实验室制取氢气_范文大全

实验室制取氢气

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【专家解析】实验室制取氢气

【优秀范文】实验室制取氢气

范文一:实验室制取氢气 投稿:陆羔羕

实验室制取氢气

制取氢气的简易方法

①反应原理(利用金属活动性比氢强的金属单质与酸反应,置换出氢元素) 注意:

1、钾、钙、钠等金属与稀酸反应时,会优先置换出水中的氢并生成相应的碱,且反应过于剧烈

2、选取的金属应与酸反应速率适中,产生气泡均匀

3、不能使用硝酸或浓硫酸,因为这两种酸具有强氧化性,反应将会生成NO2或SO2 Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑;Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑

②收集

1.排水集气法(用于收集难溶于水的气体)

优点:可以收集到较纯净的气体 缺点:收集到的气体较湿润

2.向下排空气法(用于收集密度比空气小,不与空气中成分反应的气体), 优点:过程简洁 缺点:收集到的气体不纯

③电解水实验

电解就是将两根金属或碳棒(即电极)放在要分解的物质(电解质)中, 然后接上电源,使电流通过液 体。化合物的阳离子移到带负电的电极(阴极),阴离子移到带正电的电极(阳极),化合物分为二极。

用锌与稀硫酸反应:

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

注意:这里最好不用盐酸是因为该反应放热,盐酸会挥发出氯化氢气体,使制得的气体含有氯化氢杂质。

用铝和氢氧化钠溶液反应制取:

2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑

范文二:实验室制取氢气 投稿:戴柃柄

实验室制取氢气

教学目标:

1、懂得实验室制备氢气的原理,并初步学会实验室制取氢气的方法,能尝试改进实验的发 生装置;

2、通过观察不同金属与酸的反应,能选择实验室制取氢气的药品;

3、通过已有知识的迁移,能选择正确的发生装置和气体收集方法;

4、通过阅读“制取氢气的几种方法”,能选择实验室制取氢气的方法;

5、通过对氢气纯度的检验,了解点燃可燃性气体之前,需要进行验纯的必要性,强化安全意识,感知生命的可贵。

重点和难点:

重点:实验室制取氢气的原理和方法

难点:制取氢气的发生装置的改进

教学过程:

氢能是一种新能源,它放热效率高;它清洁无污染,原料资源丰富。空气中氢气的量及其低,这就需要我们去制取。

这节课我们一起来探究一下实验室如何制取氢气。

之前我们学过了氧气的实验室制法,回顾一下:氧气的实验室制法是从哪几个方面进行研究的?

1、药品的选择;2、反应原理;3、发生装置;4、收集方法;5、实验步骤 氢气的实验室制法也是从这几个方面来进行研究的

制取氢气的方法有很多种,常见的:电解水,生产水煤气法,利用金属和酸反应等。哪种方法更适合实验室制取氢气呢?

讨论,利用金属和酸反应更适合实验室制取氢气

我们开始探究第一个方面:药品的选择。实验室常用的酸有:稀硫酸和稀盐酸。常见的金属呢?镁铁铜锌,是否这些金属都可以和酸反应得到氢气,哪种最适合用于实验室制取氢气呢?

四支试管分别盛有镁条、锌粒、铁钉、铜片,然后加入稀硫酸,观察并记录现象。并回答:1、是否4种金属都能和酸反应

2、金属与稀硫酸反应的速率:____ > ____ > ____

Mg与稀硫酸反应剧烈不易控制, Fe与稀硫酸反应很慢,铜与稀硫酸接触,没有明显现象。因此常选用锌为最合适。

实验室制取氢气,药品选择:酸:稀硫酸或者稀盐酸,金属:锌。

锌与稀硫酸反应生成氢气,如果蒸发反应剩下的液体后,会得到白色的硫酸锌晶体。

书写的方程式

反应原理解决后,我们来学习:发生装置。根据什么来选择正确的发生装置?

根据反应物的状态和反应的条件。因为反应物为固态和液态,并且不用加热,选择第二套装置。

那么如何设计装置,让反应随时开始随时停下,使反应可控?即:做到使锌粒与稀硫酸能接触,又能巧妙的分开?

讨论,方法:用线系住锌粒,上下拉动

用不被酸腐蚀的材料

改用铜网

右图装置是否可行?观看动画,讲出原理

利用气压原理,关闭夹子时,产生的氢气使试管内气压变大,将稀硫酸

压回到长颈漏斗内,反应停止。

排水法,向下排空气法

五、操作步骤

1、检查气密性 2、搭建装置 3、添加药品 4、检验纯度 5、收集氢气

检验纯度的方法:收集一试管的氢气,将试管口靠近点燃的酒精灯火焰。 播放动画效果。

请同学回顾一下本节课的内容,我们是从哪几个方面探究了实验室制取氢气的方法? 从中思考我们又懂得了什么?

