈漏斗的比照 分液漏斗:包括斗体,盖在斗体上口的斗盖。斗体的下口安装一三通构造的活塞,活塞的两通分别与两下管连接。使用:分液漏斗的
8、颈部有一个活塞,这是它区别于普通漏斗及长颈漏斗的重要原因,因为普通漏斗和长颈漏斗的颈部没有活塞,它不能灵活控制液体。当分液漏斗中的液体向下流时,活塞可控制液体的流量,假设要终止反响,就要将活塞紧紧关闭,因此,可立即停顿滴加液体。长颈漏斗:用途:长颈形状的漏斗,用来添加液体到会产生气体的容器中。使用:长颈漏斗用于向反响容器注入液体,假设用来制取气体,则长颈漏斗的下端管口要插入液面以下,形成“液封,防止气体从长颈斗中逸出 二者的区别:分液漏斗主要用于别离两种互不相溶且密度不同的液体,也可用于向反响容器中滴加液体,可控制液体的用量 长颈漏斗下端没有活塞,分液漏斗有。三、各种装置的气密性检查方法归纳
9、1、根本方法:受热法:将装置只留下 1 个出口,并先将该出口的导管插入水中,后采用微热 手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等,使装置的气体膨胀。观察插入水中的导管是否有气泡。.1 停顿微热后,导管是否出现水柱。压水法:如启普发生器气密性检查 吹气法不常用,略 2、根本步骤:观察气体出口数目,假设有多个出口,则通过关闭止水夹、分液漏斗活塞或用水封等方法,使装置只剩一个气体出口。采用加热法、水压法、吹气法等进展检查。观察气泡、水柱等现象得出结论。注:假设连接的仪器很多,应分段检查。3、实例【例 1】如何检查图 A 装置的气密性 图 A 图 B 方法:如图 B 将导管出口埋入水中,用手掌或热毛巾捂容积大的部
10、位,看水中的管口是否有气泡逸出,过一会儿移开捂的手掌或毛巾,观察浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱。假设捂时有气泡产生,移开捂的手掌或毛巾,有水柱形成,说明装置不漏气。【例 2】请检查下面装置的气密性 方法:关闭分液漏斗活塞,将将导气管插入烧杯中水中,用酒精灯微热圆底烧瓶,假设导管末端产生气泡,停顿微热,有水柱形成,说明装置不漏气。【例 3】启普发生器气密性检查的方法,图 A 图 B 图 C 方法:如下列图。关闭导气管活塞,从球形漏斗上口注入水,待球形漏斗下口完全浸没于水中后,继续参加适量水到球形漏斗球体高度约 1/2 处,做好水位记号静置几分钟,水位下降的说明漏气,不下降的说明不漏气。【例
11、 4】检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性。方法 1:同启普发生器。假设颈中形成水柱,静置数分钟颈中液柱不下降,说明气密性良好,否则说明有漏气现象。方法 2:向导管口吹气,漏斗颈端是否有水柱上升 用橡皮管夹夹紧橡皮管,静置片刻,观察长颈漏斗颈端的水柱是否下落,假设吹气时有水柱上升,夹紧橡皮管后水柱不下落,说明气密性良好。【例 5】检查图 A 所示简易气体发生器的气密性。图 A 图 B 方法:关闭 K,把枯燥管下端深度浸入水中图 B 所示,使枯燥管液面低于烧杯中水的液面,静置一段时间,假设液面差不变小,说明气密性良好。【例 6】请检查下面装置的气密性 图 A 图 B 方法:如下列图。关闭导气
12、管活塞,从 U 型管的一侧注入水,待 U 型管两侧出现较大的高度差为止,静置几分钟,两侧高度差缩小的说明漏气,不缩小的说明不漏气。【例7】如以下列图所示为制取氯气的实验装置:盛放药品前,怎样检验此装置的气密性.方法:向B、D中加水使导管口浸没在水面下,关闭分液漏斗活塞,翻开活塞K,.1 微热 A 中的圆底烧瓶,D 中导管有气泡冒出;停顿加热,关闭活塞 K 片刻后,D 中导管倒吸入一段水柱,B 中没入液面的导管口会产生气泡。有这些现象说明气密性良好。【例 8】如何检查下面装置的气密性.分析:较复杂的实验装置,一次性检查效果不好,可以分段检查气密性。如用止水夹夹住 b、c 装置间的导管的橡皮管,并关闭分液漏用酒精灯在 a 装置下微热,假设 b装置中的导管产生一段水柱,说明止水夹前面的装置气密性良好。再在 c 处的锥形瓶中用酒精灯微热,假设 e 处出现气泡,停顿微热,插在 e 处液面下的导管产生一段液柱,说明这局部装置的气密性良好。