由实验室制取蒸馏水想到铁架台的改进
对“观察水的沸腾”实验的改进

对“观察水的沸腾”实验的改进一、本实验过程中存在的问题一是酒精灯的火焰太弱,加热时间过长,浪费时间,课堂任务不能完成。
二是一根温度计只能观察到水的温度上升特点,不能呈现、观察出沸腾前水的上、下不同部分的温度差异。
三是水量选取不当,太多或太少,实验中现象不明显或来不及观察,水太多又会耽搁时间。
二、措施改进1.对酒精灯进行改进:用“小康牛肉酱”小瓶自制一个三芯酒精灯:瓶盖用金属的,在盖上打三个孔,用酒精灯韵灯芯做灯芯,熄灭时用酒瓶上的金属盖或雾状杀虫剂瓶内的小塑料盖作罩灭盖。
2.实验:(1)用100毫升的烧杯内盛80—90毫升水。
(2)将两只温度计插入水的不同深度处并将一端用绳子系牢悬挂在铁架台横梁支架上。
(3)先用三芯酒精灯加热至温度升到80摄氏度左右时,再改用单芯酒精灯加热直至沸腾。
三、改进后的效果由于烧杯中水量适中,使实验过程中的现象易于呈现和便于观察;由于实验使用三芯酒精灯,这就大大地缩短了实验的时间,这是确保课内完成实验过程,从而使实验成功的关键环节;由于采用了两只温度计观测温度,使学生更直观地观察到沸腾前水内部的温度是不同的,而沸腾时水内部不同部位的温度是相同的这一事实:由于后期撤换掉三芯酒精灯,改用单芯酒精灯,使水沸腾时温度稳定,并且符合实情,温度计示数略低于或等于100摄氏度,若不及时撤换三芯灯而一直沿用三芯灯加热,其真实温度是高于100摄氏度的,甚至升高到104摄氏度。
(这是因为三芯灯的温度过高,释放大量的热被水吸收,这些热量除用于水使其汽化外还有多余,进而使水蒸气温度升高造成的)这无疑会给学生认识带来误区:认为水常态(一标准大气压)下的沸点高于100摄氏度。
综上所述,通过对关键实验器材、实验过程中的重要环节以及实验方案、策略的改进,实验现象明显,效果理想。
关于水沸腾实验器材的改进措施

关于水沸腾实验器材的改进措施
南靖四中王美燕
实验器材:
温度计、铁架台、石棉网、酒精灯,保温热水壶,小烧杯,一片薄透明塑料片,两片较厚的塑料片。
主要问题:
水的沸腾是日常生活常见的现象,实验现象及相应结论都很明显,研究水沸腾实验的具体操作时候常出现以下问题,主要表现有三点:1. 水的质量较多,加热时间长;2.水的深度较浅,气泡上升过程时间太短,无法观察气泡上升过程中大小变化。
3、温度计由于水蒸气读数不方便等问题。
具体方法:
1、采用温水做实验,实验前用保温瓶先备好温水。
2、用小烧杯,减少水量,增大水深度
用大烧杯盛水做实验,加热太久,且不易观察到气泡变大的现象;而用试管盛水做实验,虽然水沸腾快,气泡变化明显,但存在水的沸点与常压下水的沸点相差太大,边沸腾,边升温的现象,与“沸腾过程温度不度”结论相左。
且欠安全,由于试管散热慢,当加热时间稍长,水中空气排尽时,容易发生“暴沸”。
轻则溅湿酒精灯,重则伤人,显然不太安全。
而采用用50ml的小烧杯盛水,盛水量约为30ml做实验,9min内可使水沸腾,15min内可完成实验,且能清晰地观察到气泡上升变大的现象,又不会出观上述不足。
采用三片透明薄塑料片。
教材中用纸盖在烧杯上方来减小热量散失,实际操作时,过一段时间纸会被水蒸气浸湿而下凹,且在水将沸腾时候若没有将纸板拿掉,由于水蒸气的聚集,而使水面气压增大,则会导致水的沸点上升,沸腾过程,温度也不易保持不变,难以探究温度变化特点,读数时候拿掉纸板会因为水蒸气上升液化成雾气而看不清楚
剪切,详见照片)。
制取蒸馏水的建议装置

制取蒸馏水的建议装置
制取蒸馏水的常用装置是蒸馏器。
以下是一种常见的建议装置:
1. 蒸馏锅:选择耐高温材质制作的锅体,如不锈钢或玻璃材质,并确保容量能够满足需要。
