实验室制取气体装置对比

1. 图1是实验室制取二氧化碳气体的装置（I）．请你运用所学化学知识回答下列问题：（1）图中仪器①的名称是_

2. 九年级化学对比实验

一、实验条件、环境或操作过程的对比性。

实验条件、环境或实验操作过程的改变有利于知识结论的得出，便于比较，更有利于掌握化学基础知识，应用化学知识解决实际问题的能力，它比单一的条件限制得出的结论更具有说服力。比如：在说明SO2的漂白性能时，课本中的实验是将SO2气体通入装有品红溶液的试管里，通过红色褪色，来说明SO2具有漂白性。为了进一步说明SO2的漂白特点以及与Cl2等物质漂白性能的差异，书本上继续将实验延伸，注重了环境、条件及操作过程的对比性，对已经变红的试管又重新加热，结果溶液又恢复至原来的红色（见图1）。通过这一操作现象的产生，可以让学生清楚认识SO2的漂白具有不稳定性，它的漂白可恢复至原状，从而与Cl2等物质的永久漂白作鲜明的对比。这样操作对比，更有利于将相似而又不同的知识进行区分，使学生在今后的练习生活应用中会更加自如。诸如上述实验的对比性，课本上还有象鉴定Na、K元素存在时，考虑使用蓝色钴玻璃的特定作用，以及证明卤素单质氧化性强弱（Cl2>Br2>I2）实验时，充分利用CCl4萃取分层分层得出结论，都是此类对比性实验的妙用。

二、实验现象的对比性。

化学实验教学一个关键的基础就是得出准确的现象问题，只有现象准确，结论方可正确，它是关系到我们学生在学习化学学科中是否得心应手的一个重要因素。如果在此基础上加以实验对比，通过现象的不同（在同一环境条件下）有利于形成准确的化学概念，巩固所学的化学知识点，搞清物质性质的实质，达到全面掌握和应用化学知识的能力。例如：为说明Cl2能够与水发生化学反应，且生成的HClO具有很强的漂白性能时，课本上安排了一套对比性实验装置（见下图2）。同学们根据观察到的现象不同，（即a装置干燥有色布条不褪色，b装置湿润有色布条褪色）稍作分析，就不难得出：Cl2使湿润的有色布条褪色的真正原因在于 Cl2与水反应生成了HClO，它的氧化漂白使之褪色，而不是Cl2本身的氧化漂白褪色。这样做同时也让学生明白了Cl2能与水发生反应的化学性质（Cl2+H2O=HCl+HClO）。通过上述实验现象的对比，不仅培养了学生观察、分析问题的能力，而且更重要的是让学生对物质的化学性质有了更准确的掌握和深层次的理解，完全起到了意料之中的双重效果。诸如上述现象不同的对比实验，在高中教材中还有不少：如为凳桐说明NaHCO3与Na2CO3不仅都能与HCl反应，而且同质量的NaHCO3产生的CO2量多且快的实验结论，课本上安排了如下图所示（图3）装置，通过观察到两气吵袜球膨大的快慢及体积的大小，就很快会得出相应的结论。象这样的现象对比，非常有利于学生带着问题去思考，从而理清知识实质、原因，最终找出问题根本之所在，把NaHCO3、Na2CO3的性质差别分清并落到实处，以备知识的灵活运用。

三、实验装置的对比性

初中阶段对O2、H2、CO2三种常见气体的制取，课本上都作了详细的讲述，让学生明确了实验装置在气体实验室制法的内容中占据一个非常重要的位置，是要求学生必须掌握的一个内容之一。在初中阶段教师为了让学生全面掌握三种气体的实验室制法，采取了多种手段和有效办法：如学生分组组装展示、试题选择搭配对比、多媒体投影展示、实验能手竞赛等。教师有意识的通过上述系列活动，把三种气体制法装置有意放在一起，通过对比、观察、展示、区别，达到了学生熟练应用三种气体的装置目的。如果在高中阶段同样采取类似的对比方法，也会达到事半功倍的教学效果。如CH4的制备与O2对比，H2S的制备与H2、CO2的类比，Cl2的制备与上述两类装置对比，教师若在此方面恰当引导，学生进行深入分析，认真研究，便不难得出气体制取的实验装置，要从①试剂反应物状态特点②反应进行的条件③气体产物的性质三方面综合考虑，这样的实验教学定会带来比较大的教学价值。象上述实验装置的对比实际非常有利于关键知识，易混升粗激知识的区分，如电解池与原电池装置的有效对比，会使学生运用此类知识显得并常轻松，得心应手。

