化學蒸餾實驗的改進

[摘 要] 化學課程主要是以實驗為基礎的教學課程，而大多數的化學實驗只是單純地讓學生熟悉每個實驗的操作程序，并沒有意識到讓學生從中得到啟發。如蒸餾實驗，通過實際操作發現這項實驗只是讓學生學會如何簡單地進行蒸餾操作（含沸點測定），卻對實驗的深層分析和表征方法缺少探究，這樣容易造成一些實驗誤區，為此我們重新設計了實驗內容，通過蒸餾分餾對比實驗，從而培養學生獨立分析解決問題的能力。

[關 鍵 詞] 化學實驗課程；蒸餾分餾實驗；培養學生能力

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）26-0137-01

這次實驗的主要目的是：第一，讓學生熟練掌握簡單蒸餾、分餾分離兩組分（丙酮+正丁醇）等體積液體混合物的實驗步驟和原理。第二，讓學生熟悉并學會使用阿貝折光儀測定液態有機化合物折光率的實驗原理與方法。

以下是實驗的簡單介紹。

蒸餾是利用互相溶解的液體混合物中各組分沸點不同進行分離提純操作。過程是：加熱樣品使其中某組分汽化，然后使蒸氣冷凝為液體加以收集；分餾和蒸餾的實驗原理很類似，唯一的不同之處就是裝置上多個分餾柱，雖然只是多了一個分餾柱，可是卻使得氣化和冷凝過程可發生多次。實驗混合物丙酮與正丁醇沸點相差61.2 ℃，然而簡單蒸餾實驗卻并不能讓這兩者完全分開，當我們使用了分餾裝置后，收集到沸點穩定的兩個組分，并證明它們分別是丙酮與正丁醇。阿貝折光儀易掌握，測量精密度高，作為輔助鑒定折光率比沸點更為可靠。繪制丙酮-正丁醇混合液折光率和組成標準曲線，通過對簡單蒸餾與分餾餾出液折光率的測定，從標準曲線上讀出餾分中各組分的含量，確定餾分的純度。

實驗用品：

實驗藥品：丙酮（分析純）、正丁醇（分析純）。

實驗儀器：5 mL帶刻度移液管、洗耳球、50 mL圓底燒瓶、蒸餾頭、磨口溫度計、直形冷凝管、真空尾接管、10 mL量筒、長頸三角漏斗、試管（7支）、沸石、電熱套、變壓器、升降臺、阿貝折射儀。

實驗的具體方法和步驟：

首先，選用5 mL的移液管移取所需要的相應試劑，按要求配制好標準的溶液后，再通過計算從而準確得出溶液里的正丁醇質量的百分數值，最后還需要通過使用阿貝折光儀測試出之前配制好的標準溶液中各個溶液的折光率，記錄好實驗數據后就可以繪制標準曲線圖了，橫坐標是折光率，縱坐標是質量百分數值。

蒸餾：1.加料儀器安裝好后，慢慢將30 mL丙酮-正丁醇混合液（體積比1 ∶ 1）加入到50 mL圓底燒瓶中。2.加沸石，操作中加沸石以防暴沸。3.加熱檢查儀器裝配是否正確，直到確定一切正常時才可加熱。實驗中要根據情況適時調節電壓，從而使得溫度計水銀球上一直都有液滴的存在，而此時溫度計上所顯示的度數就是此液體的沸點讀數。4.餾分收集沸程越小分餾出的物質的純度就越高，若是出現溫度高于沸程正常范圍的溫度值時，就要立即停止接收。5.停止蒸餾維持加熱程度至不再有餾出液蒸出。6.阿貝折光儀測定6個餾分的折光率。

分餾：分餾的操作步驟與簡單蒸餾的操作大致相同，但特別要注意的是蒸餾速度以控制在1滴/秒最佳，也需要收集六個體積相同的餾分，餾出溫度按柱頂溫度，將其相應的數據溫度一一記錄下來，寫在表上；用阿貝折光儀分別測定6個餾分的折光率并記錄測定時的溫度，記錄數據。

①通過上述實驗后統計得出的準確數據，以餾出液體積為橫坐標，餾出溫度為縱坐標，在同一坐標上分別繪制簡單蒸餾與分餾曲線；②還是需要依據上述實驗得出的數據，以餾分序號為橫坐標，正丁醇的質量百分數（w）為縱坐標，在同一坐標上分別繪制簡單蒸餾與分餾的餾分組成曲線。

經過以上蒸餾和分餾的對比性實驗，不僅能讓學生通過這個實驗做出更正確的判斷，還訓練了學生基本的操作程序，同時，由于在實驗中還涉及數據的處理，這就需要學生充分運用所學的知識加以分析探討，在鞏固了知識的同時也提高了學生的綜合實驗技能。對分離過程的分析以及分離效果的比較和評價，更是培養了學生嚴謹的科學態度及獨立分析和解決問題的能力。

參考文獻：

[1]王建芳，鄧紅霞，劉璐，等.大學化學實驗“水蒸氣蒸餾”的改進與探討[J].高校實驗室工作研究，2009（3）：30-31.

[2]何節玉，廖德仲，邵東旭.水蒸氣蒸餾教學實驗的改進[J].高校實驗室工作研究，2013（2）：36-38.