氢气的制备与性质实验改进方案
氢气制取与性质一体化微型实验研究报告
氢气制取与性质一体化微型实验研究报告作者:周洁来源:《化学教与学》2019年第06期摘要:氢气的制取与性质实验,是现行许多初中化學教材的重要内容,目前氢气的实验存在很大的改进空间,作者尝试的改进能实现氢气的制取与性质、检验一体化,且有利于学生进行分组实验。
关键词:微型实验;实验改进;创新;绿色文章编号:1008-0546(2019)06-0078-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:Bdoi:10.3969/j.issn.1008-0546.2019.06.022氢气是初中阶段学生需要掌握的一种重要的气体,氢气的制取与性质实验,是现行许多初中化学教材的重要内容。
笔者所在地区所用教材——沪教版中虽然没有氢气的制取和性质基础实验,但是其制取和性质却是重点知识。
纵观目前教材及文献中的氢气制取和性质实验,主要存在以下值得思考的地方:①实验较零散;②所需药品较多、浪费原料;③仪器较繁琐、操作不便、耗时较长;④氢气爆炸极限为4%-75%,容易发生爆炸,危险性高;⑤虽然也有一些一体化微型实验仪器的成套设计,但设计较复杂,且许多学校并没有购置成套实验仪器,因此难以全面推广。
笔者在研究大量实验的基础上,进行了以下一体化实验设计,现报告如下:二、仪器药品集气瓶、球形干燥管、玻璃导管、橡皮管、止水夹、w形管、尖嘴导管、迷你酒精灯、铁架台、小木条;锌粒、稀盐酸、氧化铜、无水硫酸铜。
三、实验装置改进实验装置如图l所示。
四、操作要点及现象1.连接装置(如图1所示)2.检查装置气密性:将最左侧的尖嘴导管放入水中,用手握住左侧球形干燥管,若导管口有气泡冒出,松手后形成一段水柱,则装置气密性良好。
3.氢气的制取:打开止水夹,稀盐酸逐渐没过锌粒,反应开始,产生氢气。
此时可进行氢气的验纯,也可利用肥皂水鼓出氢气泡泡,点燃,发出“噗”的一声,产生一团火球,增加其趣味性。
4.氢气的可燃性:用小木条将尖嘴导管处点燃,产生火焰,罩一支干冷的小试管,试管壁有水雾(如图2)。
学校氢气爆炸实验报告
一、实验目的1. 了解氢气的物理和化学性质。
2. 掌握氢气的制备方法。
3. 研究氢气与空气混合后的爆炸特性。
4. 提高安全意识,了解实验室安全操作规范。
二、实验原理氢气是一种无色、无味、易燃的气体,密度比空气小。
在常温常压下,氢气性质稳定,不易与其他物质发生化学反应。
但当氢气与空气混合达到一定比例时,遇火源会发生爆炸。
本实验通过制备氢气,研究其与空气混合后的爆炸特性,以加深对氢气性质的理解。
三、实验器材1. 实验室用氢气发生装置(启普发生器)2. 氢气收集瓶(集气瓶)3. 点火器4. 铁架台5. 烧杯6. 硫酸锌(ZnSO₄)7. 稀硫酸(H₂SO₄)8. 氢气检测管9. 玻璃片10. 滤纸11. 水槽12. 秒表四、实验步骤1. 氢气的制备:- 将硫酸锌和稀硫酸按照1:1的比例混合,倒入烧杯中。
- 将锌粒放入启普发生器中,确保锌粒全部淹没在溶液中。
- 将烧杯中的混合溶液缓慢倒入启普发生器中,注意不要一次性倒入过多,以免溶液溢出。
- 检查启普发生器的气密性,确保无泄漏。
- 将导气管插入集气瓶中,开始收集氢气。
