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1、 启普发生器的构造和原理第一部分：知识点讲解知识点 1：了解启普发生器的结构及工作原理启普发生器的构造和工作原理如图所示，启普发生器由三部分构成：1.球型漏斗 2.容器部分 3.带活塞的导管部分。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，反应产生氢气。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，反应停止。 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 加 入 水 ， 当 水 浸 没 球 形 漏 斗 下 端 后 ，继 续 加 入 水 ， 球 形 漏 斗 内 外 会
2、 出 现 液 面 差 ， 观 察 液 面 ， 在 一 段 时 间 内 不 发 生 变 化 ，表 明 气 密 性 良 好 。知 识 点 3： 掌 握 启 普 发 生 器 简 易 装 置 的 设 计 及 原 理第 二 部 分 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 成的 简 易 装 置建 议 ： 作 为 实 验 教 学 衔 接 内 容 ， 补 充 启 普 发 生 器 的 有 关 知 识第 三 部 分 教 案 示 例 启 普 发 生 器知 识 目 标 1.了解启
3、普发生器的结构及工作原理 2. 掌 握 启 普 发 生 器 简 易 装 置 的 设 计 及 原 理能 力 目 标 能 进 行 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 启普发生器的结构及工作原理如图所示，启普发生器由三部分构成：1.球型漏斗，2.容器部分，3.带活塞的导管部分。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，反应产生氢气。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，反应停止。 二 学生讨论：如何检验
4、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 加 入 水 ， 当 水浸 没 球 形 漏 斗 下 端 后 ， 继 续 加 入 水 ， 球 形 漏 斗 内 外 会 出 现 液 面 差 ， 观 察 液 面 ， 在一 段 时 间 内 不 发 生 变 化 ， 表 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，请你选用下图中的部分仪器，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）若用上述装置制取 CO2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝
5、酸、水、块状纯碱、块状大理石，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相同的。设计的关键在于当我们需要反应停止时，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，反应停止。装置如下图：反应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，此处应选块状大理石，由于硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙为微溶物，它覆盖在碳酸钙的表面将不利于反应的进一步进行，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。实验时，大理石置于干燥管内（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
6、作原理，我们还可设计其他一些形式的启普发生器原理式反应装置，如下两例：典型例题1.下列制备 H2的装置正确的是（ ）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 常用的干燥剂 分液漏斗、长颈漏斗的对比 装置的气密性检验一、常用的无机干燥剂为了保持药品的干燥或对制得的气体进行干燥，必须使用干燥剂。常用的干燥剂有三类：一类为酸性干燥剂，有浓硫酸、五氧化二磷等；第二类为碱性干燥剂，有固体烧碱、石灰和碱石灰（氢氧化钠和氢氧化钙的混合物）等；第三类是中性干燥剂，如无水氯化钙、无水硫酸镁等。常用干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反应的气体中
7、的水分。例如常作为 H2、O 2、CO、SO 2、N 2、HCl、CH 4、CO 2、Cl 2等气体的干燥剂。2、无水氯化钙：因其价廉、干燥能力强而被广泛应用。干燥速度快，能再生，脱水温度 473K。一般用以填充干燥器和干燥塔，干燥药品和多种气体。不能用来干燥氨、酒精、胺、酰、酮、醛、酯等。3、无水硫酸镁：有很强的干燥能力，吸水后生成 MgSO47H2O。吸水作用迅速，效率高，价廉，为一良好干燥剂。常用来干燥有机试剂。4、固体氢氧化钠和碱石灰：吸水快、效率高、价格便宜，是极佳的干燥剂，但不能用以干燥酸性物质。常用来干燥氢气、氧气、氨和甲烷等气体。5、变色硅胶：常用来保持仪器、天平的干燥。吸水后
8、变红。失效的硅胶可以经烘干再生后继续使用。可干燥胺、NH 3、 O 2、 N 2等常见气体的干燥与被干燥的气体：见下表。液态干燥剂 固态干燥剂装置常见干燥剂 浓硫酸 无水氯化钙 碱石灰可干燥的气体H2、O 2、Cl 2、SO 2、CO 2、CO、CH 4、N 2等H2、O 2、Cl 2、SO 2、CO、CO 2、CH 4、HCl等H2、O 2、CH 4、NH 3等不可干燥的气体NH3、H 2S、C 2H4、HBr、HI等 NH3等Cl2、HCl、H 2S、SO 2、CO 2、NO 2等二、分液漏斗和长颈漏斗的对比分液漏斗:包括斗体，盖在斗体上口的斗盖。斗体的下口安装一三通结构的活塞，活塞的两通
9、分别与两下管连接。使用: 分液漏斗的颈部有一个活塞，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，若要终止反应，就要将活塞紧紧关闭，因此，可立即停止滴加液体。 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:长颈漏斗用于向反应容器内注入液体，若用来制取气体，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:分液漏斗主要用于分离两种互不相溶且密度不同的液体，也可用于向反应容器中滴加液体，可控制液体的用量 长颈漏斗下端没有活塞，分液
10、漏斗有。三、各种装置的气密性检查方法归纳1、基本方法：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） ，使装置内的气体膨胀。观察插入水中的导管是否有气泡。停止微热后，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、基本步骤：观察气体出口数目，若有多个出口，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、吹气法等进行检查。观察气泡、水柱等现象得出结论。注：若连接的仪器很多，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
11、埋入水中，用手掌或热毛巾捂容积大的部位，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。若捂时有气泡产生，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，若导管末端产生气泡，停止微热，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：如图所示。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，继续加入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
12、的说明漏气，不下降的说明不漏气。【例 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。若颈中形成水柱，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，若吹气时有水柱上升，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，把干燥管下端深度浸入水中（图 B 所示），使干燥管内液面低于烧杯中水的液面，静置一段时间，若液面差不变小，表明气密性良好。【例 6】请检查下面装置的气密性 图
13、A 图 B方法：如图所示。关闭导气管活塞，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】如下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，打开活塞 K，微热 A 中的圆底烧瓶，D 中导管有气泡冒出；停止加热，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，若 b装置中的导管产生一段水柱，表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，若 e 处出现气泡，停止微热，插在 e 处液面下的导管产生一段液柱，表明这部分装置的气密性良好。