2. 冷凝器:冷凝器位于蒸馏锅的出口处,用于将蒸汽冷却成液体状态。
可以选择水冷或空气冷却的方式。
3. 冷水源:蒸馏过程中需要不断供应冷水来冷却冷凝器,以保证水蒸气能够迅速凝结成液体。
4. 长颈漏斗:连接在冷凝器下方,用于收集凝结的蒸馏水。
5. 加热源:用于加热蒸馏锅的底部,以产生蒸汽。
操作步骤:
1. 将待蒸馏的水放入蒸馏锅中。
2. 将冷凝器连接在蒸馏锅的出口处,确保连接紧密,避免蒸气泄漏。
3. 准备好冷水源,并接入冷凝器,确保在蒸馏过程中提供持续的冷却。
4. 开启加热源,将蒸馏锅加热至水沸腾,产生蒸汽。
5. 蒸汽经过冷凝器冷却,凝结成液体,并通过长颈漏斗流入收集容器中。
6. 监测收集的液体,当液体变清澈透明时,表示已蒸馏成功。
特别注意事项:
1. 确保蒸馏装置的密封性良好,避免蒸汽泄漏。
2. 确保冷凝器能够充分冷却蒸汽,以便尽快凝结成液体。
3. 操作过程中保持安全,避免烫伤或意外事故。
上述装置和步骤仅为参考,实际使用中可能需要根据具体情况进行调整和改进。
在操作过程中请务必遵循相关的安全规范。
制取蒸馏水的实训报告

一、实训目的通过本次实训,使学生了解蒸馏水的基本原理,掌握蒸馏水的制取方法,熟悉实验室蒸馏设备的使用,提高学生的实验操作技能和化学知识应用能力。
二、实训时间2023年X月X日三、实训地点化学实验室四、实训人员XXX、XXX、XXX五、实训内容1. 实验原理蒸馏是一种分离混合物中不同组分的方法,通过加热使混合物中的液体蒸发,然后冷凝收集纯净的液体。
蒸馏水是经过蒸馏过程制得的水,其纯净度较高,无杂质。
2. 实验材料- 蒸馏装置:蒸馏烧瓶、冷凝管、接收瓶、铁架台、石棉网、酒精灯、温度计- 实验试剂:去离子水、蒸馏水- 实验用品:滤纸、玻璃棒、烧杯、量筒、锥形瓶3. 实验步骤(1)准备工作1)检查蒸馏装置是否完好,确保连接紧密。
2)将蒸馏烧瓶放入铁架台上,加入适量的去离子水。
3)在冷凝管中加入适量的冷水,确保冷凝效果。
4)将接收瓶放在蒸馏烧瓶下方,准备好玻璃棒。
(2)蒸馏过程1)点燃酒精灯,加热蒸馏烧瓶中的去离子水。
2)观察温度计,当温度达到100℃时,开始收集蒸馏水。
3)用玻璃棒轻轻搅拌接收瓶中的蒸馏水,使其均匀冷却。
4)继续加热,直到收集到一定量的蒸馏水。
5)关闭酒精灯,停止加热。
(3)实验结束1)关闭冷凝水龙头,放掉冷凝管中的冷水。
2)整理实验仪器,将蒸馏装置拆卸下来。
3)将蒸馏水倒入烧杯中,进行过滤。
4. 实验结果经过蒸馏过程,收集到的蒸馏水清澈透明,无杂质,符合实验要求。
六、实验分析1. 实验原理分析蒸馏是一种常用的分离方法,其原理是利用混合物中不同组分的沸点差异进行分离。
在本实验中,去离子水作为混合物,其沸点较低,加热后蒸发,而杂质则留在烧瓶中,从而实现分离。
2. 实验步骤分析实验步骤主要包括准备工作、蒸馏过程和实验结束三个部分。
在蒸馏过程中,需要密切观察温度计,确保蒸馏过程顺利进行。
同时,要注意安全操作,防止意外发生。
3. 实验结果分析实验结果显示,通过蒸馏过程制得的蒸馏水清澈透明,无杂质,符合实验要求。
中学化学蒸馏实验改进方案设计指导方案设计教案

中学化学蒸馏实验改进方案设计指导方案设计教案一、实验背景与目的蒸馏是一种常用于化学实验中分离液体混合物的方法。
通过利用不同的沸点,将液体混合物蒸发、冷凝并收集,从而实现分离纯度较高的组分。
然而,传统的蒸馏实验存在一些问题,例如操作复杂、效率低下、易造成产品损失等。
本实验的目的是设计一种改进方案,以提高蒸馏实验的效率和准确性。
二、实验原理本实验改进方案基于传统的简单蒸馏实验原理。
简单蒸馏是利用液体混合物中不同组分的沸点差异进行分离的一种方法。