2. 氢气与空气混合:- 将收集到的氢气排入水槽中,用玻璃片盖住集气瓶口,防止氢气逸散。
- 将氢气检测管插入集气瓶中,检测氢气浓度。
3. 氢气爆炸实验:- 在确保安全的前提下,用点火器点燃集气瓶中的氢气。
- 观察并记录实验现象。
4. 实验现象分析:- 观察氢气燃烧时的火焰颜色、火焰高度、声音、集气瓶的变形情况等。
- 记录实验数据。
五、实验结果与分析1. 氢气的制备:- 通过实验,成功制备了氢气。
2. 氢气与空气混合:- 氢气浓度达到一定比例时,点燃氢气,发生爆炸。
3. 氢气爆炸实验:- 实验结果显示,氢气燃烧时产生淡蓝色火焰,火焰高度较低,声音较大,集气瓶略微变形。
六、实验结论1. 氢气是一种易燃气体,与空气混合后遇火源会发生爆炸。
2. 氢气的爆炸威力较大,实验过程中需严格遵守安全操作规范。
初中化学知识点归纳氢气的制备和性质
初中化学知识点归纳氢气的制备和性质初中化学知识点归纳:氢气的制备和性质氢气是化学中最轻的元素,具有广泛的应用领域。
在初中化学中,学生需要了解氢气的制备方法以及其一些重要的性质。
本文将对氢气的制备以及性质进行归纳和简要介绍。
一、氢气的制备方法1. 金属与酸的反应制备氢气金属与酸可以发生反应,生成盐和氢气。
一般来说,活泼金属(如锌、铝)与酸反应会比较剧烈,产生的氢气较多。
而不活泼的金属(如铜、银)与酸反应相对较慢,氢气产量较少。
2. 金属与酸性氧化物的反应制备氢气金属与酸性氧化物(如过氧化氢、高锰酸钾)反应也能制备氢气。
这类反应中,金属还原了酸性氧化物,生成氧化物和氢气。
3. 金属与水的反应制备氢气金属与水反应也能制备氢气。
一般来说,活泼金属(如钠、钾)与水的反应剧烈,产生大量氢气并伴有火花或燃烧。
而不活泼的金属(如铝)与水的反应较慢,产生的氢气量较少。
4. 非金属与酸的反应制备氢气非金属(如硫、碳)与酸反应也能制备氢气。
这类反应中,非金属还原了酸,生成了盐和氢气。
二、氢气的性质1. 氢气具有极低的密度和挥发性由于氢气是化学元素中最轻的,因此它具有很低的密度,比空气要轻。
这也使得氢气具有较好的挥发性,容易从容器中逸出。
2. 氢气是无色、无味且易燃的气体氢气本身是无色和无味的气体,在空气中容易燃烧。
由于氢气能够形成易燃的混合物,需要谨慎处理并避免在有火源的环境中使用。
3. 氢气具有良好的热导性和电导性氢气具有良好的热导性,可以快速传导热能。
此外,氢气还具有良好的电导性,在实验室中可以利用氢气进行电解实验。
4. 氢气与氧气反应生成水氢气与氧气反应,生成水,这是氢气重要的应用之一。
这个反应也是火焰燃烧的基本过程,同时也是氢气燃料电池中的重要反应。
5. 氢气在化学反应中具有还原性由于氢气的丰度和活性,它在许多化学反应中可以充当还原剂。
在一些金属氧化反应中,氢气可以将金属氧化物还原成金属。
综上所述,氢气的制备方法包括金属与酸的反应、金属与酸性氧化物的反应、金属与水的反应以及非金属与酸的反应。
氢气的制取和性质
氢气的制取和性质2022级化学五班一、实验的原理1、H2的制备:实验室制取氢气仍沿用16世纪人们发现氢气的方法──稀硫酸和某些金属反应。
镁、锌、铁等金属都能跟酸反应生成氢气。
