氫氣的制取與性質(zhì)實驗的微型化改進

陳婉玲++王丹培++衷明華

一、實驗?zāi)康?/p>

氫氣的制備方法很多。早期實驗室制備氫氣的方法是由啟普（P·J·Kipp）所設(shè)計的氣體發(fā)生裝置——啟普氣體發(fā)生器，用鋅粒（粉）與稀硫酸或稀鹽酸反應(yīng)，再將產(chǎn)生的氫氣用排水法來收集?，F(xiàn)行人教版化學(xué)課本中實驗室制備氫氣的方法只是在舊法基礎(chǔ)上加以改進。

一般的實驗室制備氫氣及其性質(zhì)實驗中存在以下不足：1.實驗操作步驟繁瑣，實驗耗時長；2.實驗過程不連貫，導(dǎo)致其中氫氣的損失過多，耗費資源；3.實驗中的安全性及性質(zhì)的明顯性不足；4.氫氣性質(zhì)實驗的驗證中，難以區(qū)分水的產(chǎn)生是由氫氣制備之時引入的或是由氫氣的燃燒產(chǎn)生的。針對以上問題，本文對該實驗進行了微型化改造。

二、實驗原理

實驗室制取氫氣一般采用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)制得，其反應(yīng)原理如下：

三、實驗儀器及試劑

儀器：操作底座一個，支柱兩個，具支U型管一個，內(nèi)套管一個，多用滴管一個，具支試管一個，直形通氣管一個，酒精燈一個，止氣夾一個，燒杯一個，試管夾一個，橡皮管、橡皮塞若干，火柴一盒，抹布一塊，蠟燭一根。

實驗用品：鋅粒、稀硫酸、銅絲銅片、無水氯化鈣、稀釋的洗潔精。

四、實驗裝置圖及儀器組裝說明（微型實驗圖略去操作底座、支柱及鐵夾）

圖1微型儀器裝置圖

五、實驗操作

1.將裝置按圖1所示連接好后，于具支試管的支管口涂適量的洗潔精，用酒精燈在具支U型管底部微熱進行氣密性檢驗，如若支管口有氣泡產(chǎn)生，則說明裝置氣密性好。

2.添加好藥品并在具支試管的支管口涂適量的洗潔精，擠壓多用滴管使裝于多用滴管中的稀硫酸流入具支U型管中，并用止水夾夾住多用滴管，使得Zn粒與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通過固體干燥之后于涂抹洗潔精的支口形成氣泡冒出。

3.用點燃的蠟燭對產(chǎn)生的氣泡進行氣體驗純。

4.緊接著，點燃酒精燈，進行氫氣性質(zhì)的探究，用試管夾夾住燒杯，倒扣在具支試管的支管口，觀察倒扣燒杯壁上的變化以及銅片的顏色變化。

5.實驗結(jié)束時，將止水夾打開，稀硫酸由于壓力差而回流入多用滴管中，實驗停止。（此設(shè)計亦可以隨時控制實驗的進度）

六、裝置改進意義

1.采用微型實驗，實現(xiàn)了試劑用量少、實驗現(xiàn)象明顯的目標(biāo)，體現(xiàn)了綠色環(huán)保的理念。

2.實驗裝置化繁為簡，操作步驟簡單易行，且實驗過程中，操作者可以有效、快捷、便利地控制氫氣的產(chǎn)生速率。在說明稀硫酸和鋅粒反應(yīng)生成氣體的現(xiàn)象中，通過“支管吹泡”的設(shè)計理念將現(xiàn)象擴大化、明顯化，既方便學(xué)生觀察，也能使學(xué)生聯(lián)想到平時用洗潔精吹泡泡的經(jīng)歷，從而引起知識上的共鳴，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.從安全角度出發(fā)，用點燃的蠟燭代替酒精燈驗純氣體，避免了因傾斜而造成酒精灑落的危險。

4.解決了“水的產(chǎn)生是由氫氣制備之時引入的或是氫氣的燃燒產(chǎn)生的”疑問，先將產(chǎn)生的氫氣通過無水氯化鈣，干燥后再用于燃燒，進而說明氫氣燃燒產(chǎn)生了水。

