无机化学实验课程教案实验2:灯的使用、玻璃管加工、胶塞钻孔课时安排3学时/次授课时间第4周教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):1、了解酒精灯和酒精喷灯的构造和原理,掌握正确的使用方法。2、练习玻璃管(棒)的截断、弯曲、拉制和熔烧等基本操作.3、练习塞子钻孔的基本操作。教学内容(包括基本内容、重点、难点):1、基本内容:酒精灯和酒精喷灯的使用,玻璃管加工,塞子钻孔的基本操作。2、重点:玻璃管加工,塞子钻孔的基本操作.3、难点:玻璃管加工.讨论、思考题、作业:1、酒精灯和酒精喷灯的使用过程中,应注意哪些安全问题?2、在加工玻璃管时,应注意哪些安全问题?3、切割玻璃管(棒)时,应怎样正确操作?4、塞子钻孔时,应如何选择钻孔器的大小?参考资料(含参考书、文献等):1、《无机化学实验》(第三版).高等教育出版社.2、《微型无机化学实验》.科学出版社.3、《无机化学实验指导书》(第三版).高等教育出版社.授课类型(请打√):理论课讨论课实验课√练习课其他教学过程设计(请打√):思考题解答:10分钟实验指导:40分钟操作练习:120分钟整理实验室和打扫卫生:10分钟教学方式(请打√):讲授√讨论示教√指导√其他教学资源(请打√):多媒体模型实物√挂图音像其他√实验二:玻璃管加工、胶塞钻孔一、实验目的1.了解酒精灯和酒精喷灯的构造和原理,掌握正确的使用方法。2.练习玻璃管(棒)的截断、弯曲、拉制和熔烧等基本操作。3.练习塞子钻孔的基本操作。二、实验用品酒精灯,挂式酒精喷灯,锉刀,打孔器,胶塞,火柴,酒精,玻璃管,胶管等。三、基本操作1、酒精灯(1)结构:酒精灯一般是由玻璃制成的。它由灯壶、灯帽和灯芯构成。酒精灯的正常火焰分为三层。内层为焰心,温度最低。中层为内焰(还原焰),由于酒精蒸气燃烧不完全,并分解为含碳的产物,所以这部分火焰具有还原性,称为“还原焰”,温度较高。外层为外焰(氧化焰),酒精蒸气完全燃烧,温度最高。进行实验时,一般都用外焰来加热。(2)使用:①准备:整灯芯,吹气,加酒精;②点燃:浸透灯芯,火柴点燃,严禁对燃;③加热:用外焰,禁止手拿,可加用金属罩以提高温度和平稳火焰;④熄灭:灯帽盖灭(重复一次),禁止吹灭。2、挂式酒精喷灯(1)结构:灯管,空气调节器,预热盘,酒精贮罐,盖子。(2)使用:①准备:用捅针捅一捅酒精蒸气出口,以保证出气口畅通,加酒精;②预热:往预热盘里注入一些酒精,点燃酒精使灯管受热;③点燃:火柴点燃;调节空气调节器使火焰呈蓝色;④熄灭:用毕后,用石棉网或硬质板盖灭火焰,也可以将调节器上移来熄灭火焰。若长期不用时,须将酒精壶内剩余的酒精倒出。3、玻璃管加工①玻璃管(棒)的截断将玻璃管(棒)平放在桌面上,依需要的长度左手按住要切割的部位,右手用挫刀的棱边(或薄片小砂轮)在要切割的部位按一个方向(不要来回锯)用力挫出一道凹痕(见图2—11)。挫出的凹痕应与玻璃管(棒)垂直,这样才能保证截断后的玻璃管(棒)截面是平整的。然后双手持玻璃管(棒),两拇指齐放在凹痕背面(见图2—12(a)),并轻轻地由凹痕背面向外推折,同时两食指和拇指将玻璃管(棒)向两边拉(图2—12(b)),如此将玻璃管(棒)截断。如截面不平整,则不合格。②熔光切割的玻璃管(棒),其截断面的边缘很锋利容易割破皮肤、橡皮管或塞子,所以必须放在火焰中熔烧,使之平滑,这个操作称为熔光(或圆口)。将刚切割的玻璃管(棒)的一头插入火焰中熔烧。