化学蒸馏实验的改进

化学蒸馏实验的改进（精选3篇）

化学蒸馏实验的改进 第1篇

1 实验改进原因

减压蒸馏在有机化学实验中是普通而又基础的, 它在有机化学的实验中占有很重要的地位。采用减压蒸馏可以降低液体的沸点, 提高蒸馏的效果。目前我国的有机化学实验中, 减压蒸馏是实验项目中比较重要的。传统的减压蒸馏装置见图1。

A-反应瓶;B-接收瓶;C-克氏蒸馏头;D-调节管;E-安全瓶;G-排气管

用到的主要仪器有:反应器装置、蒸馏装置、接收装置、安全瓶以及冷却井和压力计等, 在实验中存在着一些隐患, 比如压力计使用的是水银压力计, 水银的填装比较困难, 里面的气泡有可能对实验的准确性造成影响。如果在实验过程中操作不当还可能引起水银突然上升, 把压力计冲破造成水银溢出引发汞中毒等。由于基础有机化学实验室的台面空间有限, 还有一些其他的原因, 如果按照传统的减压蒸馏装置进行实验操作, 可能会使实验效果不理想。因此为了避免发生中毒事故以及提高学生的动手能力, 可以把实验中的压力计改成真空表, 把安全牌直接装入循环水式真空贡, 把普通蒸馏改成减压蒸馏来进行。

2 实验装置的优化

在进行有机化学的实验时, 一些化合物特别是高沸点的有机化合物加热时还没有达到沸点, 就会出现分解、氧化或者聚合的现象。因此在常压下无法采用蒸馏的方法进行提纯。为了对这些化合物进行分离提纯就可以采用减压蒸馏的方法。减压蒸馏就是利用液体的沸点随着外界环境中的压强的变化而发生变化的特点, 采用抽成真空的方法使液体表面的压力下降, 进而使液体的沸点降低, 然后在这种压强下进行蒸馏。传统的减压蒸馏装置采用水银压力计, 为了避免出现中毒现象, 压力计后面需要连接几个吸收塔对体系进行保护。由于实验条件的限制, 这个实验往往会现问题。如果按照图2的方式对装置进行优化, 把实验中的水银压力计改成真空压力, 这样使用起来简单方便。实验中的安全瓶可以直接接在循环水式真空泵上面, 就可以防止出现因为真空油泵数量有限而使实验无法顺利进行的问题。在传统的减压蒸馏实验中, 一些有机化合物如糖醛或者其他有机化合物因为有难闻的气味, 造成实验室内的环境污染, 而且实验结束后还需要对馏出液进行处理。在进行实验时, 如果改成学生比较熟悉的普通的蒸馏水作为待测液进行减压蒸馏, 就可以省去传统实验中的吸收塔的部分, 使实验装置达到了简化的目的, 而且也实现了有机化学实验室的绿色化。这样可以使每个学生都能够顺利地进行实验操作, 进而达到提高学生实验技能的目的。

