氫氣的實驗室制法

1、教 案教學課題：第一節(jié) 金屬與金屬礦物（3）本課題教時數：3 本教時為第 3 教時 教學日期： 月 日教學目的：1知識與技能：通過實驗探究得出實驗室制取氫氣的方法對驗室制取氫氣的發(fā)生裝置有進一步的了解，尤其是啟普發(fā)生器的使用2過程與方法：學生通過討論交流和實驗探究，認識實驗室制取氫氣的方法學生初步學會運用比較、分類、歸納、概括等方法對獲取的信息加工，逐步形成良好的學習習慣和方法3情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學生的合作意識以及勤于思考、嚴謹求實、勇于創(chuàng)新和實踐的科學精神保持和增強學生對化學現象的好奇心和探究欲，發(fā)展學習化學的興趣教學重點、難點：教學重點：實驗室制取氫氣的方法教學難點：啟普發(fā)生器的使用教

2、學方法：活動探究交流討論歸納小結學以致用實驗準備：儀器：酒精燈、試管、火柴、啟普發(fā)生器等 藥品：Mg、Fe、Zn、Al、稀硫酸等教學過程：資料介紹交流討論活動探究得出結論交流討論過 渡資料介紹交流討論教師講授過 渡活動探究實驗室制取氫氣的原理：自然界氫元素主要以化合物的形式存在，在工業(yè)上或實驗室里都必須通過一定的化學反應獲得氫單質。許多活潑金屬，如鎂、鐵、鋅等，都很容易與鹽酸或稀硫酸起反應放出氫氣。在反應中，金屬原子代換了酸中的氫原子，生成另一種化合物，每兩個氫原子相結合成一個氫分子，聚集成氫氣。實驗室就是利用了這個原理來制取氫氣的。我們知道鎂、鐵、鋅等活潑金屬，都很容易與鹽酸或稀硫酸起反應放

3、出氫氣，那么在實驗室中，我們選擇種金屬來制取氫氣呢？取四支試管，分別做金屬鎂、鐵、鋅、銅跟稀鹽酸反應的實驗，觀察現象并做記錄。鎂跟稀鹽酸反應，產生的現象是_ _；鐵跟稀鹽酸反應，產生的現象是_ _；鋅跟稀鹽酸反應，產生的現象是_ _；銅跟稀鹽酸反應，產生的現象是_ _。因此在實驗室中制取氫氣選擇金屬是鋅，理由是反應速度適中。鋅和稀鹽酸（或稀硫酸）在常溫下即可反應產生氫氣，發(fā)生裝置應該選擇哪個呢？在實驗室中制取少量的氫氣可以選用簡易裝置，如果要制取大量的氫氣，則可選用啟普發(fā)生器。啟普發(fā)生器的發(fā)明及其使用1發(fā)明啟普發(fā)生器是化學實驗室中最普通、應用最廣的玻璃儀器，它設計上的巧妙，堪稱化學儀器中的一絕

4、。儀器的發(fā)明人啟普是荷蘭的一名藥物商人，曾經學過一些化學。他根據前人制作的制取硫化氫氣體的簡易裝置，設計出一種可以隨時使反應發(fā)生或停止的氣體發(fā)生裝置，后人為紀念他，將這種裝置叫做啟普發(fā)生器。2構造實驗室里制取較多的氫氣常用啟普發(fā)生器。它由球形漏斗(1)、容器(2)和導氣管(3)三部分組成。最初使用時，將儀器橫放，把鋅粒由容器(2)上插導氣管的口中加入，然后放正儀器，再將裝導氣管的塞子塞好。接著由球形漏斗口加入稀硫酸。使用時，扭開導氣管活塞，酸液由球形漏斗流到容器(2)的底部，再上升到中部跟鋅粒接觸而發(fā)生反應，產生的氫氣從導氣管(3)放出。不用時關閉導氣管的活塞，容器內繼續(xù)反應產生的氫氣使容器內

5、壓強加大，把酸壓回球形漏斗，使酸液與鋅粒脫離接觸，反應即自行停止。使用啟普發(fā)生器制取氫氣十分方便，可以及時控制反應的發(fā)生或停止（隨開隨用、隨關隨停）。3工作原理（以用稀硫酸和鋅粒制取氫氣為例） 打開活塞，容器內壓強與外界大氣壓相同，球形漏斗內的稀硫酸在重力作用下流到容器中，與鋅粒接觸，產生氫氣；關上活塞后，由于酸液繼續(xù)與鋅粒接觸，氫氣依然生成，此時容器內部壓強大于外界大氣壓，壓力將酸液壓回球形漏斗，使酸液與鋅粒脫離接觸，氫氣不再產生。4氣密性檢查的方法使用前應先檢查裝置的氣密性,方法是,開啟旋塞,向球形漏斗中加水,當水充滿容器下部的半球體時關閉旋塞,繼續(xù)加水,使水上升到球形漏斗中。靜置片刻,觀

6、察水面是否下降,如下降說明漏氣。漏氣處可能是容器上氣體出口處的橡皮塞、導氣管上的旋塞或球形漏斗與容器接觸的磨口處。如漏氣應塞緊橡皮塞或在磨口處涂一薄層凡士林。5使用范圍啟普發(fā)生器是用難溶性的塊狀固體與液體試劑在常溫條件（不用加熱）下起反應制取氣體的典型裝置。如氫氣、二氧化碳、硫化氫等均可以用它來制取。但對于固體呈粉末狀或固體與液體相遇后溶解或反應時產生高溫，如二氧化硫、二氧化氮等，都不適宜用此裝置制取。6注意事項.（1）使用前要檢查裝置氣密性，排盡空氣后再收集氣體；（2）使用啟普發(fā)生器制備氫氣，應遠離火源；（3）移動啟普發(fā)生器時，要握住球形容器的蜂腰處，千萬不可單手握住球形漏斗，以 免底座脫落造成事故。以下裝置是固體和液體反應，不需要加熱的常見發(fā)生裝置，它們能跟啟普發(fā)生器起到相同效果（即：能及時控制反應的發(fā)生或停止）的是 A B C D氫氣是最輕的氣體，它又很難溶解在水里，因此氫氣的收集方法是向下排空氣法或排水法。若用集氣瓶收滿一瓶氫氣后，應用玻璃片蓋好，瓶口向下置于桌上，以免氫氣很快逸散。氫氣具有可燃性，不純的氫氣點燃有可能會發(fā)生爆炸。因此，氫氣在點燃之前必須檢驗其純度。取小試管用向下排空氣法收集一試管H2,用拇指堵住管口,接近火焰,松開拇指,聽到:尖銳爆鳴聲說明不純,若聽到輕微的響聲說明已經純凈。聽到