七、注意事項

1.直形通氣管與具支U型管相銜接處的膠管必須套至直形通氣管第一個圓形處，保證裝置的氣密性。

2.注意勿讓CaCl2固體堵住直形通氣管的管口，以免氣體難以排出。

3.擠壓多用滴管加稀硫酸反應(yīng)后可用止水夾夾住，防止稀硫酸由于氣壓差而倒流。

4.注意用酒精燈加熱銅絲時，應(yīng)用外焰加熱，以免使玻璃外層變黑，難以觀察直形通氣管中銅絲的變化情況。

（責(zé)任編輯羅艷）endprint

一、實驗?zāi)康?/p>

氫氣的制備方法很多。早期實驗室制備氫氣的方法是由啟普（P·J·Kipp）所設(shè)計的氣體發(fā)生裝置——啟普氣體發(fā)生器，用鋅粒（粉）與稀硫酸或稀鹽酸反應(yīng)，再將產(chǎn)生的氫氣用排水法來收集?，F(xiàn)行人教版化學(xué)課本中實驗室制備氫氣的方法只是在舊法基礎(chǔ)上加以改進。

一般的實驗室制備氫氣及其性質(zhì)實驗中存在以下不足：1.實驗操作步驟繁瑣，實驗耗時長；2.實驗過程不連貫，導(dǎo)致其中氫氣的損失過多，耗費資源；3.實驗中的安全性及性質(zhì)的明顯性不足；4.氫氣性質(zhì)實驗的驗證中，難以區(qū)分水的產(chǎn)生是由氫氣制備之時引入的或是由氫氣的燃燒產(chǎn)生的。針對以上問題，本文對該實驗進行了微型化改造。

二、實驗原理

實驗室制取氫氣一般采用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)制得，其反應(yīng)原理如下：

三、實驗儀器及試劑

儀器：操作底座一個，支柱兩個，具支U型管一個，內(nèi)套管一個，多用滴管一個，具支試管一個，直形通氣管一個，酒精燈一個，止氣夾一個，燒杯一個，試管夾一個，橡皮管、橡皮塞若干，火柴一盒，抹布一塊，蠟燭一根。

實驗用品：鋅粒、稀硫酸、銅絲銅片、無水氯化鈣、稀釋的洗潔精。

四、實驗裝置圖及儀器組裝說明（微型實驗圖略去操作底座、支柱及鐵夾）

圖1微型儀器裝置圖

五、實驗操作

1.將裝置按圖1所示連接好后，于具支試管的支管口涂適量的洗潔精，用酒精燈在具支U型管底部微熱進行氣密性檢驗，如若支管口有氣泡產(chǎn)生，則說明裝置氣密性好。

2.添加好藥品并在具支試管的支管口涂適量的洗潔精，擠壓多用滴管使裝于多用滴管中的稀硫酸流入具支U型管中，并用止水夾夾住多用滴管，使得Zn粒與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通過固體干燥之后于涂抹洗潔精的支口形成氣泡冒出。

3.用點燃的蠟燭對產(chǎn)生的氣泡進行氣體驗純。

4.緊接著，點燃酒精燈，進行氫氣性質(zhì)的探究，用試管夾夾住燒杯，倒扣在具支試管的支管口，觀察倒扣燒杯壁上的變化以及銅片的顏色變化。

5.實驗結(jié)束時，將止水夾打開，稀硫酸由于壓力差而回流入多用滴管中，實驗停止。（此設(shè)計亦可以隨時控制實驗的進度）

六、裝置改進意義

1.采用微型實驗，實現(xiàn)了試劑用量少、實驗現(xiàn)象明顯的目標(biāo)，體現(xiàn)了綠色環(huán)保的理念。

2.實驗裝置化繁為簡，操作步驟簡單易行，且實驗過程中，操作者可以有效、快捷、便利地控制氫氣的產(chǎn)生速率。在說明稀硫酸和鋅粒反應(yīng)生成氣體的現(xiàn)象中，通過“支管吹泡”的設(shè)計理念將現(xiàn)象擴大化、明顯化，既方便學(xué)生觀察，也能使學(xué)生聯(lián)想到平時用洗潔精吹泡泡的經(jīng)歷，從而引起知識上的共鳴，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.從安全角度出發(fā)，用點燃的蠟燭代替酒精燈驗純氣體，避免了因傾斜而造成酒精灑落的危險。

4.解決了“水的產(chǎn)生是由氫氣制備之時引入的或是氫氣的燃燒產(chǎn)生的”疑問，先將產(chǎn)生的氫氣通過無水氯化鈣，干燥后再用于燃燒，進而說明氫氣燃燒產(chǎn)生了水。

七、注意事項

1.直形通氣管與具支U型管相銜接處的膠管必須套至直形通氣管第一個圓形處，保證裝置的氣密性。

2.注意勿讓CaCl2固體堵住直形通氣管的管口，以免氣體難以排出。

3.擠壓多用滴管加稀硫酸反應(yīng)后可用止水夾夾住，防止稀硫酸由于氣壓差而倒流。

4.注意用酒精燈加熱銅絲時，應(yīng)用外焰加熱，以免使玻璃外層變黑，難以觀察直形通氣管中銅絲的變化情況。

（責(zé)任編輯羅艷）endprint

一、實驗?zāi)康?/p>

氫氣的制備方法很多。早期實驗室制備氫氣的方法是由啟普（P·J·Kipp）所設(shè)計的氣體發(fā)生裝置——啟普氣體發(fā)生器，用鋅粒（粉）與稀硫酸或稀鹽酸反應(yīng)，再將產(chǎn)生的氫氣用排水法來收集。現(xiàn)行人教版化學(xué)課本中實驗室制備氫氣的方法只是在舊法基礎(chǔ)上加以改進。