四、正误操作的对比性

在化学教学中，一般来讲，一个错误的操作导致得不出应得的结论，有时甚至得出一个完全错误的结论。所以教师通常要求学生尽量按照实验规定的要求正确操作，追求完美的实验效果。但是在实际教学实践中，学生往往会出现操作出错或失误，导致一个错误的实验结果产生。但是我个人认为少量的有意的或无意的错误操作会给化学基础知识的学习带来事半功倍的效果，就其真正原因分析，实际上是正反对照，从语文的角度来分析，实际上是“吃一堑长一智”的经验所得。在此方面最典型的莫过于初中H2还原CuO的实验，正确操作是“先通氢，再点灯”，结束时“先熄灯，再停氢”。如果在实验结束时，某学生选熄灯而未等试管冷却就很快停止通H2，则会出现红色固体又重新变成黑色。如果出现上述情况，教师要引导学生大胆分析失败的原因并据此而大做文章，让学生展开讨论，找出问题的实质，象这样的错误操作，有时甚至比正确操作带来更好的教学效果。诸如初中的类似实验操作在高中教材的教师演示、学生实验中更是容易发生，如酸碱中和滴定实验，配制一定物质的量的浓度的溶液实验，包括实验误差的有效分析，都有正误操作的典型反映，在此类实验中出现了类似情况，教师只要引导学生正误两面对照分析，对知识进行矫正理解、深化，定会收到潜移默化实验教学效果。至此，我认为在实际教学中，教师、学生都不要怕实验失败，只要我们善于总结分析实验失败的原因及错误现象、结论产生的本质，其收效是不可低估的

3. 气体发生装置和气体收集装置是什么，分别

气体发生装置
实验室里用来生成气体的装置。
常用的有两种，一种是类型的，固体和固体混合加热，一种是H2类型的，固体与液体的反应。

气体收集装置
①排水集气法：适用于难溶于水或不易溶于水且不与水发生化学反应的气体.此法收集的气体较为纯净；当有大气泡从集气瓶口边缘冒出时,表明气体已收集满.
②向上排空气法：适用于相同状况下,密度比空气大且不与空气中任何成分反应的气体.操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处,便于将集气瓶内的空气尽快地排尽.同时应在集气瓶的瓶口处盖上玻璃片,以便稳定气流.此法收集的气体较为干燥,但纯度较差,需要验满.
③向下排空气法：适用于相同状况下,密度比空气小且不与空气中任何成分反应的气体.操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶底处,便于将集气瓶内的空气排尽.此法收集的气体较为干燥,但纯度较差,需要验满.
利用高锰酸钾制氧气时注意问题：
①试管口要略向下倾斜,防止药品中的水分受热后变成水蒸气,再冷凝成水珠倒流回试管底部,使试管炸裂.
②导气管伸入试管内不要太长,只要露出橡皮塞少许即可,这样便于气体导出.
③药品不能聚集在试管底部,应平铺在试管底部,使之均匀受热.
④铁夹应夹在距离试管口约1/3处.
⑤要用酒精灯的外焰对准药品部位加热.加热时先进行预热,即先将酒精灯在试管下方来回移动,让试管均匀受热,然后对准药品部位加热.
⑥用排水法收集氧气时,导管口有气泡冒出时,不宜立即收集.因为刚开始排出的是空气,当气泡均匀连续地冒出时,才能收集.
⑦加热高锰酸钾制取氧气时,不要忘掉在试管口处放上一团松软的棉花,以免高锰酸钾小颗粒进入导气管,堵塞导气管.
⑧实验开始前,不要忘记检查装置的气密性.
⑨实验结束时,先把导气管从水槽中取出,再移走酒精灯,防止水倒流入试管底部炸裂试管.
⑩收集满氧气的集气瓶要盖好玻璃片,正放在桌子上（因为氧气的密度比空气大）.

4. 比较一下实验室通常制取二氧化碳和氧气的产生和集气装置有何不同

二氧化碳制备装置不加热,氧气制备装置既有加热的高锰酸钾,也有不加热的双氧水与催化剂反应;
二氧化碳和氧气都可用向上排空气法收集,但二氧化碳一般不用排水法。

方法总结：
制取气体的装置分两部分：气体发生装置和气体收集装置。
发生装置的选取根据反应条件和反应物的状态而设计，收集装置是根据气体的性质(主要是物理性质)而确定的。
确定收集装置的原则——气体的收集方法是由该气体的性质，如密度、在水中的溶解性、是否与空气或水反应、是否有毒等决定的。