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化学实验常用的滴液漏斗和分液漏斗

作者:第一论文网 更新时间:2017-5-2 9:42:20

 摘要:归纳分析了高中化学甲种本、2002年旧版人教版,新课改后人教版、苏教版、鲁科版教材以及2012~2016年高考浙江、上海、江苏、福建、海南、全国卷化学部分试题中关于滴液漏斗和分液漏斗的使用情況,介绍了化学实验中常用的滴液漏斗和分液漏斗的区别、种类、构造及用途。 
  关键词:滴液漏斗;分液漏斗;玻璃仪器;化学实验;知识介绍 
  文章编号:1005–6629(2017)3–0063–03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B  [ www. dYLw.net 第 一论文网提供毕业论文代写和代写化学教学论文服务]
  新课改以来,各省的高考命题和化学教材编写中新增加了玻璃仪器滴液漏斗。而对于滴液漏斗和分液漏斗的使用和区别,一线教师产生了一些疑惑和讨论。在这样的背景下,本文分析滴液漏斗和分液漏斗在教材编写(表1)和高考命题(表2)中的使用情况,查阅资料后归纳它们的构造和用途,以期能够帮助教师和学生进一步认识和了解它们。 
  1 滴液漏斗 
  滴液漏斗包括球形滴液漏斗[1](图1)和恒压滴液漏斗[2](图2)。  
  1.1 球形滴液漏斗的构造和用途 
  (1)构造:球形主体,球体上端具有玻璃磨砂口配玻璃塞,瓶塞与漏斗瓶颈有一小孔相通,用以放液时让空气流通,使液体自然地流出。球体下端中心处有一只活塞,活塞下瑞有一只小球,球内有一只小滴嘴,它在活塞孔径控制下,调节液滴的速度和液滴的大小。在小球下端接有一漏斗管柄与整个装置连接。 
  (2)用途:用于制备气体实验装置中逐滴加液,保证气体反应缓慢持续地进行。例如,化学甲种本第三册乙炔的制备装置(第71、205 页)、测定乙醇跟钠反应生成氢气体积的装置(第105页)[3]、化学甲种本第一册实验室制氯气和HCl的装置(第30、32页)[4],这些实验削弱价格因素而改用球形滴液漏斗能做到更好地控制反应。它能把液体一滴一滴地加入反应器中,即使漏斗下端浸没在液面下,也能够清晰地观察到滴液的快慢。 
  1.2 恒压滴液漏斗的构造和用途 
  (1)构造:圆柱形玻璃筒主体,带恒压臂,筒身上端具有玻璃磨砂口配玻璃塞,下口内置一滴液嘴,配玻璃节门(活塞),下端配三通活塞的漏斗管柄与整个装置连接。 
  (2)用途:用于合成反应实验的液体加料操作,可在上口塞紧的情况下滴加液体,主要用于滴加挥发性强、刺激性大的液体[5]。或者必须在无水条件下,在惰性气体保护下,或者有气体参与的反应[6]。例如,苏教版《有机化学基础》苯的溴化实验(第50页)[7]、人教版《有机化学基础》有机合成反应装置(第64页)[8],这些实验使用了具有强挥发性的物质,应尽量使用恒压滴液漏斗。它也可用于简单的连续萃取操作,例如,人教版《有机化学基础》的柱色谱装置(第19页)[9]。 
  1.3 滴液漏斗在高考命题和化学教材编写中的实例分析 
  (1)2013年高考理综全国卷Ⅱ第26题第(3)问:“……上述装置图(图3)中,B仪器的名称是?……”。 
  解析:综合B仪器的构造和用途能得出结论,该仪器是球形滴液漏斗而不是球形分液漏斗。该填空的标准答案是滴液漏斗。 
  (2)2016年10月浙江省普通高校招生选考科目考试化学试题第31题第(4)问:“……装置改进后,向仪器A(图4)中缓慢滴加SOCl2时,需打开活塞(填“a”、“b”或“a和b”)……”。 
  解析:综合恒压滴液漏斗的构造和用途,可以得出只需要打开活塞b就能缓慢滴加SOCl2,与标准答案相符合。  
  (3)苏教版《有机化学基础》苯的溴化实验(第50页)[10]装置改进时使用了两只“滴液漏斗”。遗憾的是该教材配图(图5)所绘制的是球形分液漏斗而并非滴液漏斗,使分液漏斗和滴液漏斗混淆,给教师教学和学生学习带来了困扰。考虑到左侧苯和液溴为挥发性强、刺激性大且具有毒性的液体,应使用恒压滴液漏斗在上口塞紧的情况下缓慢滴加液体。而右侧氢氧化钠溶液,从实验功能而言,实验中使用分液漏斗替代滴液漏斗的加液功能是可行的。 
  由此可见,虽然近几年全国考纲对化学实验要求始终一致,2017年5(2)内容仍是了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法,但新课改后,教材编写和高考命题开始重视使用滴液漏斗。   
  2 分液漏斗 
  分液漏斗主要包括厚料球形分液漏斗(a)、球形分液漏斗(b)、梨形分液漏斗(c)、梨形刻度分液漏斗(d)、筒形分液漏斗(e)、筒形刻度分液漏斗(f)等(图6)[11]。 
  分液漏斗主要用于制药工业、大专院校、科研、钢铁冶金、石油化工、工矿企业、植物研究和提炼等单位进行液体的分离、洗涤和萃取等操作。不同形状的分液漏斗,都有不同的用途,球形、梨形、筒形等分液漏斗也可以作为在反应操作过程中添加溶液的工具。 
  3 结语 
  考虑到制作工艺和价格等问题,用分液漏斗部分代替滴液漏斗的功能是可行的。但通过分析高考命题和化学教材编写滴液漏斗的使用情况,我们也应该认识到,滴液漏斗和分液漏斗虽然都同属于瓶斗类玻璃仪器,但仍有明显的区别。 
  (1)构造区别。不能把球形滴液漏斗和球形分液漏斗混为一谈,它们是具有不同构造的玻璃仪器。 
  (2)用途区别。滴液漏斗的用途是满足不同需求条件下添加液体的工具,能较好地控制液滴和滴加速度;而分液漏斗虽然可作为在反应操作过程中添加溶液的工具,但我们应该认识到它主要是用于液体的分离、洗涤和萃取。  
  参考文献: 
  [1][11]郑燕龙,潘子昂.实验室玻璃仪器手册[M].北京:化学工业出版社,2007:83~85. 
  [2][5]徐云升,陈军,胡海强.基础化学实验[M].广州:华南理工大学出版社,2007:25. 
  [3]高级中学课本化学(甲种本)(第三册)[M].北京:人民教育出版社,1985:71,105,205. 
  [4]高级中学课本化学(甲种本)(第一册)[M].北京:人民教育出版社,1985:30,32. 
  [6]扬州大学等合编.新编大学化学实验(一)——基础知识与仪器[M].北京:化学工业出版社,2010:16. 
  [7][10]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·有机化学基础(第4版)[M].南京:江苏教育出版社,2014:50. 
  [8][9]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书·有机化学基础[M].北京:人民教育出版社,2007:5,19,64.