黄淮学院化学化工系
无机化学实验课程教案
课时安排 3学时/次 第6周 实验2: 玻璃管加工、胶塞钻孔 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√ 授课时间 16
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
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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。
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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
图2-18 玻璃管扩口
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。
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
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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?
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