熔烧时,角度一般为45°,并不断来回转动玻璃管(棒)(图2—13),直至管口变成红热平滑为止。熔烧时,加热时间过长或过短都不好,过短,管(棒)口不平滑;过长,管径会变小。转动不匀,会使管口不圆。灼热的玻璃管(棒),应放在石棉网上冷却,切不可直接放在实验台上,以免烧焦台面,也不要用手去摸,以免烫伤。③弯曲第一步,烧管。先将玻璃管用小火预热一下,然后双手持玻璃管,把要弯曲的部位斜插入喷灯(或煤气灯)火焰中,以增大玻璃管的受热面积(也可在灯管上罩以鱼图2—14烧管方法图2—15弯管的方法尾灯头扩展火焰,来增大玻璃管的受热面积),若灯焰较宽,也可将玻璃管平放于火焰中,同时缓慢而均匀地不断转动玻璃管,使之受热均匀(见图2—14)。两手用力均等,转速缓慢一致,以免玻璃管在火焰中扭曲。加热至玻璃管发黄变软时,即可自焰中取出,进行弯管。第二步,弯管。将变软的玻璃管取离火焰后稍等一两秒钟,使各部温度均匀,用“V”字形手法(两手在上方,玻璃管的弯曲部分在两手中间的正下方)(见图2—15(a))缓慢地将其弯成所需的角度。弯好后,待其冷却变硬才可撒手,将其放在石棉网上继续冷却。冷却后,应检查其角度是否准确,整个玻璃管是否处于同一个平面上。120°以上的角度可一次弯成,但弯制较小角度的玻璃管,或灯焰较窄,玻璃管受热面积较小时,需分几次弯制(切不可一次完成,否则弯曲部分的玻璃管就会变形)。首先弯成一个较大的角度,然后在第一次受热弯曲部位稍偏左或稍偏右处进行第二次加热弯曲,如此第三次、第四次加热弯曲,直至变成所需的角度为至。弯管好坏的比较(见图2—16)。④制备毛细管和滴管第一步,烧管。拉细玻璃管时,加热玻璃管的方法与弯玻璃管时基本一样,不过要烧得时间长一些,玻璃管软化程度更大一些,烧至红黄色。里外均匀平滑里外扁平里面扁平中间细(正确)(加热温度不够)(弯时吹气不够)(烧时两手外拉)图2—16弯管好坏的比较和分析第二,拉管。待玻璃管烧成红黄色软化以后,取出火焰,两手顺着水平方向边拉边旋转玻璃管(见图2—17),拉到所需要的细度时,一手持玻璃管向下垂一会儿。冷却后,按需要长短截断,形成两个尖嘴管。如果要求细管部分具有一定的厚度,应在加热过程中当玻璃管变软后,将其轻缓向中间挤压,减短它的长度,使管壁增厚,然后按上述方法拉细。图2—17拉管方法和拉管好坏比较第三步,制滴管的扩口。将未拉细的另一端玻璃管口以40°角斜插入火焰中加热,并不断转动。待管口灼烧至红热后,用金属锉刀柄斜放入管口内迅速而均匀地旋转(见图2—18),将其管口扩开。另一扩口的方法是待管口烧至稍软化后,将玻璃管口垂直放在石棉网上,轻轻向下按一下,将其管口扩开。冷却后,安上胶头即成滴管。4、塞子与塞子钻孔①塞子大小的选择塞子的大小应与仪器的口径相适合,塞子塞进瓶口或仪器口的部分不能少于塞子本身高度的1/2,也不能多于2/3,如图2—22。②钻孔器大小的选择选择一个比要插入橡皮塞的玻璃管口径略粗一点的钻孔器,因为橡皮塞有弹性,孔道钻成后由于收缩而使孔径变小。图2-18玻璃管扩口③钻孔的方法如图2—23所示,将塞子小头朝上平放在实验台上的一块垫板上(避免钻坏台面),左手用力按住塞子,不得移动,右手握住钻孔器的手柄,并在钻孔器前端涂点甘油或水。将钻孔器按在选定的位置上,沿一个方向,一面旋转一面用力向下钻动。钻孔器要垂直于塞子的面上,不能左右摆动,更不能倾斜,以免把孔钻斜。钻至深度约达塞子高度一半时,反方向旋转并拔出钻孔器,用带柄捅条捅出嵌入钻孔器中橡皮或软木。然后调换塞子大头,对准原孔的方位,按同样的方法钻孔,直到两端的圆孔贯穿为止;也可以不调换塞子的方位,仍按原孔直接钻通到垫板上为止。