爱华网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
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）。
（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
第二讲 常用的干燥剂 分液漏斗、长颈漏斗的对比 装置的气密性检验
一、常用的无机干燥剂
为了保持药品的干燥或对制得的气体进行干燥，必须使用干燥剂。常用的干燥剂有三类：一类为酸性干燥剂，有浓硫酸、五氧化二磷等；第二类为碱性干燥剂，有固体烧碱、石灰和碱石灰（氢氧化钠和氢氧化钙的混合物）等；第三类是中性干燥剂，如无水氯化钙、无水硫酸镁等。常用干燥剂的性能和用途如下：
1、浓H2SO4：具有强烈的吸水性，常用来除去不与H2SO4反应的气体中的水分。例如常作为H2、O2、CO、SO2、N2、HCl、CH4、CO2、Cl2等气体的干燥剂。
2、无水氯化钙：因其价廉、干燥能力强而被广泛应用。干燥速度快，能再生，脱水温度473K。一般用以填充干燥器和干燥塔，干燥药品和多种气体。不能用来干燥氨、酒精、胺、酰、酮、醛、酯等。
3、无水硫酸镁：有很强的干燥能力，吸水后生成MgSO4·7H2O。吸水作用迅速，效率高，价廉，为一良好干燥剂。常用来干燥有机试剂。
4、固体氢氧化钠和碱石灰：吸水快、效率高、价格便宜，是极佳的干燥剂，但不能用以干燥酸性物质。常用来干燥氢气、氧气、氨和甲烷等气体。
5、变色硅胶：常用来保持仪器、天平的干燥。吸水后变红。失效的硅胶可以经烘干再生后继续使用。可干燥胺、NH3、 O2、 N2等
二、分液漏斗和长颈漏斗的对比
分液漏斗:包括斗体，盖在斗体上口的斗盖。斗体的下口安装一三通结构的活塞，活塞的两通分别与两下管连接。
使用: 分液漏斗的颈部有一个活塞，这是它区别于普通漏斗及长颈漏斗的重要原因，因为普通漏斗和长颈漏斗的颈部没有活塞，它不能灵活控制液体。当分液漏斗中的液体向下流时，活塞可控制液体的流量，若要终止反应，就要将活塞紧紧关闭，因此，可立即停止滴加液体。
长颈漏斗：
用途：长颈形状的漏斗，用来添加液体到会产生气体的容器中。
使用:长颈漏斗用于向反应容器内注入液体，若用来制取气体，则长颈漏斗的下端管口要插入液面以下，形成“液封”，（防止气体从长颈斗中逸出）
二者的区别:
分液漏斗主要用于分离两种
互不相溶且密度不同的液体，也可用于向反应容器中滴加液体，可控制液体的用量
长颈漏斗下端没有活塞，分液漏斗有。 三、各种装置的气密性检查方法归纳
1、基本方法： ①受热法：将装置只留下1个出口，并先将该出口的导管插入水中，后采用微热（手捂、热毛巾捂、酒精灯微热等），使装置内的气体膨胀。观察插入水中的导管是否有气泡。停止微热后，导管是否出现水柱。
②压水法：如启普发生器气密性检查 ③吹气法（不常用，略） 2、基本步骤：
①观察气体出口数目，若有多个出口，则通过关闭止水夹、分液漏斗活塞或用水封等方法，使装置只剩一个气体出口。
②采用加热法、水压法、吹气法等进行检查。 ③观察气泡、水柱等现象得出结论。 注：若连接的仪器很多，应分段检查。 3、实例
【例1】如何检查图A装置的气密性
图A 图B
方法：如图B将导管出口埋入水中，用手掌或热毛巾捂容积大的部位，看水中的管口是否有气泡逸出， 过一会儿移开捂的手掌或毛巾，观察浸入水中的导管末端有无水上升形成水柱。若捂时有气泡产生，移开捂的手掌或毛巾，有水柱形成，说明装置不漏气。
【例2】请检查下面装置的气密性
方法：关闭分液漏斗活塞，将将导气管插入烧杯中水中，用酒精灯微热圆底烧瓶，
若导管末端产生气泡，停止微热，有水柱形成，说明装置不漏气。
【例3】启普发生器气密性检查的方法，
图A 图B 图C
方法：如图所示。关闭导气管活塞，从球形漏斗上口注入水，待球形漏斗下口完全浸没于水中后，继续加入适量水到球形漏斗球体高度约1/2处，做好水位记号静置几分钟，水位下降的说明漏气，不下降的说明不漏气。
【例4】检查下面有长颈漏斗的气体发生装置的气密性。
方法1：同启普发生器。?若颈中形成水柱，静置数分钟颈中液柱不下降，说明气
密性良好，否则说明有漏气现象。
方法2：向导管口吹气，漏斗颈端是否有水柱上升 用橡皮管夹夹紧橡皮管，静置片刻，观察长颈漏斗颈端的水柱是否下落，若吹气时有水柱上升，夹紧橡皮管后水柱不下落，说明气密性良好。
【例5】检查图A所示简易气体发生器的气密性。
图A 图B
方法：关闭K，把干燥管下端深度浸入水中（图B所示），使干燥管内液面低于烧杯．．
中水的液面，静置一段时间，若液面差不变小，表明气密性良好。
【例6】请检查下面装置的气密性
图A 图B
方法：如图所示。关闭导气管活塞，从U型管的一侧注入水，待U型管两侧出现较大的高度差为止， 静置几分钟，两侧高度差缩小的说明漏气，不缩小的说明不漏气。
【例7】如下图所示为制取氯气的实验装置：盛放药品前，怎样检验此装置的气密性？
方法：向B、D中加水使导管口浸没在水面下，关闭分液漏斗活塞，打开活塞K，微热A中的圆底烧瓶，D中导管有气泡冒出；停止加热，关闭活塞K片刻后，D中导管倒吸入一段水柱，B中没入液面的导管口会产生气泡。有这些现象说明气密性良好。
【例8】如何检查下面装置的气密性？
分析：较复杂的实验装置，一次性检查效果不好，可以分段检查气密性。如用止水夹夹住b、c装置间的导管的橡皮管，并关闭分液漏用酒精灯在a装置下微热，若b装置中的导管产生一段水柱，表明止水夹前面的装置气密性良好。再在c处的锥形瓶中用酒精灯微热，若e处出现气泡，停止微热，插在e处液面下的导管产生一段液柱，表明这部分装置的气密性良好。
