启普发生器的构造及原理及装置气密性检查

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：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。

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、水、块状纯碱、块状石，比拟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。

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反响的气体中的水分。

例如常作为H
2、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MgSO4·7H2O。

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
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，
那么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
1、根本方法：
①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。

停顿微热后，导管是否出现水柱。

②压水法：如启普发生器气密性检查
③吹气法〔不常用，略〕
2、根本步骤：
①观察气体出口数目，假设有多个出口，那么通过关闭止水夹、分液漏斗活塞或用
水封等方法，使装置只剩一个气体出口。

②采用加热法、水压法、吹气法等进展检查。

③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，否那么说明有漏气现象。

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
浸入水中〔图B所示〕，使枯燥管液面低于烧杯中方法：关闭K，把枯燥管下端深度
．．
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：如下图。

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】如以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，翻开活塞K，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。