【設(shè)備】
小燒瓶、表面皿、固體碘(碘片或碘粒、碘粉)、熱水、沙盤、方架(J1102型,帶夾具)、酒精燈、火柴等。
【操作】
(1)如圖3-27所示,將固體碘放入燒瓶中,用盛有熱水的表面皿蓋住量筒口。 然后將燒瓶放在沙盤上。
(2)用酒精燈小火加熱沙盤,固體碘可升華成碘蒸氣。
(3)停止加熱,取下表面皿,倒掉里面的水,可以看到表面玻璃底部附著一層碘晶體。
【評(píng)論】
表面皿也可用球面半徑略大于量筒口徑的圓底燒杯代替。 如果沒有合適的表面皿或燒杯,也可以用一個(gè)更大的玻璃漏斗倒置在量筒口上方(圖 3-28)。
【宗旨與要求】
研究水、煤油、酒精等不同類型液體在相同加熱條件下陰道體積的不同熱膨脹; 了解物體熱膨脹的普遍性。
【儀器設(shè)備】
500ml大燒瓶和燒瓶蓋(內(nèi)有三個(gè)插試管孔)、試管3支、軟瓶塞3個(gè)、細(xì)玻璃管3支(外徑小于4毫米,長(zhǎng)約20分米)、酒精、醋酸、白水、冷水、方格紙。
【實(shí)驗(yàn)方法】
1、實(shí)驗(yàn)裝置如圖2.7-l所示。 三個(gè)試管分別裝滿綠水、丙酮和酒精。 用插入玻璃管的軟塞塞住瓶口。 將坐標(biāo)紙剪成寬3分米、長(zhǎng)12分米的長(zhǎng)條(如果坐標(biāo)紙?zhí)。梢再N厚一點(diǎn)的紙),然后用刀在上面刻1分鐘左右,底部米飯的嘴巴。 將紙條放在玻璃管上,使管子露出在坐標(biāo)紙的后面,這樣便于觀察液面的升降。
2、在量筒中放入50℃左右的冷水,將上面準(zhǔn)備的三支試管分別插入量筒蓋的三個(gè)試管孔中,在燒瓶中倒入冷水。
3、觀察玻璃管內(nèi)液面的上升情況。 當(dāng)液面停止上升時(shí),記錄三個(gè)液面的上升高度。 此時(shí)你能得出什么推論?
【防范措施】
1、試管內(nèi)裝滿相應(yīng)液體后,用插入玻璃管的軟瓶塞堵住瓶口時(shí),可將軟瓶塞稍微傾斜放在試管口上,然后將木塞可以輕輕插上。 這樣軟木塞下就不會(huì)殘留空氣。
2、比較液面上升高度,可先用細(xì)皮筋標(biāo)出初始液面位置,或?qū)⒆鴺?biāo)紙上端推至液面。 這樣可以更準(zhǔn)確地讀取液位的上升高度。
3、如果實(shí)驗(yàn)過程中溫度比較高,可以使用溫度稍高的冷水。
【參考】
某些液體(1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)的體積膨脹系數(shù)[單位°C-1]
物質(zhì)
車身膨脹系數(shù)×10-3
物質(zhì)
車身膨脹系數(shù)×10-3
物質(zhì)
車身膨脹系數(shù)×10-3
氯仿
1.66
苯
1.15
烷基苯
0.83
甲苯
1,43
溴
1.12
橄欖油
0.72
三氯乙烷
1.27
醋酸
1.10
桐油
0.69
苯酚
1.22
丙酮
1.09
氯化
0.56
甲苯
1.22
變壓器油
1.00
甘油
0.505
乙醇
1.20
潤(rùn)滑油
0.96
汞
0.182
三氯乙烯
1.19
甲苯
0.85
水
0.18
【宗旨與要求】
實(shí)驗(yàn)研究了萘在熔融熔化過程中的溫度變化; 了解晶體具有一定的熔化和熔化溫度; 學(xué)習(xí)用圖像描述化學(xué)量的變化規(guī)律,從圖像中求出萘的熔點(diǎn)和熔點(diǎn)。
【儀器設(shè)備】
萘粉、溫度計(jì)2支(0°-100°C)、酒精燈、方座支架(J1102型)、石棉網(wǎng)、試管夾、燒瓶(500毫升)、試管、秒表(或手表)、攪拌器(自制),單層試管(自制),圖2.13-2),銅導(dǎo)熱架??(自制,圖2.13-3),螺旋攪拌器(自制,圖2.13-4),溫控窗口。
【實(shí)驗(yàn)方法】
方法一:水浴加熱法
一、安裝設(shè)備
如圖2.13-1所示,將攪拌器放入試管中,在試管中間放置溫度計(jì),液泡靠近試管頂部。 將萘粉壓成粉末,放入試管中(粉末量不能太少,應(yīng)少于試管的一半)。 將試管放在支架上,使裝有萘粉的部分完全沒入水底。 將另一個(gè)溫度計(jì)掛在支架上以檢查燒瓶中的溫度。
2.加熱
用酒精燈加熱量筒中的水(為減少加熱時(shí)間,量筒最好用70℃左右的冷水)。 當(dāng)杯內(nèi)溫度升至75℃時(shí),應(yīng)將酒精燈的火焰調(diào)小,使溫度緩慢上升。 通常控制水溫比萘高4℃左右。
3.觀察萘的熔化過程