一方面由于镁与酸反应太快,铁与酸反应又太慢,而锌与酸反应速率正适合实验室条件下制取氢气;另外一方面,因为盐酸有挥发性,生成的氢气易混入氯化氢气体而不纯净,因此,实验室制取氢气多是选用锌和稀硫酸反应[1]Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑2、H2的性质:物理性质:通常状况下H2是无色、无味的气体,比空气只有空气的1/14,即在标准大气压,0℃下,H2的密度为0.0899g/L,且不溶于水。
化学性质:H2具有可燃性和还原性等。
H2不仅能还原的氧化铜,还可以还原三氧化三铁、三氧化钨等一些金属氧化物。
2H+O2=2HOH2+CuO=Cu+H2O二、实验步骤及现象利用启普发生器制取氢气启普发生器由三部分组成。
上面一部分是球形漏斗,下面一部分是玻璃球和玻璃半球所组成的容器,第三部分是带旋钮的导气管。
装料前,先检查各接缝处的气密性。
方法是关住旋钮,由漏斗处注入水后,在液面处划一记号,若数分钟内液面不下降,说明气密性好;若下降,可涂凡士林密封。
之后在球形漏斗颈适当位置用玻璃丝编绕数圈,以阻止锌粒下落。
将容器侧身由上口或侧口处加入用CuSO4液浸泡过的锌粒,再将漏斗插入,用玻璃棒将玻璃丝拨至容器细颈处后,将发生器放直,安上导气管,打开旋钮,由上口加入稀硫酸(V浓H2SO4∶VH2O=1∶4给启普发生器中加水至将金属锌全部淹没处,倒水后量水的体积,这就是稀硫酸的体积。
)至淹没锌粒处关上旋钮,固、液体分离,稀硫酸液面升至漏斗处。
打开旋钮,用排水法收集一试管H2,管口向下移近火焰,放开拇指,如有尖锐的爆鸣声,证明氢气不纯,要继续收集并检验,直至只发出轻微的“噗”声为止,此时H2已纯,可以使用。
2.H2的性质(1)H2在空气中燃烧检验纯度后,在导管上连接一尖嘴玻璃管,点燃,在火焰上方罩一干燥的烧杯。
高中化学实验室教案
高中化学实验室教案
实验名称:制备氢气
实验目的:通过本实验,学生将掌握制备氢气的方法,了解氢气的性质及用途。
实验原理:氢气是一种无色、无味、不可见、不可燃烧气体,具有较强的还原性,常用作燃料。
本实验通过在酸性介质溶液中加入铁粉,使铁粉与酸反应生成氢气。
实验器材:试管、试管夹、试管架、酸性介质溶液、铁粉、排气装置。
实验步骤:
1. 将试管架放在实验台上,并将试管夹装在试管架上;
2. 将试管放入试管夹中;
3. 向试管中滴加适量酸性介质溶液;
4. 将适量铁粉加入试管中;
5. 立即将试管口用玻璃棒盖住,并将试管倒置于水槽中;
6. 观察氢气的生成情况。
实验注意事项:
1. 实验中操作要轻柔,避免试管破裂;
2. 实验结束后,要及时清洗实验器材,保持实验室整洁;
3. 实验中要注意安全,避免化学品溅到皮肤或眼睛。
实验结果:观察到试管中逐渐出现气泡,并且将试管口放置在点燃的火焰上产生明亮的爆炸声,证明氢气已经生成。
实验总结:通过本次实验,学生们成功制备了氢气,并了解了氢气的性质及用途。
同时,也加深了对化学反应的理解和实验操作的技能提升。
氢气的制备和铜相对原子质量的测定实验的改进_胡蕾
实验与创新思维2010年,第7期经过多次反复实验,结果不尽理想,产生气体速度慢,量也少。
通过调整丙酸钠、氢氧化钠、氧化钙这三中物质的质量比例,终于得到一个比较理想的结果。