一般的實驗室制備氫氣及其性質(zhì)實驗中存在以下不足：1.實驗操作步驟繁瑣，實驗耗時長；2.實驗過程不連貫，導(dǎo)致其中氫氣的損失過多，耗費資源；3.實驗中的安全性及性質(zhì)的明顯性不足；4.氫氣性質(zhì)實驗的驗證中，難以區(qū)分水的產(chǎn)生是由氫氣制備之時引入的或是由氫氣的燃燒產(chǎn)生的。針對以上問題，本文對該實驗進行了微型化改造。

二、實驗原理

實驗室制取氫氣一般采用鋅粒與稀硫酸反應(yīng)制得，其反應(yīng)原理如下：

三、實驗儀器及試劑

儀器：操作底座一個，支柱兩個，具支U型管一個，內(nèi)套管一個，多用滴管一個，具支試管一個，直形通氣管一個，酒精燈一個，止氣夾一個，燒杯一個，試管夾一個，橡皮管、橡皮塞若干，火柴一盒，抹布一塊，蠟燭一根。

實驗用品：鋅粒、稀硫酸、銅絲銅片、無水氯化鈣、稀釋的洗潔精。

四、實驗裝置圖及儀器組裝說明（微型實驗圖略去操作底座、支柱及鐵夾）

圖1微型儀器裝置圖

五、實驗操作

1.將裝置按圖1所示連接好后，于具支試管的支管口涂適量的洗潔精，用酒精燈在具支U型管底部微熱進行氣密性檢驗，如若支管口有氣泡產(chǎn)生，則說明裝置氣密性好。

2.添加好藥品并在具支試管的支管口涂適量的洗潔精，擠壓多用滴管使裝于多用滴管中的稀硫酸流入具支U型管中，并用止水夾夾住多用滴管，使得Zn粒與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通過固體干燥之后于涂抹洗潔精的支口形成氣泡冒出。

3.用點燃的蠟燭對產(chǎn)生的氣泡進行氣體驗純。

4.緊接著，點燃酒精燈，進行氫氣性質(zhì)的探究，用試管夾夾住燒杯，倒扣在具支試管的支管口，觀察倒扣燒杯壁上的變化以及銅片的顏色變化。

5.實驗結(jié)束時，將止水夾打開，稀硫酸由于壓力差而回流入多用滴管中，實驗停止。（此設(shè)計亦可以隨時控制實驗的進度）

六、裝置改進意義

1.采用微型實驗，實現(xiàn)了試劑用量少、實驗現(xiàn)象明顯的目標(biāo)，體現(xiàn)了綠色環(huán)保的理念。

2.實驗裝置化繁為簡，操作步驟簡單易行，且實驗過程中，操作者可以有效、快捷、便利地控制氫氣的產(chǎn)生速率。在說明稀硫酸和鋅粒反應(yīng)生成氣體的現(xiàn)象中，通過“支管吹泡”的設(shè)計理念將現(xiàn)象擴大化、明顯化，既方便學(xué)生觀察，也能使學(xué)生聯(lián)想到平時用洗潔精吹泡泡的經(jīng)歷，從而引起知識上的共鳴，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.從安全角度出發(fā)，用點燃的蠟燭代替酒精燈驗純氣體，避免了因傾斜而造成酒精灑落的危險。

4.解決了“水的產(chǎn)生是由氫氣制備之時引入的或是氫氣的燃燒產(chǎn)生的”疑問，先將產(chǎn)生的氫氣通過無水氯化鈣，干燥后再用于燃燒，進而說明氫氣燃燒產(chǎn)生了水。

七、注意事項

1.直形通氣管與具支U型管相銜接處的膠管必須套至直形通氣管第一個圓形處，保證裝置的氣密性。

2.注意勿讓CaCl2固體堵住直形通氣管的管口，以免氣體難以排出。

3.擠壓多用滴管加稀硫酸反應(yīng)后可用止水夾夾住，防止稀硫酸由于氣壓差而倒流。

4.注意用酒精燈加熱銅絲時，應(yīng)用外焰加熱，以免使玻璃外層變黑，難以觀察直形通氣管中銅絲的變化情況。

（責(zé)任編輯羅艷）endprint