每1分鐘記錄一次萘的溫度。 并注意試管頂部萘的狀態(tài)變化。 當(dāng)萘粉開始熔化時(shí),用攪拌器攪拌,使萘粉的下部落入萘熔體中。 當(dāng)萘粉完全熔化,體溫降至85℃時(shí),熄滅酒精燈,停止加熱。
以您設(shè)計(jì)的表格寫下時(shí)間和濕度。
4.觀察凝結(jié)過程
取出試管,放在空氣中自然冷卻。 可以看出萘液的溫度升高緩慢。 每1分鐘記錄一次萘的溫度,注意觀察萘的狀態(tài)變化。 將數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)到表中。
5.整理設(shè)備
直接在酒精燈上加熱試管。 待萘粉完全熔化后,取出溫度計(jì)。 將萘溶液倒在鐵板上熔化回收。 組織其他設(shè)備。
6. 制作濕度圖像。
以時(shí)間為橫坐標(biāo),溫度為縱坐標(biāo),繪制時(shí)間-溫度曲線。 從這條曲線可以看出萘熔化前后的溫度變化。 從曲線求出萘的熔點(diǎn)和熔點(diǎn)。
秘訣二:輻射采暖的方式
由于萘是熱的不良導(dǎo)體,用水浴加熱往往會(huì)導(dǎo)致升溫過快,萘粉熔化不均勻,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳。 熱輻射加熱可以避免上述缺點(diǎn),保證實(shí)驗(yàn)效果,但縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間(因?yàn)樗璧妮练垡草^少)。
1、實(shí)驗(yàn)中使用的單層試管如圖2.13-2所示。 內(nèi)外試管之間的距離沒有嚴(yán)格要求,一般幾毫米即可。 內(nèi)試管可用塞子套在外試管上,溫度計(jì)插入內(nèi)試管上部的萘粉中。 萘粉用量少,只需在溫度計(jì)的液泡中吞沒1分米左右即可。
2、整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的其他部分與圖2.13-1相同。
3、實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)大體相同,只是現(xiàn)在不用攪拌,解凍后的試管留著備用。
該方法兩層試管之間只有空氣,空氣是熱的不良導(dǎo)體,萘粉主要靠熱輻射加熱。 正是由于這個(gè)原因,萘粉的加熱比例要均勻,但萘粉不能太厚,否則熱輻射不易穿透。 因?yàn)樵嚬苁敲芊獾?strong>碘的升華和凝華實(shí)驗(yàn),所以實(shí)驗(yàn)中味道比較少。
途徑三:提高導(dǎo)熱性的途徑
由于萘是熱的不良導(dǎo)體,在加熱過程中,萘受熱不均勻。 因此,萘粉有的已經(jīng)熔化,有的還沒有達(dá)到熔點(diǎn)。 為提高實(shí)驗(yàn)過程中的導(dǎo)熱系數(shù),使萘受熱均勻,可采用以下方法。
用6塊L型銅片組成對(duì)稱的輻射銅片組,放置在試管中,如圖2.13-3所示。 然后均勻裝入萘粉,在軸心處留一個(gè)孔,將溫度計(jì)插入其中,檢測(cè)萘的本體溫度。 由于外圍銅片組從管壁放出熱量,傳質(zhì)沿散熱銅片向內(nèi)傳遞,同時(shí)熱量從管底迅速向下傳遞,使萘粉受熱均勻。 (注意水溫表不能貼在銅片上,要填萘粉,并且要高出銅框2mm左右)
2.螺旋攪拌器
如圖2.13-4所示,將鍍鉛鐵絲的一端敲平,然后纏繞成塔形螺旋狀。 螺旋下大上小,攪拌性能好。 在萘粉加熱過程中,連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋攪拌器也可以使萘粉受熱均勻。
方法四:添加溫度窗口
如圖2.13-5所示在燒瓶上蓋上溫控窗也可以提高實(shí)驗(yàn)的效果。 調(diào)溫窗的上部是一個(gè)帶兩個(gè)大孔的蓋板,下部是一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的門碘的升華和凝華實(shí)驗(yàn),通過轉(zhuǎn)動(dòng)可以將孔完全打開或完全關(guān)閉。 萘粉水浴鍋加熱時(shí),首先關(guān)閉所有溫控窗,使溫度上升較快,當(dāng)溫度接近熔點(diǎn)時(shí),打開溫控窗散熱,從而避免溫度上升過快。 只有在實(shí)驗(yàn)過程中注意控制酒精燈的加熱,才能有效地控制實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程,提高實(shí)驗(yàn)的療效。 現(xiàn)在市售的有調(diào)溫窗的“萘熔化實(shí)驗(yàn)儀”。