实验三-酒精喷灯的使用和玻璃操作

实验三酒精喷灯的使用和玻璃操作一、实验目的1、了解酒精喷灯的构造、使用方法、火焰各区域温度的高低及各区域火焰的性质。2、练习玻璃管的切割、圆口、弯曲和拉伸，练习玻璃棒的制作。3、练习塞子钻孔的基本操作。二、仪器材料仪器：酒精喷灯、坩埚夹、锉刀（或薄片小砂轮）、石棉铁丝网、打孔器。材料：大头针（或细铁丝）、小块纸板（或厚纸板）、铜片、玻璃管（内径3~4mm，长12cm；内径6mm，长50cm）各一根、玻璃棒（长40cm）一根。三、实验内容(一)酒精喷灯的使用1、酒精喷灯的构造及使用方法酒精喷灯是金属制的。使用前，先在预热盆中注满酒精，然后点燃预热盆内的酒精，以加热金属灯管。待预热盆内酒精燃烧待尽时，开启开关，这时由于酒精在灼热的灯管内气化，并于来自气孔的空气混合，用火柴在灯管管口处点燃，即可得到高温火焰。调节开关螺丝，可以控制火焰的大小，向左加大火焰，向右减小火焰直至熄灭。注意，在开启开关、点燃之前，灯管必须充分灼烧，否则酒精在灯管内不全部气化，将有液态酒精由管口喷出，形成“火雨”，乃至会引起火灾。不用时，必须关好酒精储罐的开关，以免酒精泄漏，造成危险。酒精喷灯的构造如下图1。图1酒精喷灯的构造1、灯管；2、酒精喷灯开关；3、预热盆；4、灯座；5、气孔；6、橡皮管；7、酒精；8、储罐；9、酒精储罐开关2、火焰的温度酒精喷灯的火焰温度通常可达700~1000℃，在酒精喷灯火焰中，各部分温度的高低如图2。（1）将铁丝网平放在无色火焰中，从火焰上部慢慢向下移动，注意铁丝网变成红热部分的面积和光亮程度变化。图2火焰结构图3火焰温度实验1、氧化焰；2、还原焰；3、焰心；4、温度最高处（2）将厚卡纸用水浸湿后，使其一边向下，垂直穿过火焰，把火焰平均分成两部分，当纸片有焦灼的倾向时，取出纸片，观察纸片焦灼的情况。（3）取一根火柴，用大头针从火柴头下横穿过，把针架在灯管上，使火柴头露在外边，位于灯管的中心上方（图3-3）。然后将灯点燃，注意灯是否可以燃烧一段时间而火柴不致着火？根据实验（1）、（2）、（3）的结果，作出火焰各层温度高低的结论。3、火焰的性质用坩埚夹夹住一块铜片，使一边向下，竖直穿过火焰。观察铜片在各层火焰中表面的颜色。注意哪部分火焰有氧化作用（生成黑色氧化铜）？哪部分火焰有还原作用（恢复成光亮的金属铜）？根据上面实验作出火焰各层性质的结论。(二)玻璃操作1、玻璃管的切割和圆口将长约50cm的玻璃管平放在桌子的边缘上，左手按住要切割的部位（玻璃管的中部），右手用锉刀的棱边（也可用薄砂轮）在要切割的部位用力向前或向后锉一下（注意：只能朝一个方向锉，不可来回锉）。当锉出一个深而短的凹痕时用两手的拇指在凹恨后轻轻向后一折，玻璃管即断为两节。玻璃管切割断面的边缘很锋利，易割破皮肤、衣物、胶管等。所以必须对其进行处理，具体办法是将刚割断的玻璃管倾斜45°角，断口放在火焰的外焰中灼烧，同时不断转动玻璃管，直至管口变为平滑，取出玻璃管放在石棉网上冷却。将割断玻璃管断口放在喷灯火焰中灼烧，使其平滑，这一过程叫圆口。2、玻璃管的弯曲及拉伸进行玻璃管弯曲时，先将洁净、两端圆口的玻璃管用小火预热一下，然后双手平握玻璃管，放在火焰中加热。受热长度约为3~5cm，加热时要缓慢而均匀地转动玻璃管，转动应朝一个方向进行，且双手距离应保持一定距离，以防玻璃管软化时发生扭曲、拉伸或缩短。当玻璃管加热到发黄变软时，即可从火焰中取出，等1~2秒后，两手向上向里轻托，准确地弯成所需角度，如图4。图4玻璃管的弯曲图5塞子钻孔弯玻璃管时，若所需角度较小时，可分几次弯成。为防止弯曲处有缺陷，可用胶塞或手指堵住一端管口，在另一端适当吹气，使管径均匀。弯好后，应待玻璃管冷却变硬后才能放在石棉网上继续冷却。需分几次弯成的玻璃管，在做第二、第三次弯曲时应在第一次受热部位的偏左或偏右处进行加热和弯曲，这样弯曲处不易发生缩陷的毛病。拉伸玻璃管时，加热的方法与弯曲玻璃管时相同，不过，加热时间应稍长些，受热面积稍窄些，待玻璃管烧成红黄色时即可从火焰中取出，顺着水平方向向两边拉伸，同时均匀地转动玻璃管。拉至所需细度后，可以一手持玻璃管，使它竖直下垂一会儿，然后放平冷却，再按需要截断，并将断面圆口。用拉伸的玻璃管按上胶帽，即可制成滴管。3、玻璃棒的制作将长约40cm的玻璃棒在其中间部位用锉刀或砂轮截断，在火焰中圆口，即制得玻璃棒。(三)塞子的钻孔在塞子内需要插入玻璃管或温度计时，必须在塞子上钻孔。钻孔的工具是钻孔器，它是一组直径不等的金属管，一端有柄、另一端很锋利，用来钻孔。钻孔的步骤如下：1、塞子的选择塞子的大小应与仪器的口径相符，塞子进入瓶颈部分不能少于塞子本身高度的1/2，也不能高于本身的2/3。2、钻孔器的选择钻孔器应比玻璃管口径略粗，因为橡皮塞有弹性，孔道钻成后会收缩，使孔径变小。3、如图5，将塞子小的一端朝上，平放在木板上，左手持塞，右手握住钻孔器，钻之前在钻孔器上涂点水或甘油将钻孔器按在选定的位置上，朝一个方向旋转，同时用力向下压。注意，钻孔器应垂直于塞子，不能左右摆动，也不能倾斜，以免把孔钻穿。当钻至一半时，以反方向旋转，并向上拔，取出钻孔器。按同法在大头钻孔，注意要对准小的那端孔位。直到两端的圆孔贯穿为止。拔出钻孔器，将钻孔器中的橡皮取出。钻孔后，检查孔道是否合适，若玻璃管轻松的插入圆孔，说明孔过大，孔和玻璃管间密封不严，塞子不能使用；若塞孔稍小或不光滑时，可用圆锉修整。4、玻璃管插入橡胶塞的方法用水或甘油把玻璃管润湿后，用布包住玻璃管，然后用手握住玻璃管的前端，把玻璃管慢慢旋入塞孔内。注意，用力不要过猛或手离橡皮塞不要太远，防止，玻璃管折断，刺伤手。四、思考题1、酒精喷灯的构造怎样、如何使用？2、酒精喷灯的火焰分几层？各层的温度和性质如何？如何验证？3、切割玻璃管时应注意什么？为什么要圆孔？4、如何弯曲、拉伸玻璃管？有何实际意义？5、为什么向塞子插入玻璃管前要涂抹甘油或水？