氫氣的制取與性質(zhì)實驗的改進

葉佳玲+謝慧慧+衷明華

氫氣的制取和性質(zhì)實驗是人教版初中化學教科書中一個極為重要的實驗，它不僅僅影響學生對氫氣性質(zhì)的掌握，而且也是液體固體反應的代表。然而在課堂教學中，無論是老師的演示實驗還是學生動手操作實驗都存在以下問題：

1.實驗速率難以控制

教材的實驗裝置難以控制反應速率，不能做到隨時控制反應的開始與停止。且在檢驗氫氣的純度時，肥皂水難以吹出泡泡，反應現(xiàn)象不明顯，課堂教學效果不好。

2.實驗步驟繁瑣

教材中氫氣的制取、驗純及性質(zhì)實驗是分開的，步驟比較多，藥品用量也多，容易造成浪費，不符合綠色化學的思想。

3.部分實驗現(xiàn)象不明顯

在氫氣的性質(zhì)實驗中點燃氫氣的火焰是淡藍色的，難以觀察。

針對以上問題，本小組成員利用微型實驗對實驗進行了改進。微型化學實驗是一種使用微型儀器，以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。雖然它的化學試劑用量一般只為常規(guī)實驗用量的幾十分之一甚至幾千分之一，但其效果卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環(huán)境污染等。具體實驗改進方案如下。

一、實驗的改進

1.實驗用品

微型儀器一套、注射器、木塊、有孔塑料、板銅絲。

2.實驗裝置圖（略去鐵架臺和鐵夾）

3.實驗步驟

（1）檢查氣密性

（2）添加藥品

往1號具支試管中加入鋅粒和銅絲（目的在于銅與鋅粒構成原電池，加快反應速率），用注射器吸入一定量的稀硫酸；在2號具支U型管中先放入少許的無水硫酸銅粉末，然后放入有孔塑料板，在塑料板上面鋪滿無水氯化鈣固體；在3號具支試管底部放入適量的氧化銅，在凹槽地方放少許無水硫酸銅粉末；在4號試管口涂上一層肥皂水。

（3）按照上圖連接好裝置圖。往1號具支試管中注射稀硫酸，直到稀硫酸沒過鋅粒。

（4）檢驗氣體的純度和氣體的性質(zhì)

a.待反應一段時間后，用點燃的火柴靠近4號玻璃管口，觀察現(xiàn)象；

b.在4號玻璃管口處點燃氣體，并用一個潔凈干燥的燒杯罩在上方，觀察現(xiàn)象；

c.點燃酒精燈，加熱3號具支試管底部的氧化銅，觀察現(xiàn)象。

（5）實驗結束

先熄滅酒精燈，繼續(xù)反應通入氣體直至試管冷卻。

4.實驗現(xiàn)象

二、改進后的優(yōu)點

（1）使用微型實驗，節(jié)約藥品，符合綠色環(huán)保理念。

（2）將氫氣的制取與性質(zhì)實驗一體化，簡化了實驗步驟，節(jié)約藥品和時間，教學效果明顯

（3）利用注射器注入稀硫酸，既可以做到隨時控制反應的開始和停止，也可以避免用微型啟普發(fā)生器時鋅粒參加反應過后變小掉入酸中的問題。

（4）反應裝置中，利用銅絲與鋅粒構成原電池，加快反應速率。

（5）在具支U型管中加入無水硫酸銅可以驗證產(chǎn)生的H2通過無水氯化鈣后是否除盡水，從而確保在玻璃管口處的燒杯內(nèi)壁產(chǎn)生的水珠是由H2燃燒產(chǎn)生的。

（6）通過酒精燈的加熱與否可以隨時控制H2的還原實驗的進行與停止，同時，可以利用玻璃管凹槽處的無水硫酸銅變藍來驗證H2還原氧化銅產(chǎn)生水。endprint

氫氣的制取和性質(zhì)實驗是人教版初中化學教科書中一個極為重要的實驗，它不僅僅影響學生對氫氣性質(zhì)的掌握，而且也是液體固體反應的代表。然而在課堂教學中，無論是老師的演示實驗還是學生動手操作實驗都存在以下問題：

1.實驗速率難以控制

教材的實驗裝置難以控制反應速率，不能做到隨時控制反應的開始與停止。且在檢驗氫氣的純度時，肥皂水難以吹出泡泡，反應現(xiàn)象不明顯，課堂教學效果不好。

2.實驗步驟繁瑣

教材中氫氣的制取、驗純及性質(zhì)實驗是分開的，步驟比較多，藥品用量也多，容易造成浪費，不符合綠色化學的思想。

3.部分實驗現(xiàn)象不明顯

在氫氣的性質(zhì)實驗中點燃氫氣的火焰是淡藍色的，難以觀察。

針對以上問題，本小組成員利用微型實驗對實驗進行了改進。微型化學實驗是一種使用微型儀器，以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。雖然它的化學試劑用量一般只為常規(guī)實驗用量的幾十分之一甚至幾千分之一，但其效果卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環(huán)境污染等。具體實驗改進方案如下。

一、實驗的改進

1.實驗用品

微型儀器一套、注射器、木塊、有孔塑料、板銅絲。

2.實驗裝置圖（略去鐵架臺和鐵夾）

3.實驗步驟

（1）檢查氣密性

（2）添加藥品

往1號具支試管中加入鋅粒和銅絲（目的在于銅與鋅粒構成原電池，加快反應速率），用注射器吸入一定量的稀硫酸；在2號具支U型管中先放入少許的無水硫酸銅粉末，然后放入有孔塑料板，在塑料板上面鋪滿無水氯化鈣固體；在3號具支試管底部放入適量的氧化銅，在凹槽地方放少許無水硫酸銅粉末；在4號試管口涂上一層肥皂水。