范文三:5.1氢气的性质与实验室制取 投稿:邓倮倯

5.1氢气的性质与实验室制取

第一部分氢气的性质及用途

一、物理性质:

常温常压下氢气是一种无色、无味并且密度比空气的气体(氢气是密度最小的气体。)所以在收集氢气时可以用 ;因为氢气 溶于水,所以可以用 收集氢气。

二、、化学性质:

1、 氢气具有可燃性

①、写出氢气燃烧的化学方程式:

②、现象:氢气燃烧时火焰为 色(但在玻璃导管口燃烧时火焰为 色),上方罩一

个干燥烧杯可以看到有 生成。同时还会放出 。

③、注意:可燃性气体与空气或氧气混合点燃会发生 ,所以在点燃氢气之前一定要 。 ④、检验氢气纯度的方法:

2、 氢气具有还原性

①、 写出氢气还原氧化铜的化学方程式:

②、 现象: 色氧化铜变为 色的金属铜,试管口有 生成。

③、 注意:实验前应当先通氢气一段时间后再加热,目的是

通入氢气待试管 后,停止通氢气。这样做的目的是:

三、氢气的用途

1、氢气密度小,可用于:2、氢气具有可燃性,有人说氢气是最理想的能源,是因为氢气具有 、

3、氢气具有性,可用于冶炼金属。除铜外,氢气还可以还原Fe2O3、Fe3O4 和WO3 。完成反应方程式 、 、 。 第二部分氢气的实验室制取

一、反应原理:实验室制取氢气一般用 和 或 反应 反应方程式: 、 。

二、发生装置的选择: 型常见的发生装置有如下四种:

A、简易型 B、常用型 C、可控型 D、启普发生器

A装置检验气密性的方法是:

B、C、D装置检验气密性的方法是:注意事项:B、C装置中的长颈漏斗一定要伸入液面以下,防止 。

二、收集装置的选择

1、氢气的密度 空气,所以收集氢气时可选用 、 、 装置进行收集。

2、氢气溶于水,所以收集氢气时可选用、装置进行收集。

注意事项:使用E装置收集氢气时氢气从 进入集气瓶,使用F装置收集氢气时氢气从

入集气瓶。

1.下列符号不具有宏观意义,只具有微观意义的是 ( )

A.Cu B.O2 C.2H2SO4 D.NaCl

2.下列关于氢气的说法不确切的是 ( )

A.它有还原性,但在常温下该气体还原性并不明显地表现出来 B.氢气能在氧气中燃烧

C.在任何情况下,点燃氢气和空气的混合物即发生爆炸 D.它是自然界中最轻的气体

3.人类生活需要清洁的空气.下列物质排放到空气中,不会使空气受到污染的是 ( )

A.煤燃烧时产生的烟 B.汽车排气形成的烟雾 C.氢气在空气中燃烧的产物 D.化工厂排放出的废气

4.下列关于氢气性质的描述中,属于氢气化学性质的是 ( )

A.是一种没有颜色、没有气味的气体 B.能在氯气中燃烧

C.是一种密度最小的气体 D.1个大气压,在-259.1℃时,能变成雪状固体

5.下列物质中,具有还原性的气体单质是 ( )

A.氧气 B.氢气 C.一氧化碳 D.碳

6.氢气、氧气和氮气的混合气体20克,点燃完全反应后生成18克水,则剩余气体中不可能是( )

A.氧气和氮气的混合气体 B.氢气和氮气的混合气体 C.氢气、氧气的混合气体 D.2克氮气

7.实验室用锌和稀硫酸制取氢气反应的化学方程式是Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑可用排水法收集氢气, 也可用向下排空气法收集氢气,这是因为氢气 ( )

A.难溶于水,比空气轻 B.难溶于水,比空气重 C.微溶于水,比空气轻 D.易溶于水,比空气重

8.具有下列性质的各气体中,只能用向下排空气法收集的是 ( )

A.比空气轻,极易溶解于水 B.比空气重,难溶于水 C.比空气轻,难溶于水 D.比空气重,溶于水。

9.下列气体与空气混合后点燃,可能发生爆炸的是 ( )

A.二氧化碳 B.氢气 C.氮气 D.氧气

10.鉴别H2、O2、N2、空气四种气体最好先用 ( )

A.观察其颜色和状 B.嗅其气味 C.用带火星木条分别伸入气体中 D.用燃着的木条分别伸入气体中

11.下列有关氢气的性质中属于化学性质的是 ( )

A.无色、无味 B.能够燃烧 C.难溶于水 D.密度很小

12.检验氢气纯度时,判断氢气较纯的现象是 ( )

A.听到尖锐的爆鸣声 B.未听到声音 C.听到声音很小 D.试管爆炸

13.下图现有A、B、C、D、E五种装置,按题目要求选择适当的装置,将装的编号填入相关的空格内.

(1)写出上述装置 ①—④的仪器名称:

①______________②_____________

③______________④______________

(2)实验室用加热氯酸钾和少量二氧化锰的

混合物制取并收集氧气,可将_______经过改

造后作为氧气的制备装置,收集装置是 ____________。

(3)实验室用锌和稀硫酸制取氢气,则制取氢气的装置可选择________,收集该气体可采用 __________装置.用_________收集的该气体纯度大。

范文四:5.1氢气的实验室制取方法 投稿:曹礵礶

5.1氢气的实验室制取方法

一、反应原理:实验室制取氢气一般用 和 或 反应 反应方程式: 、 。

二、发生装置的选择: 型常见的发生装置有如下四种:

A、简易型 B、常用型 C、可控型 D、启普发生器 A装置检验气密性的方法是:

B、C、D装置检验气密性的方法是:

注意事项:B、C装置中的长颈漏斗一定要伸入液面以下,防止 。

二、收集装置的选择

1、氢气的密度 空气,所以收集氢气时可选用 、 、 装置进行收集。

2、氢气 溶于水,所以收集氢气时可选用 、 装置进行收集。 注意事项:使用E装置收集氢气时氢气从 进入集气瓶,使用F装置收集氢气时氢气从 进入集气瓶。

三、下图现有A、B、C、D、E五种装置,按题目要求选择适当的装置,将装的编号填入相关的空格内.

