14.初高中化学衔接——启普发生器的构造和原理

初高中化学衔接——启普发生器的构造和原理

第一部分：知识点讲解

知识点1：了解启普发生器的结构及工作原理

启普发生器的构造和工作原理

如图所示，启普发生器由三部分构成：1.球型漏斗  2.容器部分  3.带活塞的导管部分。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，反应产生氢气。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，反应停止。               

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，从球形漏斗口处加入水，当水浸没球形漏斗下端后，继续加入水，球形漏斗内外会出现液面差，观察液面，在一段时间内不发生变化，表明气密性良好。

知识点3： 掌握启普发生器简易装置的设计及原理

第二部分教材剖析

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：作为实验教学衔接内容，补充启普发生器的有关知识

第三部分教案示例   启普发生器

知识目标   1.了解启普发生器的结构及工作原理             

2. 掌握启普发生器简易装置的设计及原理

能力目标  能进行启普发生器简易装置的设计[来源:学|科|网Z|X|X|K]

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结构及工作原理

如图所示，启普发生器由三部分构成：1.球型漏斗，2.容器部分，3.带活塞的导管部分。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，反应产生氢气。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，反应停止。               

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，从球形漏斗口处加入水，当水浸没球形漏斗下端后，继续加入水，球形漏斗内外会出现液面差，观察液面，在一段时间内不发生变化，表明气密性良好。

三、练习

在没有现成的CO2气体发生器的情况下，请你选用下图中的部分仪器，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）。
  [来源:Z,xx,k.Com][来源:学。科。网][来源:学科网]

（2）若用上述装置制取CO2气体，而实验室只有稀硫酸、浓硝酸、水、块状纯碱、块状大理石，比较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相同的。设计的关键在于当我们需要反应停止时，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，反应停止。装置如下图：
                     
    反应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，此处应选块状大理石，由于硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙为微溶物，它覆盖在碳酸钙的表面将不利于反应的进一步进行，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，大理石置于干燥管内（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应装置，如下两例：
           

典型例题

1.下列制备H2的装置正确的是（    ）

2.以实验室制取氢气为例，设计启普发生器的简易装置