对过滤操作中“一贴二低三靠”的再思考

俞蕾

摘要： 对初中化学过滤操作实验中“一贴二低三靠”进行再思考，例举选用40mm普通漏斗和定性滤纸，将滤纸先对折两次打开后，在三层处的外层撕去一角，将三层滤纸一侧对着漏斗下方玻璃管的尖端方向，将玻璃棒的末端轻轻地斜紧靠在有三层滤纸的一边，能有效提升过滤操作的准确度和速度。

关键词： 初中化学; 过滤操作; 一贴二低三靠; 实验探究

文章编号： 10056629（2022）01006903

中图分类号： G633.8

文献标识码： B

“粗盐中难溶性杂质的去除”是初中的必做实验之一。初中阶段对此要求是： 通过去除粗盐中难溶性杂质，知道物质分离提纯的方法;学会过滤操作的基本技能。在具体教学中我们发现，学生实验时普遍存在过滤速度慢、对“一贴二低三靠”的具体操作的作用和原理不甚理解等问题。

近年来有关过滤实验发表的研究文献不多，主要有过滤实验的改进，如利用注射器和抽滤瓶改进一种减压抽滤装置;选用实验分步操作示意图，注明相关操作的关键点，加深学习印象;从漏斗、滤纸的选择、过滤器的制作、玻璃棒的放置等方面探讨过滤中的常见问题;将“过滤”作为一种工具，认为对过滤原理的基本理解是学习的基础，提出过滤速率和效果与颗粒大小以及滤纸孔径大小有关等[1～3]。通过查阅文献发现，目前已有研究尚缺乏从传统的“一贴二低三靠”的角度去分析过滤实验中速度慢的原因。

1 过滤操作中“速度慢”原因梳理和分析

综合来看，导致过滤操作速度慢的原因大致有三个。

1.1 滤纸没有紧贴漏斗内壁

滤纸没有紧贴漏斗内壁，是导致过滤操作中过滤速度变慢的原因之一，也就是“一贴”问题。为什么要“一贴”？这关系到毛细现象。当滤纸贴紧漏斗内壁时，滤纸与玻璃之间间隙较小，共同构成了特殊的“毛细管”，在附着力和分子间张力的共同作用下，毛细现象显著[4]，分子移动快，表现为过滤速率较快。

在制作过滤器时，用手压住滤纸，然后用水湿润，使滤纸紧贴漏斗的内壁。若滤纸和漏斗内壁间留有气泡时，分子移动受阻，溶液透过滤纸慢[5]。为了让滤纸与漏斗中间不留气泡，用力按压，则易导致滤纸破碎。其实，目前教学中所用的仪器往往很难做到“一贴”，无法将滤纸完全与漏斗“紧贴”，怎样用好漏斗与滤纸实现加快过滤速度呢？

在过滤器制作时，圆形滤纸的折法有四折法和菊花折法[6]，虽然在中学阶段无需考虑沉淀的损耗，但比较而言，“错开”折叠滤纸更科学。如图1所示，将滤纸先对折两次，打开后，在三层处的外层撕去一角，然后用手压住滤纸，用水湿润，这样滤纸上面部分与漏斗密封贴紧，实现滤纸与漏斗的“紧贴”，加快过滤的速度。

1.2 漏斗下方尖嘴长端没有紧靠烧杯内壁

漏斗下方尖嘴长端没有紧靠烧杯内壁，会造成液滴迸溅，也是造成过滤速度慢的另一个原因。这就是通常所说的“三靠”中的“一靠”问题。当漏斗下端不靠器壁时，漏斗下端管口的液滴需要克服表面张力做功，而“靠”则起到了引流的作用，其速度显著快于“不靠”的过滤方法。因此，过滤时漏斗下端管口紧靠烧杯内壁不仅有防止液体迸溅的作用，更主要的是加快浊液的过滤速度[7]。

平时教学中，教师要求学生注意漏斗的下端要紧靠烧杯内壁，可在实验操作过程中，学生注意了漏斗下端紧靠烧杯内壁，当玻璃棒一紧靠滤纸三层处时，漏斗下方尖嘴长端就无法紧靠烧杯内壁。这样导致过滤速度变慢，液滴迸溅。

怎样操作才能有效地让漏斗下方尖嘴长端保持紧靠烧杯内壁呢？其实，这与滤纸放入漏斗时的位置密切相关。如图2所示，在用水湿润前，把滤纸放入漏斗时，要注意使三层滤纸这边对着漏斗下方玻璃管的尖端方向。

这样的操作，在当玻璃棒紧靠滤纸三层处时，漏斗的下方尖嘴长端就自然紧靠烧杯内壁并做到了有效保持。当过滤时，玻璃棒紧靠滤纸三层处引流时，烧杯、漏斗、玻璃棒相互依靠，既能防止滤纸弄破，又能有效加快过滤速度，同时也避免了液体的溅出。