(1)写出上述装置 ①—④的仪器名称:

①______________②_____________

③______________④______________

(2)实验室用加热氯酸钾和少量二氧化锰的

混合物制取并收集氧气,可将_______经过改

造后作为氧气的制备装置,收集装置是

____________。

(3)实验室用锌和稀硫酸制取氢气,则制取氢气的装置可选择________,收集该气体可采用 __________装置.用_________收集的该气体纯度大。

范文五:实验室制取氢气的改进 投稿:郝诌词

实验室制取氢气的改进

尚志市乌吉密乡三阳中学 鞠长海 姜迎敏

一、 改进意图;

现行九年义务教材中实验室制取氢气,有两种装置,一种是简易装置,另一种是用启普发生器。这两种装置虽有优点,但也有不足之处。如:简易装置需要有铁架台辅助。制取氢气时,反应不易控制。所加的药品,只能一次反应,直至用完药品为止。造成很大浪费。启普发生器虽能克服上述弊病,但加药品后需要排空气。实验证明,所产生的气体体积是容器体积的四倍时,才能将空气排净。这也浪费药品和时间,且启普发生器容易漏液或漏气,并须检验纯度。下面介绍一种简单易做的氢气制取装置。

二、制作方法:

(1)取一个塑料饮料瓶,距底部约1/2处横截,作成一个盛酸的容器。

(2)再取一个稍小的塑料饮料瓶,距口1/2处横截,然后将底部扎几个小眼,剪成大小合适的塑料片,放在截后瓶中(加锌粒用),做成了浮瓶。

(3)瓶口配适当的胶塞和导管。橡胶管要长一些,便

于操作。

三、使用方法:

(1)如图组装

(2)将制成的容器中装入稀酸,将制成的浮瓶中加入

锌粒,加好瓶塞和导管。然后,再将浮瓶压入容器中,此时,空气排出药品接触,反应发生。

(3)当停止制氢气时,用弹簧夹夹紧橡胶管。装置中

继续产生氢气,浮瓶上升,药品分离,反应停止。

四、 改进优点:

(1)此装置可以代替启普发生器使用,但无需检验纯度,且不漏液,安全可靠。

(2)节约药品,且能制较大量的氢气。

(3)便于洗涤锌粒表面沉积的硫酸锌。

(4)材料易得,装置易做,可以解决分组实验启普发生器不足问题,还能锻炼学生动手能力。

范文六:实验室制取氢气及其性质实验报告 投稿:梁嘅嘆

实验室制取氢气及其性质实验报告

实验者: 实验日期:

一、实验目的:

1、掌握实验室制取氢气的方法

2、掌握氢气的性质

二、实验器材:导气管,试管,酒精灯,水槽,启普发生器

三、实验药品:锌粒,稀硫酸, 氧化铜

四、实验原理:Zn+H2SOH2+ZnSO4

五、实验步骤:

安装如图组装仪器。

查:检查装置气密性 ,方法是,开启旋塞,向球形漏斗中加水,当水充满容器下部的半球体时关闭旋塞,继续加水,使水上升到球形漏斗中。静置片刻,观察水面是否下降,如下降说明漏气。漏气处可能是容器上气体出口处的橡皮塞、导气管上的旋塞或球形漏斗与容器接触的磨口处。如漏气应塞紧橡皮塞或在磨口处涂一薄层凡士林。

装:锌粒由容器上的气体出口加入,加固体前应在容器的球体中加入一定量的玻璃棉,以防固体掉入半球体中。液体试剂从球形漏斗口注入,注液方法与上述注水方法相同。液体的量以反应时刚刚浸没固体为宜。打开气体出口的活塞,开始反应,收集氢气。 收:采用排水法收集氢气,理由是氢气不溶于水。

离:收集满氢气后,先将导管移开水槽。

六、氢气性质实验操作:

1、氢气的纯度检验:收集一试管氢气,集满氢气的试管用拇指堵住管口,管口朝下,立即移近酒精灯火焰,点燃试管里的氢气。点火后,根据声音判断氢气是否纯净,如果听到的是尖锐的爆鸣声,则表示氢气不纯,必须重新收集进行检验,直至听到“噗”的声音,才表明收集的氢气已经纯净,可以使用。重新收集氢气检验时,应另换一支试管进行操作,若仍使用原试管,要先用拇指堵住试管口一会儿,然后再去收集氢气进行点火验纯。

2、吹泡泡实验:将出气导管上沾上肥皂水,可以观察到不断有泡泡冒出并升空,这说明氢气的密度比空气轻。

3

的烧杯壁上有小水珠出现,并放出热量。反应方程式:2H2

+O

2H2O

4、氢气还原氧化铜:先往试管内加入氧化铜,把氢气导气管伸入试管底部,先通入氢气一段时间(是为了把氧气清除,否则加热后氧化铜会与氧气反应,影响试验)再加热试管,使氢气还原氧化铜,看到黑色氧化铜全部变成红色时,停止加热,继续通入氢气(若先停止通氢气,则收集氢气处的水会倒吸入试管内,使热试管炸裂 化),待试管冷却后,停止通氢气。反应方程式:CuO+H2

装置如图:

2O

七、讨论:

1.如果实验室没有启普发生器,能用其他仪器来代替制取氢气吗?

答:完全可以。我们可以用如图中的装置来代替启普发生器

2.在氢气还原氧化铜中为什么要先通入氢气在加热,反应结束后要停止加热,为什么还要继续通氢气?

