氫氣的制備及性質(zhì)一體化微型實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

許丹萍　衷明華

【中圖分類號(hào)】G642.3 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）18-00-01

氫氣的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)是人教版九年級(jí)化學(xué)教科書(shū)中的一個(gè)重要知識(shí)點(diǎn)，原實(shí)驗(yàn)制備與性質(zhì)的檢驗(yàn)是分別進(jìn)行的，實(shí)驗(yàn)過(guò)程比較繁瑣，也比較浪費(fèi)時(shí)間，不利于教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)；且難以控制反應(yīng)速率，試劑用量比較多。因此，有必要對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。

微型實(shí)驗(yàn)具有裝置簡(jiǎn)單便攜、試劑用量少、安全性高并且成功率高的特點(diǎn)，且微型儀器成本低，能夠滿足普通學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的需求。本實(shí)驗(yàn)正是利用了微型實(shí)驗(yàn)的這些優(yōu)點(diǎn)，將常規(guī)的氫氣的制備及性質(zhì)檢驗(yàn)改進(jìn)為微型實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，更方便學(xué)生學(xué)習(xí)氫氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

一、實(shí)驗(yàn)原理

制取氫氣：Zn+H2SO4=H2↑+ZnSO4

2H2+O2=2H2O

H2+CuOCu+H2O

二、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

（一）實(shí)驗(yàn)用品

1.實(shí)驗(yàn)儀器：側(cè)泡具支試管、V形側(cè)泡反應(yīng)管、注射器、針頭、酒精燈、棉花、鑷子、燒杯

2.實(shí)驗(yàn)試劑：稀硫酸、鋅粒、氧化銅、無(wú)水硫酸銅

（二）實(shí)驗(yàn)裝置

（三）實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象

1.檢驗(yàn)裝置的氣密性

2.裝藥品：往側(cè)泡具支試管中加入適量的鋅粒，在注射器內(nèi)加入適量稀硫酸，插入側(cè)泡具支試管的橡膠塞中，并往V形側(cè)泡反應(yīng)管中加入灼燒過(guò)的一小捆銅絲和適量無(wú)水硫酸銅

3.開(kāi)始反應(yīng)：擠壓裝有稀硫酸的注射器，讓稀硫酸沒(méi)過(guò)鋅粒

4.檢驗(yàn)氣體純度：反應(yīng)開(kāi)始一會(huì)后，用鑷子夾一小團(tuán)蘸有肥皂水的棉花在裝置末端的針頭抹一下，將會(huì)看到一個(gè)氣泡，用點(diǎn)燃的火柴靠近氣泡，若發(fā)出尖銳的爆鳴聲則表明氫氣不純，若聽(tīng)到“噗”的一聲，則表明氫氣純凈。

5.驗(yàn)證氫氣的還原性：當(dāng)檢驗(yàn)氫氣純凈后，用酒精燈在裝有CuO的地方加熱一段時(shí)間，可觀察到CuO由黑色變成紅色的Cu，無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，說(shuō)明有水生成。反應(yīng)結(jié)束后，先移去酒精燈，繼續(xù)通氫氣至試管冷卻。

6.氫氣燃燒：直接用點(diǎn)燃的火柴靠近裝置末端的針頭，觀察火焰的顏色，并用一個(gè)干燥的燒杯罩在火焰上方，可以觀察到燒杯壁上有水珠

三、改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)

1.改用微型裝置，使氫氣的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)一體化，簡(jiǎn)單實(shí)用，試劑用量少，且安全性較高。能變?cè)窘處熯M(jìn)行的演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生親自動(dòng)手的自主探究實(shí)驗(yàn)，有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。

2.該反應(yīng)可以通過(guò)注射器能控制稀硫酸的用量，進(jìn)而控制反應(yīng)的速率；又可通過(guò)酒精燈加熱與否來(lái)控制氫氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行與停止。操作簡(jiǎn)單安全，使中學(xué)生易于接受。

3.氫氣的驗(yàn)純和物理性質(zhì)可通過(guò)肥皂泡來(lái)體現(xiàn)，現(xiàn)象直觀明顯。

參考文獻(xiàn)：

[1]衷明華.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究[M].廣州：暨南大學(xué)出版社，2010.77-79