拔出钻孔器,再捅出钻孔器内嵌入的橡皮或软木。孔钻好以后,检查孔道是否合适,如果选用的玻璃管可以毫不费力地插入塞孔里,说明塞孔太大,塞孔和玻璃管之间不够严密,塞子不能使用。若塞孔略小或不光滑,可用圆锉适当修整。④玻璃导管与塞子的连接将选定的玻璃导管插入并穿过已钻孔的塞子,一定要使所插入导管与塞孔严密套接。先用右手拿住导管靠近管口的部位,并用少许甘油或水将管口润湿,然后左手拿住塞子,将导管口略插入塞子,再用柔力慢慢地将导管转动着逐渐旋转进入塞子,并穿过塞孔至所需的长度为止。也可以用布包住导管,将导管旋入塞孔。如果用力过猛或手持玻璃导管离塞子太远,都有可能将玻璃导管折断,刺伤手掌。四、实验内容1、玻璃管(棒)的截断、弯曲、拉制、熔烧和扩孔要求:(1)截:端面平整;熔:光滑不缩;弯:≤120℃,里外平滑;拉:粗细适当,不偏不断;扩:扩口较圆。(2)每人提交一件样品。2、塞子钻孔要求:(1)孔位对齐,不斜、不曲,符合规定;(2)每人提交一件样品。五、注意事项1、切割玻璃管、玻璃棒时要防止划破手。2、使用酒精喷灯前,必须先准备一块湿抹布备用。3、灼热的玻璃管、玻璃棒,要按先后顺放在石棉网上冷却,切不可直接放在实验台上,防止烧焦台面;未冷却之前,也不要用手去摸,防止烫伤手。4、钻孔时不要钻坏桌面和手。六、实验习题1、酒精灯和酒精喷灯的使用过程中,应注意哪些安全问题?2、在加工玻璃管时,应注意哪些安全问题?3、切割玻璃管(棒)时,应怎样正确操作?4、塞子钻孔时,应如何选择钻孔器的大小?5、在切割玻璃时,怎样防止割伤和刺伤手和皮肤?6、烧过的灼热的玻璃管和冷的玻璃和外表往往很难分辨,怎样防止烫伤?7、制作滴管时应注意此什么?附思考题答案1.答:在酒精灯使用中,对于旧的特别是长时间未用的酒精灯,取下灯帽后,应提起灯芯瓷套管,用洗耳球轻轻地向灯壶内吹几下以赶走其中聚集的酒精蒸气。燃着的酒精灯,若需添加酒精,首先熄灭火熄,决不能在酒精灯燃着时添加酒精。点燃酒精灯一定要用火柴点燃,决不能用燃着的另一酒精灯对点。使用酒精喷灯时,应在预热盘酒精快燃完,能使液态酒精转化为酒精蒸气时再打开挂式喷灯的酒精贮罐。另外,要准备一块湿抹布放在喷灯旁,当酒精液滴洒落到实验台上引起小火时给予及时扑灭。座式酒精喷灯连续使用超过半小时,必须熄灭喷灯,待冷却后,再添加酒精继续使用。若坐式喷灯的酒精壶底部凸起时,不能再使用,以免发生事故。2.答:切割玻璃管时,要防止划破手指。熔烧玻璃管时,要按先后顺序放在石棉网上冷却,未冷之前不要用手拿,防止烫伤。在橡皮塞上装玻璃管时,防止手持玻璃管的位置离塞子太远或用力过猛而将玻璃管折断,刺伤手掌。3.答:切割玻璃管(棒)时,应将坡璃管(棒)平放在实验台面上,依所需的长度用左手大拇指按住要切割的部位,右手用锉刀的棱边在要切割的部位向一个方向(不要来回锯)用力锉出一道凹痕。锉出的凹痕应与玻璃管(棒)垂直,这样才能保证截断后的玻璃管(棒)截面是平整的。然后双手持玻璃管(棒),两拇指齐放在凹痕背面,并轻轻地由凹痕背面向外推折,同时两食指和两拇指将玻璃管(棒)向两边拉,如此将玻璃管(棒)截断。4.答:塞子钻孔时,应选择一个比要插入橡皮塞的玻璃管口径略粗一点的钻孔器,因为橡皮塞有弹性,孔道钻成后由于收缩而使孔径变小。5、答:掌握正确的操作方法和谨慎小心地实验态度。6、答①:用干抹布包住玻管,用手触摸,可判断。②:用手指甲轻轻去触及玻管。7、答:烧管的时间要长些,受热面积应小些。截断后,细端应熔光,粗端应扩口。