答:先通入氢气一段时间是为了把氧气清除,否则加热后氧化铜会与氧气反应,影响试验。当反应接受后,停止加热,要继续通入氢气,若先停止通氢气,则收集氢气处的水会倒吸入试管内,使热试管炸裂 ,同时被还原的铜又会被氧气氧化。因此为保证实验的安全和成功,要先停止加热,在停止通气。

范文七:实验室制取氢气实验报告 投稿:孔媟媠

氢气的制法和性质

一、实验原理

许多活泼金属,如铝、铁、锌等,都很容易与盐酸或稀硫酸起反应放出氢气。在反应中,金属原子替换了酸中的氢原子,生成另一种化合物,每两个氢原子相结合成一个氢分子,聚集成氢气。实验室就是利用了这个原理来制取氢气的。实验室不用铝或铁与酸反应制取氢气,是因为铝和冷的稀硫酸反应太慢,普通铁与稀酸反应生成的氢气含有硫化氢等杂质。同样,不能用盐酸代替硫酸,由于盐酸挥发,使制得的氢气中含有氯化氢气体。所以,综合考虑,本实验选用锌和稀硫酸反应制取氢气,反应式如下:

Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2 ↑

二、启普发生器的构造和工作原理简介

基本构造:启普发生器常被用于固体颗粒和液体反应的实验中以制取气体,它由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。如右图所示:

基本原理:将仪器横放,把锌粒由容器上插导气管的口中加入,然后放正仪器,再将装导气管的塞子塞好。接着由球形漏斗口加入稀盐酸。使用时,扭开导气管活塞,酸液由球形漏斗流到容器的底部,再上升到中部跟锌粒接触而发生反应,产生的氢气从导气管放出。不用时关闭导气管的活塞,容器内继续反应产生的氢气使容器内压强加大,把酸压回球形漏斗,使酸液与锌粒脱离接触,反应即自行停止。使用启普发生器制取氢气十分方便,可以及时控制反应的发生或停止。

启普发生器的优点:反应随开随用,随关随停。

启普发生器的特点:

1.实验前,必须检验装置的气密性

2.只适用于不溶于水的块状或颗粒状固体与液体发生的反应

3.可以通过调节压强,控制反应速率与进程

4.反应不能太剧烈,也不能放出大量的热,更不能进行加热

5.生成的气体要求微溶于反应溶液,或不溶于反应溶液

6.在移动启普发生器时,手应该握住蜂腰部位

三、实验操作过程与实验现象

(一)操作过程

1.装置漏水性的检验:旋紧启普发生器玻璃半球上的出液口处的旋塞,打开导气管上的活塞,从球型漏斗口处加入一定量的水,使水的高度刚好没过出液口的顶部,观察出液口是否漏水。

2.装置气密性的检验:如果装置不漏水,关闭导气管上的活塞,从球形漏斗口继续加水,使球形漏斗内的液面高于其1/2,并做一记号,等待2--3分钟后观察液面是否发生变化,如果发生变化,则表示气密性不良,则应该检查导气管活塞处(若漏气,可涂抹适量的凡士林)、导气管橡胶塞处(若漏气,可用力旋紧)、球形漏斗与容器的磨口部位(若漏气,可涂抹适量的凡士林)。

3.实验药品的装入:在装药品之前,应该用玻璃纤维缠绕球形漏斗与蜂腰部位的接触处,以防止锌粒落入玻璃半球内(切勿使玻璃纤维粘在球形漏斗磨口部位)。将仪器倾斜一定的角度或平放,用钥匙取60粒锌粒,均匀的铺在玻璃纤维周围。平放仪器,将导气管插上并旋紧,关闭活塞,从球形漏斗中加入一定量的稀硫酸(没过锌粒表面即可)。

4.氢气的收集及验纯:打开活塞,使反应液缓慢流下,等气泡均匀产生后,用排水法收集一小试管氢气,靠近酒精灯火焰,放开拇指,如有尖锐的爆鸣声,证明氢气不纯,则应继续收集,直至只发出轻微的“噗”声为止。

5.氢气与空气混合爆鸣:取一小塑料瓶,在底部凿一火柴梗粗细的小孔,食指堵住小孔,排水法收集满氢气后,口部垫上石棉网以保证空气畅通。点燃火柴,放开手指,捅破水膜,点燃氢气,发生爆鸣,并将塑料瓶冲起一定的高度。当氢气与空气体积比为2:5时,爆鸣声最大。

6.氢气吹肥皂泡:取少量洗涤液用蒸馏水配成溶液,用橡胶管在洗涤液中蘸一下,管口仍朝下,慢慢开通氢气流,待气泡产生后,将导管口朝上,轻轻摆动或用嘴吹气,是泡泡脱离,用火在上方点燃,随着“噗”的一声,伴有黄色火焰产生。

7.氢气还原氧化铜:取一硬质大试管,在底部平铺一层薄薄的氧化铜并倾斜安装于铁架台上 (管口略朝下倾斜),先通一会儿氢气,稍后加热,当管口有液滴出现时,氧化铜加热部位逐渐变为红热,再慢慢变为紫红色。撤掉酒精灯,继续通氢气,至试管冷却。检查金属铜中是否含有氧化亚铜,可将制成的紫红色金属铜取少量加入盛有稀硫酸的试管中,观察是否变蓝。

四、实验应注意的事项

1.点燃氢气或加热氢气之前,一定要检验氢气的纯度,否则有爆炸的危险.因为在氢气和空气的混合物中,当含氢的体积在4%~74.2%的范围遇到火就会立即爆炸.而纯净的氢气则能在空气中安静燃烧.连续检验氢气时,不要用同一个试管,需要更换一只试管重新检验.

2.使用启普发生器时,要远离火源,防止氢气不纯而引起爆炸.

3.做氢氧混合气体爆鸣实验时,应注意在点燃肥皂泡前一定要拿走储气瓶,并夹好橡皮导管.否则将引起爆炸事故.

4.在做氢气还原氧化铜的实验中,加热前应先通入氢气把试管内的空气排尽,然后才能加热.同时氢气流要均匀,避免时快时慢,一般每秒2个气泡即可.在停止加热后,要继续通入氢气至试管冷却.