A-反应瓶;B-接收瓶;C-克氏蒸馏头;D-调节管;E-安全瓶;G-排气管;F-真空压力表

3 实验过程及应该注意的问题

在进行实验时, 有一些问题需要注意, 进行减压蒸馏的实验时, 在进行毛细管的拉制时用力要平衡, 不能拉得太细也不能拉得太粗。这样才能使减压蒸馏过程中的抽气比较稳定。在对仪器进行装配和检漏时, 克氏蒸馏头直口处的毛细管应该伸到接近瓶底底部, 在玻璃管的一端接一根胶管, 然后在胶管内放一根细铜丝。可以用螺旋夹把胶管夹住。进行蒸馏时, 可以通过调节螺旋夹来调节进气量。当进行抽真空时, 会有少量的空气蒸馏的液体中。这些空气可以在液体中产生一些小的气泡, 在液体沸腾时作为气化的中心, 防止出现液体因为过热而爆沸, 这样就可以使蒸馏顺利平稳进行。当仪器安装完毕后还要开动循环水真空泵对整个系统的气密性进行检查。观察是否能够达到真空的程度。可以采用旋转毛细管上端的螺旋夹, 把压力降低, 等压力稳定后, 平紧橡皮管, 观察真空压力表的读数, 如果压力表的读数变化较小, 说明装置的气密性良好。如果读数波动较大, 说明装置漏气。可以用真空油脂涂抹磨口仪器的所有接口, 这样就可以使整个系统的气密性良好。检查完装置的气密性以后, 加入约20m L的待蒸液体, 压力稳定以后, 再通入冷却水, 进行平稳的加热。在整个蒸馏过程中要对温度计以及真空压力表的读数随时进行观察, 等到沸点稳定以后, 转动多尾接引管, 用它来接收主馏分。在实验过程中, 要对蒸馏的速度进行控制。等到实验完毕后, 先撤除热源, 等到冷却后再打开与毛细管连接的胶皮管上的螺旋夹。安全瓶上的活塞慢慢打开, 使内外的压力平衡, 最后再把循环水真空泵关闭。

4 结束语

通过对传统蒸馏装置的优化, 可以使能耗降低, 实验的安全性能也有了提高, 同时还不用处理最后的馏出液, 使实验达到了绿色化的要求, 使实验室的环境得到了改善。同时也锻炼了学生的实验技能, 提高了学生做实验的兴趣。

摘要：目前我国高校的学生进行有机化学实验时的蒸馏装置具有能源消耗多, 使用时间长、安全性差的缺点, 如何对有机化学实验中的水蒸气蒸馏装置进行优化, 使装置的气密性、安全性以及能源的利用率都可以得到提高, 并且可以把这套装置应用于有机化学中, 改变传统蒸馏装置的缺点是探究的重点。

关键词：有机化学,蒸馏装置,优化

参考文献

[1]刘小忠.普通蒸馏装置组装仿真模拟程序的设计与实现[J].企业家天地旬刊, 2013 (9) :74.

[2]农兰平, 贾慧芳, 谭丽泉.回流、蒸馏、分水三合一装置在有机化学实验的应用[J].广东化工, 2011, 38 (8) :148-149.

[3]张欣.从烟叶中提取烟碱方法的改革[J].大庆师范学院学报, 2006, 26 (2) :48-49.

[4]季益刚, 朱其政, 司南.水蒸气蒸馏装置的优化[J].广州化工, 2012, 40 (19) :166-168.

初中化学部分实验的改进 第2篇

一、分子之间存在间隔的实验

传统实验：我们以往的实验是用量筒分别量取100 mL的水和100 mL的酒精，然后将水和酒精混合在一起，倒在200 mL的量筒中，引导学生去观察混合后水和酒精的总体积，学生通过量筒中的液面读出数据，水和酒精的总体积小于200 mL，从而得出分子之间存在间隔这一结论。

存在的缺陷：(1)量取时间长。用量筒量取酒精和水时，要分别进行量取，且在量取的过程中要用到胶头滴管，为了量取准确一滴一滴地滴加，速度慢浪费时间。()(2)现象的.可视距离有限。由于量筒的刻度很细，且要读取数据，教室中坐在后面的学生根本观察不到，只有靠近讲台的学生才能读到准确的数据;如果教师在教室中展示，浪费时间且量筒拿在手中读数不准确。

改进后的实验：选用一个20200 mm的试管，用一个单孔塞塞紧，在胶塞的孔中放一个大约2 cm长的一个短玻璃管，在试管中倒入大约试管容积一半的水，然后向试管中缓慢地倒入滴有红墨水的酒精至试管满，塞上胶塞，这时候学生会看到红色的酒精在水上面。然后用胶头滴管向短玻璃管中滴加酒精，至短玻璃管中也满了，用手指堵住玻璃管口，将试管颠倒数次，使水和酒精均匀混合，这时候学生会看到短玻璃管中的液面明显下降，从而证明分子之间存在间隔。由于酒精中滴有红墨水，可视距离远，即使是坐在教室后面的学生也能很好地观察到实验现象，同时操作简单快捷。