1.3 漏斗、滤纸的规格选择不当

漏斗规格一般有短颈、长颈之分，以上口直径表示，常见为40mm、 60mm和90mm 3种。目前，大部分教材和参考文献中常压过滤操作的配图均采用普通漏斗，但说明文字中一般只用“漏斗”标注[8]。由于初中化学粗盐提纯实验液体用量较少。因此如图3所示，在过滤操作中建议使用40mm普通漏斗，也能在一定程度上加快过滤的速度。

滤纸是一种具有良好过滤性能的纸，纸质疏松，对液体有强烈的吸收性能，我国生产的纤维素滤纸分为定性滤纸和定量滤纸。定性滤纸过滤后有较多棉质纤维生成，仅在一般的定性分析和过滤操作中使用，不用于重量分析[9]。由于初中化学“粗盐中难溶性杂质的去除”对纯度要求不高，建议用“定性滤纸或快速定性滤纸”字样的滤纸，对加快过滤速度也有促进作用。

2 再识过滤实验中“三靠”

通过以上对过滤实验中的一些问题分析和研究认为： 过滤装置搭建时应注意由下往上的搭建顺序，做到烧杯、漏斗、玻璃棒有效的相互依靠是实验成败的关键。

“一靠”，漏斗下方尖嘴长端紧靠承接滤液的烧杯内壁。如图4所示，先将铁架台放置在实验桌上，然后放置烧杯于铁架台上，再调节铁圈位置，将漏斗放在铁圈上，使漏斗下方尖嘴长端紧靠承接滤液的烧杯内壁，防止过滤速度变慢及液体溅出。

“二靠”，玻璃棒紧靠滤纸“三层”处。如图5所示，当滤纸放入漏斗时要注意三层滤纸对着漏斗下方玻璃管的尖端方向。那么，玻璃棒的末端应轻轻地斜靠在有三层滤纸的一边。这样由于三层滤纸比一层滤纸厚，因此三层滤纸一边不易被弄破。这样的操作可避免碰破滤纸，杂质未经过滤而直接流入烧杯中，导致过滤失败。

“三靠”，烧杯紧靠玻璃棒引流。如图6所示，烧杯紧靠玻璃棒引流，这一靠，其实也是检测前两靠是否完全靠上。如果没有注意到滤纸放入漏斗时三层滤纸对着漏斗下方玻璃管的尖端方向，那么由于烧杯靠在

玻璃棒上受力，漏斗下方尖嘴长端立刻翘起，无法实现“一靠”。如果注意到这些细节，那么在倾倒滤液时，当玻璃棒紧靠滤纸三层处时，自然漏斗下方尖嘴长端就紧靠在烧杯内壁。这样烧杯、漏斗、玻璃棒相互依靠，既能防止滤纸弄破，又能加快过滤速度，同时也避免液体的溅出。

最后，当烧杯里的上层液体将要倾倒完时，搅动沉淀物一起倒入漏斗里，使液体和沉淀分离。漏斗中固体的洗涤方法： 用洗瓶或滴管向漏斗中加蒸馏水，使水面盖没固体，待溶液全部滤出后，重复2～3次，即完成过滤实验操作整个过程。

总之，从粗盐提纯实验中，过滤时出现的若干问题，引发笔者对过滤操作“一贴二低三靠”的再思考。在实验教学中除了教师的实验规范操作至关重要外，还需要在学生实验活动时开展讨论、体验与实践活动。教师要密切关注学生的实验过程，及时发现学生实验中的问题并纠正学生的错误操作，对普遍存在的问题要集中讲评，并提供学生重新实验的机会。相信这样知其然也知其所以然的实验课，有助于学生实验能力的提升，更有助于培养学生善于用实验的方法解决问题的能力以及嚴谨的科学态度。

参考文献：

[1]卢天宇. 对初中化学学生实验中过滤装置的改进[J]. 化学教育， 2017， 38（11）： 67～68.

[2]田长明. 在物质分离提纯教学中使用实验示意图的四种方法[J]. 化学教学， 2018， （3）： 53～56.

[3]

[6]

[8]

[9]周文元. 对常压过滤教学的若干补遗[J]. 化学教学， 2016， （3）： 67～70.

[4]全玉莲. 化学实验技能训练与测试[M]. 北京： 中国环境科学出版社， 2011： 43～44.

[5]王海荣， 杨光瑞. 物理化学[M]. 上海： 同济大学出版社， 2016： 186～187.

[7]冯雪琦， 马宏佳. 为什么过滤时“漏斗下端管口要紧靠烧杯内壁？”[J]. 化学教与学， 2012， （2）： 82.