5.使用启普发生器时,容器底部的活塞最好用绳子扎紧,以免氢气压力过大,冲出塞子。

6.为使反应速率更快,先将锌粒浸在硫酸铜溶液中至发黑,再给容器中加入。

7.反应完毕后,用塞子堵住漏斗口,将容器侧身,由下口倒出废酸(统一收集),拔出导气管,此处倒出余锌(回收),将启普发生器用清水冲洗干净,擦干净磨口处凡士林并垫一硬纸收藏。

8.启普发生器使用过程中若要添加酸或锌粒,产生氢气后必须先验纯后使用,否则会出现不安全事故。

9.氢气吹肥皂泡因玻璃管表面光滑,沾不住皂液,难以吹成,故用橡胶管。

五、本实验存在的不足之处

1.实验药品太浪费:实验室常用的启普发生器为250mL或500mL,每次实验所用药品量比较大,造成实验药品的严重浪费。

2.添加药品不方便

3.实验难以控制:第一次产生氢气后,虽然已关闭导气管活塞,但是锌粒表面仍残留有部分稀硫酸,会继续反应,致使容器内压强过大,可能导致容器上的活塞被冲出,实验失败。

六、相关文献与重点文献综述

用启普发生器所用酸的量较多,实为浪费,氢气在空气中燃烧,按照实验事实,观察到的是黄色火焰,与课本上所说的产生淡蓝色火焰相矛盾,使学生产生怀疑,自制启普发生器来改进氢气的实验室制法及燃烧实验,操作简便,现象明显,成功率高。

七、参考文献

[1] 刘勋. 实验室制取氢气实验步骤及释疑[J]. 中学课程辅导(初三版), 2004,(08) .

[2] 张秀华. 氢气的制取和性质的实验改进[J]. 考试(中考版), 2006,(09) .

[3] 李国友. 氢气的制法与性质歌诀汇集[J]. 第二课堂(初中), 2004,(Z1) .

[4] 杨鸾芳. 论氢气的实验室制法和性质实验的改进[J]. 云南师范大学学报(教育科学版), 2002,(04) .

[5] 成建福,杜光艳. 改进和自制氢气制取和性质实验装置[J]. 实验教学与仪器, 2004,(11) .

[6] 吕明全,罗敏舟. 氢气的制取和性质实验装置的改进[J]. 实验教学与仪器, 2003,(05) .

[7] 程建云. 实验室制取氢气发生装置的探究[J]. 考试(中考版), 2004,(09) .

[8] 陈瑞玲. 氢气化学性质实验的改进[J]. 教学仪器与实验, 2005,(10) .

[9] 王清泉,丰解文. “氢

气的实验室制法”实验教学设计[J]. 湖北中小学实验室, 1996,(04) .

八、实验改进例文

(一)实验准备

A.实验配件的制作和准备

广口瓶,安全漏斗或长颈漏斗,导气管与广口瓶和配套的橡胶塞上面钻有3个小孔,T形管,止水夹,酒精灯,铁架台,试管,大型铜制的燃烧匙(内有无数的小孔),干燥管,带尖嘴的玻璃管

B.改进后的实验装置如图所示

安装时,在燃烧匙的提杆上上涂凡士林,便于密闭和上下提动

(二)实验操作

A.检查装置的气密性

各仪器装置按图连接好后,用止水夹夹住A,B两处,然后从长颈漏斗处加入水,浸汲漏斗下端的出口至漏斗内有水柱,隔一定时间,若水柱不下降,证明气密性良好,可以进行实验

B.排出装置内空气

先给广口瓶加入一小块石灰石(够排紧装置内空气),然后给燃烧匙内加入足够的锌粒(可使燃烧匙装满),塞上带导气管的塞子,从长颈漏斗中加入少量盐酸与石灰石反应,使空气从导气管A处或B处排出。

C.制取和收集氢气

从长颈漏斗中加入稀硫酸约占广口瓶容积的1/3--1/2,然后把燃烧匙放低,浸入酸液中产生反应,能看到大量的气泡产生,隔一定的时间后(二氧化碳可能排尽),关闭A或B进行排水法收集氢气。

D.氢气的化学性质

关闭B打开A,进行吹气泡实验,证明氢气比空气轻,然后点燃氢气,实验可看到较高的淡蓝色火焰,可同时验证生成物

关闭A打开B,进行氢气还原氧化铜实验

实验完毕后,把燃烧匙拉杆拉起来,使之与酸液脱离接触(燃烧匙内的酸液可从小孔内排出),反应随着停止,然后关闭导气管B

(三)优点

A.使用该装置可以使反应随时发生和停止,实验现象明显

B.该装置中的各种药品能做到100%的反应完,没有任何浪费

C.氢气的各种性质可在一套装置中完成,不需要斟换,这样可以节省大量的时间

D.由于短时间内的药品用量大,生成的氢气量最足,产生的试验线效果更加明显直观,特别是氢气的燃烧实验

范文八:氢气实验室制法 投稿:邓秺移

教学目标

知识目标

使学生掌握实验室用金属和酸反应制取氢气的化学反应原理,初步了解实验室制备实验的一般思路和方法;

了解置换反应的概念,对给定反应物、生成物的化学反应,能初步判断反应类型;