（3）按照上圖連接好裝置圖。往1號具支試管中注射稀硫酸，直到稀硫酸沒過鋅粒。

（4）檢驗氣體的純度和氣體的性質(zhì)

a.待反應一段時間后，用點燃的火柴靠近4號玻璃管口，觀察現(xiàn)象；

b.在4號玻璃管口處點燃氣體，并用一個潔凈干燥的燒杯罩在上方，觀察現(xiàn)象；

c.點燃酒精燈，加熱3號具支試管底部的氧化銅，觀察現(xiàn)象。

（5）實驗結束

先熄滅酒精燈，繼續(xù)反應通入氣體直至試管冷卻。

4.實驗現(xiàn)象

二、改進后的優(yōu)點

（1）使用微型實驗，節(jié)約藥品，符合綠色環(huán)保理念。

（2）將氫氣的制取與性質(zhì)實驗一體化，簡化了實驗步驟，節(jié)約藥品和時間，教學效果明顯

（3）利用注射器注入稀硫酸，既可以做到隨時控制反應的開始和停止，也可以避免用微型啟普發(fā)生器時鋅粒參加反應過后變小掉入酸中的問題。

（4）反應裝置中，利用銅絲與鋅粒構成原電池，加快反應速率。

（5）在具支U型管中加入無水硫酸銅可以驗證產(chǎn)生的H2通過無水氯化鈣后是否除盡水，從而確保在玻璃管口處的燒杯內(nèi)壁產(chǎn)生的水珠是由H2燃燒產(chǎn)生的。

（6）通過酒精燈的加熱與否可以隨時控制H2的還原實驗的進行與停止，同時，可以利用玻璃管凹槽處的無水硫酸銅變藍來驗證H2還原氧化銅產(chǎn)生水。endprint

氫氣的制取和性質(zhì)實驗是人教版初中化學教科書中一個極為重要的實驗，它不僅僅影響學生對氫氣性質(zhì)的掌握，而且也是液體固體反應的代表。然而在課堂教學中，無論是老師的演示實驗還是學生動手操作實驗都存在以下問題：

1.實驗速率難以控制

教材的實驗裝置難以控制反應速率，不能做到隨時控制反應的開始與停止。且在檢驗氫氣的純度時，肥皂水難以吹出泡泡，反應現(xiàn)象不明顯，課堂教學效果不好。

2.實驗步驟繁瑣

教材中氫氣的制取、驗純及性質(zhì)實驗是分開的，步驟比較多，藥品用量也多，容易造成浪費，不符合綠色化學的思想。

3.部分實驗現(xiàn)象不明顯

在氫氣的性質(zhì)實驗中點燃氫氣的火焰是淡藍色的，難以觀察。

針對以上問題，本小組成員利用微型實驗對實驗進行了改進。微型化學實驗是一種使用微型儀器，以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。雖然它的化學試劑用量一般只為常規(guī)實驗用量的幾十分之一甚至幾千分之一，但其效果卻可以達到準確、明顯、安全、方便和防止環(huán)境污染等。具體實驗改進方案如下。

一、實驗的改進

1.實驗用品

微型儀器一套、注射器、木塊、有孔塑料、板銅絲。

2.實驗裝置圖（略去鐵架臺和鐵夾）

3.實驗步驟

（1）檢查氣密性

（2）添加藥品

往1號具支試管中加入鋅粒和銅絲（目的在于銅與鋅粒構成原電池，加快反應速率），用注射器吸入一定量的稀硫酸；在2號具支U型管中先放入少許的無水硫酸銅粉末，然后放入有孔塑料板，在塑料板上面鋪滿無水氯化鈣固體；在3號具支試管底部放入適量的氧化銅，在凹槽地方放少許無水硫酸銅粉末；在4號試管口涂上一層肥皂水。

（3）按照上圖連接好裝置圖。往1號具支試管中注射稀硫酸，直到稀硫酸沒過鋅粒。

（4）檢驗氣體的純度和氣體的性質(zhì)

a.待反應一段時間后，用點燃的火柴靠近4號玻璃管口，觀察現(xiàn)象；

b.在4號玻璃管口處點燃氣體，并用一個潔凈干燥的燒杯罩在上方，觀察現(xiàn)象；

c.點燃酒精燈，加熱3號具支試管底部的氧化銅，觀察現(xiàn)象。

（5）實驗結束

先熄滅酒精燈，繼續(xù)反應通入氣體直至試管冷卻。

4.實驗現(xiàn)象

二、改進后的優(yōu)點

（1）使用微型實驗，節(jié)約藥品，符合綠色環(huán)保理念。

（2）將氫氣的制取與性質(zhì)實驗一體化，簡化了實驗步驟，節(jié)約藥品和時間，教學效果明顯

（3）利用注射器注入稀硫酸，既可以做到隨時控制反應的開始和停止，也可以避免用微型啟普發(fā)生器時鋅粒參加反應過后變小掉入酸中的問題。

（4）反應裝置中，利用銅絲與鋅粒構成原電池，加快反應速率。

（5）在具支U型管中加入無水硫酸銅可以驗證產(chǎn)生的H2通過無水氯化鈣后是否除盡水，從而確保在玻璃管口處的燒杯內(nèi)壁產(chǎn)生的水珠是由H2燃燒產(chǎn)生的。

（6）通過酒精燈的加熱與否可以隨時控制H2的還原實驗的進行與停止，同時，可以利用玻璃管凹槽處的無水硫酸銅變藍來驗證H2還原氧化銅產(chǎn)生水。endprint