在加热的作用下,液体混合物中沸点较低的组分首先蒸发,然后通过冷凝后的液体收集装置收集。
通过这种方式,可以将液体混合物中的组分分离出来。
三、实验器材和试剂实验器材:1. 烧瓶2. 带有温度计的烧瓶塞3. 冷却装置:冷却管、冰水槽等实验试剂:1. 待分离的液体混合物四、实验步骤1. 将待分离的液体混合物倒入烧瓶中,装上带有温度计的烧瓶塞。
2. 设置冷却装置,确保冷凝器能够正常冷却。
3. 将烧瓶加热,使得液体沸腾。
4. 观察烧瓶中液体的沸腾现象,并记录温度。
5. 当温度变化较小或保持稳定时,开启冷却装置,冷凝蒸发的气体。
6. 收集冷凝后的液体,即为分离出的组分。
7. 关闭加热设备和冷却装置,待实验结束后清洗实验器材。
五、实验改进方案传统的蒸馏实验存在效率低下和产品损失多的问题,为了改进实验效果,可以考虑以下方案:1. 使用反流冷凝器:传统的蒸馏实验中,只使用简单的冷凝器进行冷却,容易导致部分组分再次蒸发而无法有效分离。
使用反流冷凝器可以在液体回流的同时进行冷却,提高分离效率。
2. 加热方式改进:传统的蒸馏实验中,常使用直接加热的方式进行加热,容易造成温度不均匀和局部过热的问题。
可以考虑使用电热恒温器等加热设备,提供均匀且可控的加热条件。
3. 优化冷却装置:传统的冷却装置使用冷却水进行冷凝,但冷却水温度有限,可能无法满足蒸发液体的快速冷却需求。
可以采用更高效的冷却介质,如液氮等,以提高冷却效果。
“水的沸腾”实验创新改进方案

“水的沸腾”实验创新改进方案第一篇:“水的沸腾”实验创新改进方案“水的沸腾”实验创新改进方案一、创新实验目的:通过对水沸腾实验装置的改进,使实验现象更加明显,更节省能源,并充分利用教学资源完成更多的教学任务。
二、实验仪器及用品:铁架台、温度计、大试管(两只)、酒精灯、大烧杯、橡胶塞、玻璃管、胶管。
三、实验装置图及说明:原实验装置改装后实验装置水沸腾实验是《物态变化》一章中非常重要的一个实验。
原实验方案实验总结;教材中对这个实验的方法设计是:利用酒精灯作为加热工具、烧杯为加热容器。
但是在实际操作中,我们发现了几点不足,主要有:(1).实验时间过长。
教材中介绍的试验方法,在用酒精灯加热小烧杯时,需要垫上石棉网,这样使得小烧杯内的水受热较慢,加热时间过长。
(2).消耗燃料多。
按照教材的实验装备进行实验,热量散失较多,不仅使得加热时间过长,而且增加了酒精的消耗,造成不必要的浪费。
(3).沸腾前后现象不够明显。
通过多次实验,我们发现,按照课本的实验方法做水沸腾实验,很难观察到教材中所描述的实验现象。
在用烧杯做加热容器的时候,在烧杯底下垫上石棉网,加热缓慢,沸腾前后均未听到响声;在水沸腾后也未见大量的气泡冒出。
(4)、个别实验现象与理论不符。
在水沸腾后撤去酒精灯,由于铁圈和石棉网的余热,沸腾的水还要继续沸腾一段时间,这与理论上的“停止加热,沸腾停止”不符。
(5)、温度计的放置不易操作。
由于烧杯中所加水较浅,烧杯也较小,因此在用温度计测水温时,很不方便,容易碰到容器底和容器壁。
四、实验创新点及其意义:我们经过思考以及实验检验,最后确定了用普通试管代替小烧杯做加热容器的实验改进方案。
1、改进的具体内容是:(1)、将小烧杯换成试管作为加热容器。
(2)、用带缺口的泡沫塑料塞子固定温度计。
(3)、在此基础上可进行气体液化的探究实验。
2、改进后实验的优点有:(1)、实验用时短。
与原先实验相比较,在应用试管作加热容器后,由开始加热到沸腾所用的加热时间明显变短。
初中化学实验方案的改进与创新

初中化学实验方案的改进与创新氢气还原氧化铜演示实验的改进1.用一束细铜丝(除去绝缘层的废电线),制成2颗铜丝小团A、B,其中B小团留有长约20厘米的细铜丝2.将A、B铜丝小团先在酒精灯火焰上加热片刻,一会儿,铜丝表面由红色变成黑色(氧化铜)。