根据气体的性质,学会判断气体收集的方法。

能力目标

培养学生的观察能力,通过观察了解启普发生器的工作原理,并根据其原理,用易得廉价的简单实验仪器,自行设计制备氢气的简易装置。

情感目标

通过对氢气纯度的检验,使学生了解点燃可燃性气体之前,需要进行验纯的必要性,加强对学生进行安全教育。

教学建议

本节课是元素化合物的基础知识课,难度虽不大,但知识面广,这些知识是后续教学的基础。

1.准确 恰当地抓住教学目标 ,本节课要抓住置换反应的概念和氢气的实验室制取装置等主要内容,紧紧围绕这些知识的形成过程进行教学活动。因此教学目标 应具体、明确,教材处理详略得当,紧紧围绕教学大纲的规定和教材内容的要求,重视能力培养和养成教育。

2.教学内容应有序、合理

教学过程 从水的电解产物和氧气的有关知识开始,可以用计算机等媒体放映"氢气的用途"资料片,导出新课。再通过实验,师生共同讨论,建立置换反应的概念,同时简介原子团的知识。在此基础上,结合实物展示,巧设问题,由简到繁,从易到难,根据仪器药品,让学生在课堂上设计出一套制氢气的合适装置,通过设计实验,一可培养学生的动手、动脑的能力,二可增强他们学习兴趣,三可巩固已学知识。

3.优选教学方法,教学手段多样化

本节教学方法是实验探究法,以实验为前提,通过实验观察,实物展示和录像、计算机、投影等电化教学手段,集实验、讨论、讲述、讲解、归纳、练习为一体,这种方法既充分体现了以实验为基础的学科特点,又体现了教为主导,学为主体二者统一的教学原则。

4.重视能力培养,注意养成教育

本节教学应灵活运用多媒体教学手段,通过实验或启发性、探究性的问题,激发学生的学习兴趣,增加学生动眼、动手、动口、动脑的机会,培养和发展学生观察、操作、思维与自学等多种技能和多种能力。同时,教学中每一个知识点都是以已有知识或化学事实、探究性问题开始,通过实验观察、引导思考、讨论、自学等多种方式,突出对学生学习过程的指导,教给学生学习方法和思维方式,这样有利于逐步建立有效的学习方法,养成良好的学习习惯。此外,教学中还可结合"氢气的发现史"和"制氢发生装置"的分析讨论,以及知识的迁移过程,同时向学生进行辩证唯物主义认识论和科学态度、科学方法的教育,这些都有利于对学生进行素质教育。

教学设计方案

早在十六、七世纪的时候,有好几位科学家都发现了金属跟酸反应能产生一种可燃性的气体——氢气。直到现在,氢气的实验室制法仍然选用金属跟酸反应。那么用哪种金属,用哪种酸为最好呢?

一、 验室制取氢气的原理:

(实验)取四支试管,分别向其中加入镁条、锌粒、铁钉、铜片,然后向试管中加入等量的同种稀硫酸,观察产生气体的速率。

(现象)稀硫酸同时与Mg、Zn、Fe、Cu接触,实验现象是:Mg与稀硫酸反应剧烈,锌与酸反应,产生氢气的速率较快,Fe与稀硫酸反应很慢,铜与稀硫酸接触,没有明显现象。

实验室制取气体,要求便于操作和收集,而Mg反应速率过快,不方便收集;Fe反应速率过慢,因此常选用锌为最合适。

二、实验室制取氢气的装置和收集方法

1.  制备装置:

完整的气体制取装置包括发生装置(即发生反应生成该气体的装置)和收集装置两部分。

气体发生装置的确定,要依据反应原理,特别是反应物的状态和反应条件。实验室制取氢气所用的锌是颗粒状固体,所用的稀硫酸呈液体,常温下两种药品接触即可发生反应。由此可见,只需用容器将锌和稀硫酸盛放在一起,并将产生的氢气通过导管导出即可。因此组装发生装置应包括盛装药品的反应容器(大试管、广口瓶、锥形瓶、烧瓶等均可),用于封闭反应容器口的胶塞,穿过胶塞用于导出氢气的玻璃导管(用试管或烧瓶作反应容器时还需用铁架台固定)。这种装置是最简单的氢气发生装置,如下图(A)、(B)所示。

       (A)                               (B)

(讨论)但这种发生装置的缺点是必须当锌和稀硫酸中至少有一种完全反应后该反应才能停止,如何使制取气体的过程连续呢?

实验中常加一长颈漏斗,通过长颈漏斗分次加酸来控制反应,如下图所示。

长颈漏斗下部必须浸泡在酸液中,为什么呢?              

此时将导气管一端堵死,观察实验现象。如学生看不清楚,可重复几次,并提示学生应注意的问题。

(请同学简述现象,分析原因)

展示启普发生器,介绍部件名称,作用,介绍使用方法。

2.  气体的收集:

气体的收集装置要依据该气体的收集方法而定。氢气的收集方法有两种:向下排空气法(因为氢气密度最小)和排水法(因为氢气难溶于水且不和水反应),如图(E)、(F)所示。

           (E)                             (F)

如果用向下排空气法收集氢气,难于验满,因此收集氢气的最佳方法是排水法。

注意事项:仪器连接好以后应先检查装置的气密性,然后再装入药品制取氢气;将锌粒装入试管时,应将试管倾斜,使锌粒滑入试管底部,以免直接投入时砸破试管底;对产生的氢气经验纯后再收集或直接应用;收集满氢气的集气瓶应倒置在桌上,防止氢气很快逸散。

三、氢气纯度的检验方法

实验操作:用排水法或向下排气法收集一试管氢气,用拇指堵住,移近火焰,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯。然后按上述方法再收集、再检验,至点燃时发出的响声很小时,表明氢气已经纯净。实验操作过程如下图:

注意事项:当开始收集的氢气经检验不纯,这时需要再收集、再检验。若下一步要采用向下排空气法收集氢气,应先用拇指把试管口堵住一会儿,再去收集、检验氢气。否则刚用于检验氢气的试管内的火焰可能没有熄灭,立即用这个试管去再收集氢气时,可能会点燃导管口不纯的氢气,引起装置爆炸,发生危险。

置换反应是化学基本反应类型之一。

表达式:单质 + 化合物=新单质 + 新化合物

          A   +   BC     AC    +    B

锌  +  稀硫酸 == 硫酸锌 +  氢气

      Zn  +  H2SO4  == ZnSO4  +  H2

单质     化合物      化合物     单质

置换反应的特点是:参加反应的物质只有两种,且一定是一种单质和一种化合物。生成物也只有两种,一种一定是单质,另一种一定是化合物。掌握了这些特点,就能够正确地判断置换反应。

(讨论)置换反应与化合反应,分解反应有哪些区别?

