“蒸馏”实验走进“教室”

2016-04-09 08:11李强

化学教与学 2016年2期

关键词：化学实验教室

李强

（河南大学附属中学　河南开封　475001）

“蒸馏”实验走进“教室”

李强

（河南大学附属中学河南开封475001）

摘要：化学的魅力，在于一个个鲜活的实验中那奇妙变化和斑斓现象，易令人展开无限的遐想，促使实验者去探究其中的奥秘；要想使我们的化学再次成为同学们喜爱的学科，就必须利用好我们的最大的优势----化学实验，让一个

个生动形象的化学实验重新燃起学生们学习化学的兴趣。

关键词：化学实验；教室；蒸馏

化学的魅力，原本在于一个个鲜活的实验中那奇妙变化和斑斓现象，易令人展开无限的遐想，促使实验者去探究其中的奥秘，如此，吸引着一批批的优秀学子不断遨游在化学的海洋里，继而突破了一个个未知领域，从而创造出一个个造福于人类的奇迹。

可是在现如今的绝大多数化学课堂上，为了所谓的“高效”、难得的“高分”，一个个生动化学实验几乎都变成了老师的口述实验、描述实验、比划实验和实验录像，甚至变成了电脑模拟实验；这些做法无疑都是违背了自然科学的初衷，即以真实的实验现象来探究其中蕴含的原理，然后在不断探索中不断发现新问题，解决新问题。

长此以往，就怨不得学生们渐渐失去了对化学的兴趣。因为要想学好化学这门学科，不仅要具有一定的数学运算能力，还要具有一定的物理逻辑思维能力，更要具有像学文科那样死记硬背的记忆力（这些本可通过大量“直观的实验现象”便可轻松记忆的）。这无形的“三座大山”使得“化学”变为目前高中学生认为是最难学、最难提分、最枯燥无味的学科了。

所以要想使我们的化学再次成为同学们喜爱的学科，就必须利用好我们的最大的优势----化学实验，让一个个生动形象的化学实验重新燃起学生们学习化学的兴趣。可是老师们会说，小型实验可以拿到课堂，可组装麻烦的大型实验如何办?下面我就以“让‘蒸馏’实验走进‘教室’”为例，来阐述一个道理：只要我们开动脑子，方法总比困难多！

一、选择此实验为例的原因

1.此实验是人教版《高中化学·必修1》第一章第一节（同时也是整个高中化学）的“最大型”实验，也是部分环节最难理解、最难想象的实验。将该实验做好，将会给刚上高中的学生以极大的吸引力和震撼力，为学好高中化学打下坚实的基础。

2.根据以往毕业班复习时候的教训，即有些化学程度“较好”的学生对检验装置气密性的最后一个环节即“在导气管内产生一段水柱”总是想不明白其原因（此点由我们年级集体备课时，刚分来的化学“研究生”老师也求教老教师其中的道理为证），通过现场清晰的实验现象，再加上及时的讨论分析，此问题就会迎刃而解。

3.关于冷凝管的工作原理，如若不让学生们亲眼目睹其冷却过程，就是老师描述的再形象、再生动，大部分学生也弄不明白为什么冷却水不与待冷却气体“直接”接触（毕竟这种仪器在日常生活中很难找到与其相似的器具），就会带着三年的疑问去解答有关蒸馏或分馏的实验题。

二、困扰此实验走进教室的瓶颈

绝大多数老师之所以不在教室完成蒸馏实验的原因主要是“冷却水”的来源。过去有些老师把蒸馏装置在化学实验室组装好，让学生从教室到实验室来看此演示实验，过去这种做法还可以行得通，校园小、班级少、班额小、从教室到实验室不需多长时间，几个班的容易安排过来；可现如今的大校园、大班额，一个年级十几个甚至几十个班的规模，都是阻碍这种实验到实验室完成的原因。

三、在“教室”完成“蒸馏”实验的药品和仪器

1.药品：

自来水，稀硝酸，硝酸银溶液，碎瓷片。

2.仪器：

铁架台A（带铁圈和铁夹），铁架台B（带铁夹），酒精灯，蒸馏烧瓶，橡胶塞（温度计），直行冷凝管牛角管，锥形瓶带玻璃管的橡胶管（两段），纯净水桶（两个），洁净试管（两只）。

四、“蒸馏”实验走进“教室”的过程

1.取自来水少量于一支洁净试管中，向其中先加入几滴硝酸银溶液，试管内出现白色沉淀，然后再滴加少量稀硝酸，白色沉淀不溶解，证明自来水中有氯离子存在。

2.按照从左向右，由下至上原则组装蒸馏装置（图1），然后检查其气密性。用酒精灯对“空”蒸馏烧瓶微热，首先看到烧杯里的导气管口有气泡产生（图2）；停止加热，即刻在玻璃管内出现一小段水柱；再过一段时间，水柱明显上升（图3），证明整个装置气密性良好。

然后组织学生讨论冒泡的及产生水柱的原因。装置内的气体受热膨胀，从装置中逸出到水中，便产生了气泡；然后停止加热后，装置内温度降低，气压减小，则大气压就压着烧杯中水进入装置中，抵消压强差。（气密性检查的过程及原理迎刃而解）

图1

图2

图3

3.采用正确的方式向蒸馏烧瓶中放入碎瓷片，以防液体暴沸；然后将自来水注入蒸馏烧瓶中；继续完善蒸馏装置的安装。

4.让学生用教室内纯净水桶到洗手间接大半桶自来水，利用“势能差”和“虹吸原理”解决冷却水的问题（图4）；然后用另一只空纯净水桶盛接流出管释放的温水（图5）；将进水管的橡胶管连在进水口；一套完整的蒸馏装置呈现在教室的讲桌上、同学们的眼前（图6）；蒸馏实验开始，流入空桶的水，有节奏地击打着桶底，好似动听的音乐，环绕在整个教室。