初级药师基础知识

气密性检查说课 《实验装置气密性检查》 说课 高三化学组 张 军 龙 1 实验装置的气密性检查是化学实验复习中的一个重点～也是一个难点。从教学上来讲～初中实验基本操作就要求学生会检查气密性～高中教学中气密性检查在有制备装置的实验中都会提到～但实际操作中几乎没有要求学生做过～造成这个知识点对于学生来说只有理论没有实践。学生对这一点掌握很差～也说明我们的教学在这方面存在问题～因此将实验装置气密性检查作为一个专题～结合试卷讲评开展。 学生答题存在的问题有:1)不知道气密性检查这一环节与其他实验环节的关系。气密性检查应在实验开始前进行～或认为从题干中仪器图所画的已加入的药品开始检查2)不能掌握装置气密性检查的基本方法。3)虽然能掌握基本的气密性检查方法～但因不明白原理的本质所以不能进行灵活应用。4)实验操作述不清。 本节课～在上首先展现气密性检查的基本方法～并讲清原理与操作方法～明确气密性检查环节是实验开始前、仪器组装完成后～只能用水帮助检验。在原理讲解上强调只留一个出口和形成气体封闭体系后改变气体压强。在此基础上展示用试管和长颈漏斗组成的气体发生装置～提问学生如何进行装置气密性检查,提示学生注意有几个气体出口～应如何解决,引导学生认识可以用水封的方法封闭长颈漏斗的下口～这样就只剩一个气体出口了～这时可以用注水法检查气密性～并具体讲解注水法检查装置气密性的操作、现象。 在介绍完几种典型的装置气密性检查方法后～展示几套能实现启普发生器原理的简易装置～提出问题:如何检验这些装置的气密性。由学生展开讨论～进行知识的应用与巩固。学生一旦从原理上掌握了气密性检查～是能灵活应用原理进行实验设计的。 正课: 实验装置气密性检查面面观 检查装置气密性的方法和途径很多。下面是对有关装置气密性检查的几种情况的思考和分析: 1(如图1～这种制气装置在加入反应物前～应怎样 检查装置的气密性, 图1 实验装置 分析:这是一个很基础的检查装置的气密性的问题～利 用气压变化引发的现象即能检查装置的气密性。连接好装置～将导管的一端放入盛水的容器中～用手掌紧贴锥形瓶外壁 ～如果盛水的容器中有气泡冒出～移开手掌～一会儿～导管中有一段液柱～证明装置的气密性良好。如果环境温度偏高～手掌紧贴使锥形瓶内外的温度变化很小～也可采用酒精灯微热或其他方法。 2(如图2～这种制气装置在加入反应物前～应如何检查装置的气密性, 2 分析:图2中长颈漏斗与空气连通～用上述的方法是不能解决问题的。 方法1～用弹簧夹夹住胶皮管～从长颈漏斗中向试管内加水～长颈漏 斗中会形成一段液柱～停止加水～液柱不下降～证明装置的气密性良 好。方法2～先从长颈漏斗中向试管内加水～使长颈漏斗下端形成液 封～将导管另一端放入盛水的容器中～再向长颈漏斗中加水～如果盛 图2 实验装置 水的容器中有气泡出现～证明装置的气密性良好。 3(用如图3所示的装置进行实验～可以使气球膨胀或缩小。装置说明:一个容积较大的广口瓶～瓶塞上装有分液漏斗A、B和玻璃导管～控制漏斗 上的活塞开关可以随时滴加溶液～导管伸入瓶内的一端与一 个小气球紧密连接～导管的另一端与空气相通。装置的气密 性是本实验能否成功的关键。如何检查该装置的气密性呢, 分析:观察装置图～气球与空气直接相通～气球膨胀或 图3 实验装置 缩小与装置的气密性直接相关。关闭A、B的活塞～将广口 瓶浸没在冰水中～广口瓶内温度降低～气球会很快膨胀～证明装置的气密性良好。 4(检查图4装置的气密性～应如何操作,看到什么现象证明装置的气密性良好, 分析:此题将注射器用于气密性的检查很 有创意～观察装置图～要看清单向阀的方 向～向外轻轻拉动注射器的活塞～浸没在 水中的玻璃导管口有气泡冒出～证明装置 的气密性良好。 图4 实验装置 5(如图5～在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置 的气密性～如观察不到明显现象～还可以用什么简单的方法证明该装置的气密性良好, 图5 实验装置 3 分析:由于装置连接仪器较多～用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性～产生气泡较难～现象很不明显。可借助酒精灯～反应前先微热烧瓶～B、C、D瓶中有气泡冒出～停止加热后～水会上升到导管里形成一段液柱～证明装置的气密性良好。 6(如图6～关闭装置中的弹簧夹a后～开启分液漏斗的活塞b～ 水不断往下滴～直至全部流入烧瓶～能否说明该装置是否漏气,如 果不能～该如何检查装置的气密性, 分析:不能说明装置是否漏气。由于分液漏斗和烧瓶间用橡皮管相 连～使分液漏斗中液面上方和烧瓶中液面上方的压强相同～无论装 置是否漏气～都不影响分液漏斗中的水滴入烧瓶。如何检查装置的 图6 实验装置 气密性呢, 关闭装置中的弹簧夹a后～再用止水夹夹住橡皮管～然后开启分液漏斗的活塞～水不能全部往下滴～说明装置的气密性良好。 