      Zn  +  H2SO4  == ZnSO4  +   H2

2SO4和ZnSO4中的画线部分。在许多化学反应中,作为一个整体参加反应,就好像一个原子一样,这样的原子集团叫做原子团。

ClO3  氯酸根

MnO4  高锰酸根

OH   氢氧根

2SO4     硫酸根

NO3   硝酸根

范文九:氢气的实验室制法 投稿:贺愵愶

氢气的实验室制法

一、填空题

1、实验室制取氢气的药品有的基本类型是。 2、氢气的收集方法有①② 氢气的集气瓶存放的方法是 。

3、实验室制取气体时,发生装置的选择主要由决定; 收集装置的选择由 决定:① 的气体可以向上排空气法收集;② 的气体可以用向下排空气法;③ 的气体用排水取气法。

4、实验室制取气体前先5、用字母表示置换反应。 6、写出下列物质或主要物质的化学式:

硫酸 盐酸 氯化亚铁 氯化镁 硫酸亚铁 7、写出下列原子团的符号:

硫酸根 碳酸根 硝酸根 氢氧根 氯酸根 高锰酸根 锰酸根 铵根 8、实验室制取氢气的仪器有 长颈漏斗的作用是 。 9、实验室制取氢气的现象是10、把实验室制氧气 的装置图改成制氢气的装置图,方法是① ② 。 11、写出下列实验操作导致的后果:

(1) 用普通漏斗代替长颈漏斗(2) 实验室制氢气时,没有检查装置的气密性

(3) 用向下排空气法收集氢气时,导气管没有伸到集气瓶底部 (4) 实验室制氢气时,长颈漏斗没有伸到液面下12、如右图所示,用排水法收集的一瓶无色无味的气体,写出该气体有关的物理性质:

、。

13、实验室制取并收集氧气用连接;制取氢气用 和 连接。

某气体硫化氢(H2S)是一种无色、无味的气体,能溶于水,比空气重。实验室用硫化

亚铁(FeS2)固体与稀硫酸反应来制取。则它的发生装置选 ,收集装置用

14、现有下列药品:稀硫酸、锌、高锰酸钾、氯化镁、水

仪器:(可以重复使用)

A B C D E F H M N J

实验室制取并收集氧气选用 的仪器 ,药品 实验室制取并收集氢气选用的仪器有 或 药品有 反应的文字表达式 。

16、有一个乡村中学由于条件所限,仅有一大一小两种试管和稀硫酸,甲、乙两个同塞。现要制取一试管较纯净的氢气,若从上述仪器中选取必需的五种仪器,组装学废铁丝各自设计了一种装置,制取并收集一试管氢气。 (1) 哪一个学生设计的装置比较合理? 另一个不合理的原因是 。 (2)用比较合理的装置制取氢气,要使氢气收集满试管,应采取的措施是 。 17、设计实验区别:H2、O2、N2、空气

18、某学生设计了一套制取和收集氢气的装置,如右图指出图中的错误并改正 (铁架台省略,其中用的液体是浓硫酸)

(1) (2) (3) (4) (5) 19、如右图,可以制取氢气,在制取前先检查装置的气密性。检查 的方法是

20、如右图是某同学制氢气的装置图,指出图中的错误。 (1) (2) 。 21、实验室制少量氢气,供选择的仪器有:

① 酒精灯②铁架台③试管④导气管⑤水槽⑥锥形瓶⑦长颈漏斗⑧双孔橡皮塞⑨单孔

一套最简单的气体发生装置和收集装置。选择仪器组装的方案有两种,第一 种方案选择 ,第二种方案是选择 。

22、某学生分别用1克Fe屑、 Zn 粒、Mg片与足量的某酸反应,制得氢勤,完全反应所需的时间与当地的金属价格如下表所示:

你认为实验室中一般不选用Fe屑、Mg片与硫酸反应制取氢气的主要原因是

23、如右图可以收集气体,

(1)若瓶中装满空气要收集氢气,则氢气从 管进。 (2)若瓶中装满水,要收集氢气,则氢气从 管进。 (3)若瓶中装满空气,要收集氧气,则氧气从 管进。 (4)若瓶中装满空气,要向瓶中注满水,则水从 进。

(5) 若要用排水法收集四瓶氢气,且不浪费氢气,请你设计一套装置(画出图即可)

范文十:氢气的实验室制法 投稿:戴离禼

《氢气的实验室制法》

一、说教材

1、教材分析:

本节课选自九年义务教育四年制初级中学教科书《化学》教材第一册中的第五章第三节《氢气的实验室制法》的第二课时。

《氢气的实验室制法》一课是整个初中化学气体的实验室制取方法的完整补充。此前,学生已经学习了氧气的实验室制法,明确了气体的实验室制法的探究思路,同时在上一课时又通过实验探究了实验室制取氢气的药品和反应原理,这些知识都为本节课的教学提供了知识基础。