3.将A、B小团放入试管底部,使B小团的细铜丝一端留在试管外,如图2所示。
将试管固定在铁架台上,用氢气还原氧化铜。
用肥皂水区分软水和硬水实验药品软水、硬水、肥皂水实验仪器烧杯(2个)、玻璃棒实验步骤把肥皂水分别加到盛有软水、硬水的烧杯中,搅拌,观察两烧杯中产生泡沫的情况。
实验室制取蒸馏水实验药品硬水、肥皂水实验仪器铁架台(2个)、铁夹(2个)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、尾接管、锥形瓶、乳胶管(2根)、沸石(或碎瓷片)实验步骤:(1)在烧杯中加入约1/3体积的硬水,再加入几粒沸石(或碎瓷片)以防止加热时出现暴沸。
(2)如图所示,连接好装置,使各连接部位严密不漏气。
(3)加热烧瓶,注意不要使液体沸腾得太剧烈,以防止液体通过导管直接流到试管里。
(4)弃去开始馏出的部分液体,收集到10mL左右蒸馏水后,停止加热。
(5)用肥皂水比较蒸馏前后的硬度变化。
自制简易净水器实验药品石英沙、活性炭实验仪器饮料瓶、纱布、小卵石、膨松棉、带导管的单孔胶塞实验步骤(1)取一个空塑料饮料瓶,剪去底部,瓶口用带导管的单孔胶塞塞紧。
(2)将瓶子倒置,瓶内由下到上分层放置洗净的膨松棉、纱布、活性炭等(如图所示)。
(3)试验净化效果。
探究最轻的气体氢气的性质实验药品肥皂水(或洗涤剂溶液)、碱石灰、氢气实验仪器球形管、尖嘴导管、烧杯、塑料筒、木条实验步骤1 氢气流吹肥皂泡(1)如图所示,在球形管里装上碱石灰干燥剂。
(2)在导管口蘸些肥皂水(或洗涤剂溶液),控制氢气流速,吹出肥皂泡。
(3)当肥皂泡吹到一定大时,轻轻摆动导管,让肥皂泡脱离管口。
观察现象。
2 氢气在空气里燃烧(1)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。
化学实验蒸馏装置的改进

化学实验蒸馏装置的改进作者:暂无来源:《发明与创新·中学生》 2016年第10期现在大多数中学实验室使用的化学实验蒸馏装置所用的实验器材较多,实验时间也较长,酒精灯燃烧产生的废气还会污染空气。
为此,我对该实验装置进行了改进。
我设计的化学实验蒸馏装置主体左侧壁设有蒸馏瓶把手,上侧设有密封橡胶塞,内设温度计。
装置主体右侧设有水蒸气出气管,冷凝瓶在其右侧,上、下侧分别设有冷凝瓶出水口、进水口。
冷凝瓶内部设有液化瓶,出液口在其下部,冷凝瓶被固定在铁架台固定轴上,铁架台固定轴下侧设有铁架台底座,底座上设有接液杯。
电源底座位于装置主体下侧,左侧设有电源导线,电源导线上设置电源开关及插头。
电源底座外侧壁设有通电指示灯,内部设有发热电管,且通电指示灯与发热电管通过连接导线连接,如下图所示。
改进后的实验蒸馏装置设有容量刻度线,便于观察蒸馏瓶内部混合溶液的容量。
蒸馏瓶上的防滑螺纹可防止手部滑脱,水蒸气出气管和冷凝瓶连接处有密封固定胶带,可防止未发生液化的水蒸气溢出。
电源导线上的可熔断保险丝可在电流过大时自动熔断,防止发生电源短路。
操作时,先将需蒸馏的混合液体倒入装置主体内,通电后,发热电管使温度达到水的沸点,混合液体蒸发成水蒸气后,通过出气管进入液化瓶内,此时将冷水通过冷凝瓶进水管自下而上注满冷凝瓶,水蒸气经冷凝瓶出水管流出,遇到冷水液化成液体,通过出液口流入接液杯中。
当装置主体内剩下的混合液体不多时,关闭电源即可。
(指导老师:秦有才)1.装置主体2.蒸馏瓶把手3.密封橡胶塞4.温度计5.水蒸气出气管6.冷凝瓶7.冷凝瓶进水管8.冷凝瓶出水管9.液化瓶10.出液口11.冷凝瓶固定铁环12.铁架台固定轴13.铁架台底座14.接液杯15.电源底座16.电源导线17.电源开关18.电源插头19.通电指示灯20.发热电管21.连接导线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