各种装置的气密性检查方法归纳 一般说来～无论采用那种装置制取气体～在成套装置组装完毕装入反应物之前～必须检查装置的气密性～以确保实验的顺利进行。 装置气密性的检验～原理通常是想办法造成装置不同部位气体有压强差～并产生某种明显的现象。使气压增大的常见方法有:?对容积较大的容器加热,用手、热毛巾、或微火,容器内受热气体膨胀～压强变大～现象是从导管出口,应浸没在水下,排出气泡～冷却时气体收缩～液体回流填补被排出的气体原来的位置～从而形成一段液柱,?通过漏斗向密闭容器内加水～水占领一定空间使容器内气体压强变大。现象是使加水的漏斗颈中的水被下方的气体“托住”～形成一段稳定的液柱。叙述上要注意细节描述的严密如: 将导管末端浸入水中(或是加水没过导管末端或是插入)。要注意关闭或者开启某些气体通道的活塞或弹簧夹。关闭分液漏斗活塞～或加水至“将长颈漏斗下口浸没”等。 一、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。冷却后～导管是否出现水柱。 ?压水法:如启普发生器气密性检查 ?鼓气法 二、基本步骤: 4 ?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～只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。 采取适当措施: nRT 根据:PV=nRT, 得出P= 可知?T升高～P增大?V缩小～P增大。 V 措施:?升高封闭气体的T～使气体P增大。?缩小封闭气体的V～使气体P增大。 具体措施如下: 具体措施 适应对象 具体措施 现象 改变 加热 简单仪器 手捂 导管口有气泡～松温度 手后～形成液柱 较复杂装置 酒精灯微热 导管口有气泡～冷 却后～形成液柱 改变 加水 长颈漏斗 加水形成液面高度差 静置～液面高度差气体 不变 体积 分液漏斗 加水～ 一段时间后水不 再滴下 U型管,不一端封闭～从另一端加静置～液面高度差 等长, 水形成液面高度差 不变 改变 注射器 推或拉吸入一定量气松开手后～注射器 压强 体后的注射器活塞 活塞复位 三、实例 【例1】如何检查图A装置的气密性 图A 图B 图C 方法:如图B将导管出口埋入水中～用手掌或热毛巾捂住容积大的部位～看水中的 5 管口是否有气泡逸出～ 过一会儿移开手掌或毛巾～观察浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱。若捂住时有气泡溢出～移开手掌或毛巾～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～用酒精灯微热园底烧瓶～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:向导管口鼓气～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～ 6 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所示仪器的气密性。 图A 图B 方法:关闭K～在烧杯中注入较多量水,图B所示,～使干燥管内液体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】检查图A所示仪器的气密性。 图A 图B 方法:如图所示。关闭导气管活塞K～从U型管的另一侧注入水～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】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, 。 A B C D 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 7 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。B有储气作用、防堵塞防倒吸安全瓶作用 【例7】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。 本课还讨论了分液漏斗的气密性检查及成套装置气密性检查时的分段检查与整体检查的优劣等问题。另外本节课应该展示几套基本装置～实际地给学生操作一下如何检验气密性,气密性检查没有危险～也可以让学生来操作～验证自己的实验设计,～学生就会得到更直观的印象。实验教学不能只有理论和讲解～只有实际的动手操作才能带给学生最深刻～最鲜活的印记。 在教学中～从知识的联系与拓展角度～给学生提出装置气密性检查在原理上相关封闭气体的压强问题～除了装置气密性检查外～还有喷泉实验、多用瓶原理、防倒吸设计、定量实验气体读数等问题也是与气体压强有关的问题。鼓励学生在课下进行研究～将基础知识进行合理的迁移与应用。 8