本节课的教学将从多角度引导学生发现问题、分析问题和解决问题,从而为以后二氧化碳实验室制法的学习奠定一定的理论和实践基础,并对学好初中化学起着至关重要的作用。

2、目标确立

鉴于上面所述,结合《化学课程标准》中要求初中义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨,激发学生学习化学的兴趣为主导的具体要求,本节课所确定的教学目标如下:

(1)知识与技能:

a在实验室制取氧气的基础上推理实验室制取氢气的仪器装置;

b初步学会实验室制取氢气的操作方法。

(2)过程与方法:

a初步学会通过比较、分类、归纳、概括等方法对获得的进行加工。B能主动与他人进行交流讨论,清楚地表达自己的观点,养成良好的学习习惯与方法。

(3)情感态度与价值观:

保持和增强对化学学习的好奇心和探究欲。

3、重点和难点的确定以及突出重点、突破难点的方法

本节课的教学重点是通过氧气的实验室制法推理分析在实验室制取氢气的仪器装置,教学难点是组装仪器制取氢气并进行检验。

化学实验的教学对于学生学好化学是非常重要的,它是学生进行科学探究的一种手段,正确的实验操作则是做好化学实验的基本前提。本节课我将学生分成6个小组,通过小组自己组装制取氧气的发生及收集装置并将其根据氢气的特征进行亲自动手改进进而形成了制取氢气的整套装置。这样不仅调动了学生的积极性,同时也渗透了探究问题的一种思维和方法。

对于分组制取氢气所涉及的具体的基本实验操作较多,实验过程比较复杂,同时初三学生所动手操作的机会还不是很多,为了使实验顺利进行,可由学生分别探讨实验的基本步骤以及每个环节的注意事项,从而引起学生的注意。

二、说教法

本节课采用了分析类比、合作探究、分组实验等综合性的教学方法。根据化学教材和学科的特点,从学生的认识规律出发,以实验为基础、理论为线索,以教师为主导、学生为主体,引导学生在原有知识的基础上进行实验探究,边实验、边讨论、边比较,进行探究性学习,突出获取知识的主动性,同时发展学生的智能,让学生掌握科学的学习方法。

三、说学法

由于客观条件所限初三学生动手操作的能力还不是很强,为了有意识的锻炼学生的实际动手实践的能力,本节课主要是在教师的引导下,学生主要通过主动参与、亲密合作、讨论交流为主旨学习方法,真正做到了把时间和空间还给学生,学生成为了课堂的小主人。

四、说教学程序的设计

本节课的教学流程按照我校“师导生探”的教学模式可归纳为:激发情趣,出示目标—出示自学要求—学生自学—竞赛检测—当堂训练。

1、激发情趣,出示目标

教师根据教学目的和要求提出富有启发性、趣味性的问题,引起学生的好奇,激发学生的学习热情。上课伊始,教师富有激情地表白:我们已经明确了实验室制取氢气的药品及反应原理,大家是否亲自动手制取氢气体验一下其中的乐趣?就给大家提供一个平台,满足你们这个小小的愿望!同时为了明确学习的目标,大屏幕出示自学目标。

2、出示自学要求

(1)明确本节课的目标后,一起回忆实验室制取氧气的发生装置,并且要求学生亲自动手进行组装比赛,在上课开始课堂气氛就格外的活跃,同时又将学生的思维与实践紧密结合,使学生的综合能力在原有的基础上得到进一步的提高。

(2)随即提出问题:制取氢气的发生装置是否也可以利用这一套?此时学生会很轻松地回答这一问题(根据氢气的药品状态以及反应的条件)。于是进一步探究:你能将其做以响应的改进吗?于是以小组为单位学生进行实验探究,把学生带入探索的情景之中。改装后的装置各小组展示交流,同时我将学生的改进方法在大屏幕上进行加工,如试管方向的变换、酒精灯的撤离以及导管的角度,同时展示改装后的发生装置,通过实物与图示的有机结合,学生会自然而然的在头脑中对图形形成感性认识。

(3)收集装置的探索仍然以氧气的为依托,同时以“友情提示”为依据,虽然次点不是教学的难点,但是可以通过教师的言行在无形之中就拉近了与学生的距离,成为了他们的朋友。

(4)为了使初中阶段实验室制取气体的装置得以广泛推广,我又将这两套装置进行对比,而后展开讨论:实验室制取气体的发生和收集装置分别由什么因素决定?为了帮助学生提高应用能力,我又通过具体习题体现知识点。

3、学生自学

在学生自学阶段,我主要是设计通过小组交流氢气的实验室制法的注意事项以及实验步骤两个环节的内容,从而为下一步动手收集氢气做热身。通过他们的相互交流,可以将理论比较全面地展示给学生,为下一步学生动手实践奠定一定的基础。

4、竞赛检测

由6个小组的同学进行实验操作的比赛,并且设定比赛的规则和评比原则,同时每小组派出一名监督员,最后根据小组得分排名。初中学生的特点他们很喜欢竞争,在竞争中活跃学生的思维,同时在“玩”中“学”,体现了轻松愉快的学习气氛。在最后的环节中,检验氢气时可能会听到不同的声音,教师引导:同样是点燃氢气,为什么会出现不同的声音呢?为下一步探索留下悬念,使学生感到学海无涯,越学越有兴趣,他们会在课后积极自学,解决疑难,不仅提高了能力,增长了才干,还会领略到自我探索的无穷的乐趣。

5、当堂验收

为了检测本节课学生掌握的程度,我设定了不同层次的习题在最后5分钟进行验收。

6、板书设计(略)

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