二、CO2不燃烧、不支持燃烧及其密度比空气密度大的实验

传统实验：实验时将集气瓶中的二氧化碳气体倾倒入烧杯中，应该观察到烧杯中位于下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，但实际操作中往往是下面的蜡烛没熄灭，上面的蜡烛就先熄灭了，使实验现象与理论相违背，从而实验失败。实验失败的主要原因是由于蜡烛燃烧产生热量，在倾倒二氧化碳气体时，二氧化碳气体受热容易向上扩散，结果使上面的蜡烛先熄灭下面的蜡烛后熄灭，导致实验失败。同时向下倾倒二氧化碳气体时，如果倾倒方法不当气体直接倾倒在上面的蜡烛上，也会使上面的蜡烛先熄灭下面的蜡烛后熄灭。

为了解决这一问题，我将实验装置进行了如下改进：(1)取两个500 mL的矿泉水瓶，将上部剪去下部留出大概8 cm的高度，其中一个矿泉水瓶的底部也要剪去，将剪去底部的矿泉水瓶用胶水粘上一个平的硬纸壳，也可以粘上一个平的塑料片。(2)取两个自行车车胎的气门，然后按照气门的大小将两个矿泉水瓶分别各打一个孔(可以用烧热的玻璃棒一捅即可)，将气门穿入打好的孔中并将两个胶皮垫套在气门上(胶皮垫分别位于矿泉水瓶的内外两侧)，然后在气门的两侧分别用螺丝拧紧。(3)用一根乳胶管套在两个气门上，将两个矿泉水瓶连接在一起，然后再将阶梯状的蜡烛放入底部是平底的矿泉水瓶中，同时将另一个矿泉水瓶放在木块上，使其与放蜡烛的矿泉水瓶保持一定的高度差。(4)选用的蜡烛也很关键。蜡烛不能太高(最好高度对准气门的出气孔)且实验时要将蜡烛的烛芯剪短，保证既能观察到火焰且火焰还不能太大，这样实验时效果才最好。同时蜡烛的位置也很重要，要将下面的蜡烛放在出气孔边上，这样才能在实验时节约二氧化碳气体的用量。

改进实验后的优点：(1)将装置改造成这样后，再也不会出现上面的蜡烛先熄灭，下面的蜡烛后熄灭的现象了，实验成功率达100%。(2)在实验过程中，不必再顾及倾倒的方法了，只要将二氧化碳像倒水一样向矿泉水瓶中倾倒就可以了。(3)这套装置的用品完全是来自于生活中的废弃物，学生可以自己在家中制作一个这样的装置，既提高了学生学习的积极性，又培养了学生的动手能力以及废物利用的节约意识。

浅议改进化学实验教学的做法 第3篇

明伦中学

覃春暖

摘 要: 化学教学中应该注重实验教学,教师在教学中应尽量开展实验教学,改变各种传统的实验教学,利用随堂实验提高学生的学习兴趣,增加趣味实验激发学生的创新思维,开展家庭实验培养学生的创新能力。

关键词: 实验 教学 创新

化学是一门以实验为基础的自然科学,实验是化学教学的基础,教学不仅可以使学生获得科学知识和技能,而且有利于对学生进行科学方法的训练,培养其实验能力和创新精神,使其养成严谨求实的态度和追求真理的科学精神,以及科学的价值观,实验教学是整个中学化学教学过程的重要环节,是培养学生科学素养,提升学生创新能力不可缺少的重要途径。如果在教学中,能让学生亲自动手进行实验操作,反复练习,那将会使学生的学习积极性和主动性极大提高,也是其他任何教学形式和教学方法都不能替代的。然而在现实的化学教学中,由于种种原因,实验教学一直是个薄弱环节,导致许多学生动手能力极差。教师如果能在教学中充分发挥化学与生活实际联系紧密的特点,对教学中的一些实验略做改进:将演示实验随堂做、学生实验回家做、有趣实验补充做,将会收到意想不到的效果。本文结合自己的教学实际,谈谈对初中化学实验教学的一些改进。