由实验室制取蒸馏水想到铁架台的改进
张春
(合肥市第一中学,安徽合肥,230061)
摘要:本文从实验室制备蒸馏水的实验入手,对学生在实验过程中出现的问题进行归纳和总结,并通过大量的实践操作,发现通过对已有的铁架台做适当的改进,不但可以降低实验时仪器的损坏率,还可以节省实验的时间。
同时,这种改进后的铁架台还可以应用在其他实验中,效果十分显著。
关键词:铁架台;改进
一、问题的提出
水的蒸馏(净化)是中学化学中一个重要的实验,是物质分离和提纯的一种常见手段,也是海水淡化的一种重要方法。
水的蒸馏实验在各种教材和各个年级中屡见不鲜。
如:人教版普通高中课程标准试验教科书化学(必修1)中,第一章《从实验学化学》的第一节中就有实验1-3(实验室制取蒸馏水)[1]、化学(必修2)中第四章第一节海水资源的开发和利用中的图4-3(海水蒸馏原理示意图)[2]、人教版义务教育课程标准实验教科书九年级化学(上册)中,第三单元《自然界的水》课题三《水的净化》中的实验3-4(实验室制取蒸馏水)[3]……教师在实验室指导同学完成这些实验时,发现只有很少的一部分学生能够顺利的完成本次实验,而且部分同学在安装过程中很费时,甚至打碎实验的仪器。
二、问题的分析和解决
总结发现,出现这些现象的主要原因是本次实验的装置图较多,安装较复杂,尤其是很多学生控制不好圆底烧瓶和酒精灯的距离,或近或远,造成重复拆卸重复安装,浪费很多时间,增加仪器损坏的机率(如图一)。
那么,怎样才能够避免类似的事件再次发生呢?
重复拆卸、安装
圆底烧瓶和酒精灯太远圆底烧瓶和酒精灯太近
正确的实验装置图
图一
学生犯此类错误的主要原因是组装仪器时没有按照正确的顺序——从下往上,从左向右。
但是对实验的装置图进行了仔细的分析,同时也对学生犯的错误进行认真的整理和归纳,最后发现,如果实验室里有一种可以升降的铁架台,那么我们再做类似的实验时,就不会有在安装实验仪器时出现的各种不便。
于是,将铁架台做了如下的改进。
(如图二)
三、改进后的铁架台及仪器的组装说明
实验中应用到2个改装后的铁架台,组装的顺序和使用普通的铁架台组装顺序一样,但在调节高度和冷凝管与圆底烧瓶支管的吻合程度上会更加的容易和方便。
四、改进后的实验操作
简要操作:按照组装仪器时正确的顺序——从下往上,从左向右来组装仪器,对于圆底烧瓶和酒精灯的距离,就可以通过调节铁架台的高度,整体升高或降低来达到微调的目的,就不必再重复拆卸和安装了,从而节约了很多时间,也降低了仪器损坏的机率。
(如图四) 降低铁架台 升高铁架台
固定螺丝 图二
图三
直接升高或降低铁架台
圆底烧瓶和酒精灯太远圆底烧瓶和酒精灯太近
正确的实验装置图
图四
五、仪器改进的意义
1、这种铁架台的原理很简单,学生易学、易掌握、易操作。
2、普通铁架台只需加一个升降的装置,即可改装为这种实用的可升降式铁架台。
当去掉可升降式铁架台的升降装置就可变为普通的铁架台使用,灵活多变。
3、这种铁架台同时也可在水平范围内旋转,对调整仪器的角度起到事半功倍的效果。
4、这种改进后的铁架台不但适用于水的蒸馏,同时也适用于组装仪器较多的实验,能够整体升降,微调起来很方便。
主要参考文献
[1] 宋心琦.普通高中课程标准实验教科书化学1(必修)[M].北京:人民教育出版社.2004,6;7~8.
[2] 宋心琦.普通高中课程标准实验教科书化学2(必修)[M].北京:人民教育出版社.2004,6;82.
[3] 胡美玲.义务教育课程标准实验教科书化学(九年级上册)[M].北京:人民教育出版社.2006,6;56~57.。