一、变教师演示实验为学生随堂实验,培养学生的实验技能

学生亲自做实验比由教师演示学生观察留下的印象更深刻,这时学生由观看者变成操作者、实验者,其心情之激动、态度之积极、思考问题之主动都是显而易见的。可见学生做随堂实验既可以达到演示实验的目的,又可以弥补演示实验的不足,因此,在条件许可的前提下,应当多采用这种形式。一般来说,对操作简单、费时不长、安全可靠、不污染环境的演示都可以改成随堂实验。例如,“空气中氧气含量的测定”、“分子的性质实验”、“氧气的性质实验、“浓硫酸的稀释”“ 酸、碱、盐的性质”等。在课堂上教师要提出要求,及时给学生以帮助,让学生通过做实验,逐渐掌握实验操作的要领及原理。在这样的随堂实验中,同学们逐渐学会了观察、分析、归纳、总结及反思,同时实验的技巧在技能也得到提高。

二、补充有趣实验,激发学生的创新思维

在课堂教学中,有时为了调节课堂气氛,调动学生积极性和主动性,提升学生的学习兴趣,消除学生学习中产生的困惑,帮助学生加深对知识的理解和记忆,可以根据实际情况,适当补充一些有趣的演示实验,对激发学生的创新思维将会收到意想不到的效果,如在上绪言课时,除了做好课本中的几个实验外,可以增加利用氨水挥发可使无色酚酞试液变红可做“铁树开花”、利用花瓣来制做碱指示剂,利用铁与硫酸铜溶液反应来制做“铜树”,利用碳酸盐与稀酸反应来鉴别珍珠项链的真伪。如复习二氧化碳的性质时,不妨补充“镁在二氧化碳中燃烧”、“氢氧化钠溶液的喷泉”、“密闭瓶内的小球肿大”等实验。这些实验,不仅增加了学生对二氧化碳性质的深刻理解,而且使学生学到了更多的知识。此外,在做演示实验时,也可以根据具体情况将仪器装置、药品及操作方法做进一步的改进。如“二氧化锰”的催化作用实验、“氧气的实验室制法”、“一氧化碳还原氧化铜实验”（将铜线加热生成黑色的氧化铜伸到刚盛有一氧化碳的集气瓶内，黑色氧化铜又变成红色的铜）,就是几个典型的例子,在使用改进后的装置进行实验前,必须让学生明白,这样改进的优点是什么?同时思考还可以怎样改进等等,激发学生的发散思维、创新思维及学习的热情,使学生体会到创新并不神秘,只要用心研究,创新便会伴随自己的生活和学习。

三、鼓励学生积极开展家庭实验,培养学生的创新能力

开展家庭化学小实验,是课堂教学的继续、扩展和深化。例如,让学生收集日常生活中废弃的饮料瓶、一次性注射器、输液管、吸管等,制作反应仪器;用各类蛋壳、小石子代替碳酸盐,用食醋代替酸等,均可设计出一系列的家庭化学实验。例如,讲过第一章第一节“空气中的氧气含量的测定”后,给学生布置这样的一个家庭实验;利用身边的材料,验证空气中氧气含量为21%(体积含量),并对实验结果进行分析和总结。回家后,大部分同学会用茶杯代替钟罩,用小盆代替水槽,用小蜡烛代替红鳞,反复进行实验。实验成功了,总结出操作的要领:实验不成果,分析出是什么原因引起的。即使是同一个实验,同学们根据选用器材的不同,设计出的法案也不尽相同,通过实验,比较出不同方案的优点和缺点。在这样的家庭化学实验中,同学们可以从不同角度、不同的层面,选择不同的器材,采用不同的方法进行设计,其中必然蕴涵着对学生创新意识、创新精神和创新能力的培养。长此以往,必然能达到培养学生创新能力之目的。

在化学实验教学中,无论是增补实验,还是改进实验,所有的出发点应是围绕学生的发展而设计,让学生在做中学、学中做,以此达到提高学生的实验能力和创新能力之目的。

参考文献:

1、《走进课堂——初中化学》 2004年11月 高等教育出版社。

2、《初中版化学课程教师学科培训教材》 2004年6月 北京大学出版社。