在调整这三中物质的质量比例关系时,基于以下几方面的考虑:(1)这是固体与固体之间的反应,反应物之间的接触没有液体之间接触充分;同时丙酸钠脱羧较难,应适当增加氢氧化钠的量,丙酸钠与氢氧化钠质量比采用5︰3。
(2)为了增加反应混合物的吸水性,应提高氧化钙的质量比,氧化钙与氢氧化钠的质量比采用4︰3。
按这样的质量比例投入实验,在多次的实验中,结果比较理想,放出的气体速度快,量也多。
在本实验中,先称取氢氧化钠15克,氧化钙20克,在碾钵中碾细拌匀,再称取丙酸钠25克与之混合拌匀,装入硬质玻璃管,所用的实验装置如图6。
把制得的乙烷气体储藏在储气瓶中备用。
(2)乙烷与氯气取代反应使乙烷全部被氯气取代,氯气与乙烷的体积比应为6︰1,但按这样的体积比来取料(即用85mL 氯气与15mL 乙烷),反应速度慢,最后氯气的黄绿色也没有完全褪尽,其主要原因是乙烷的量少,在光照条件下产生的乙烷自由基浓度低,影响反应速度。
再者,当有一氯乙烷、二氯乙烷生成时易凝结成液体,这样会影响氯气与氯烷自由基的进一步取代,造成氯气不能完全反应,最后氯气的黄绿色不能完全褪尽。
经过多次的实验,不断调整氯气与乙烷的体积比例,氯气与乙烷的体积按3︰2的比例(即在100mL 的针筒中吸入60mL 的氯气和40mL 的乙烷气体),反应现象最理想。
反应速度也快。
实验装置如图4。
当光照一分钟左右活塞开始上升,立即升至140mL 左右,活塞马上开始回落至100mL ,等待片刻,冷却后,针筒内混合气体体积减为95mL 左右。
同时看到针筒内气体漫漫凝结成黄绿色小雾滴,且在针筒的中心黄绿色小雾滴不断上升,而在四周不断回落,这样的现象持续约一分钟左右,然后黄绿色褪尽,针筒壁上出现明显的无色油状液滴。
氢气的制备与性质教学设计.doc
氢气的制备与性质教学设计.doc一、教学目标:1. 了解氢气的制备方法和性质;2. 掌握多种制备氢气的方法即它们适用的条件,能够进行氢气的制备实验;3. 了解氢气的物理化学性质及其应用。
二、教学内容:1. 氢气的制备方法:(1) 金属与酸反应法;(2) 金属与酸碱反应法;(3) 金属与水反应法;(4) 热解水法;(5) 电解水法;(6) 安瓿法。
2. 氢气的性质:(1) 物理性质:氢气为无色、无味、无臭的气体,密度极小,燃点低,易燃易爆;(2) 化学性质:氢气是一种最轻的易燃气体,与氧气反应生成水,能够与非金属元素形成化合物,如:氢气与氯气反应生成氯化氢气体。
三、教学手段:1. 实验模拟法2. 讲解法3. 互动探究法四、教学过程:1. 制备实验探究环节(1) 金属与酸反应法:取50ml浓盐酸用漏斗加入烧杯中,将锌片加到盛满少量水的试管中,将试管翻转置于试管架上,取一填满水的脱氧瓶罩在试管上,记录下实验过程和产生的气体现象,观察氢气的性质。
(2) 金属与酸碱反应法:取适量铝粉或镁粉,分别加入食盐酸和铝碱土金属氧化物(如氧化铝)中,观察实验化学反应产物,讨论氢气的物理化学性质。
(3) 金属与水反应法:取一根铝条或钠条作为阳极,一根钢丝光滑的铜条作为阴极,放到盛满水的脱氧瓶中,接通电源,在实验观察时讨论电解水的化学反应;取一块钾金属放入烧杯中,加少量的水,立即进行观察,观察氢气的物理化学性质和燃烧的现象。
2. 内容讲解环节(1)老师介绍氢气的制备方法、性质及其应用,让学生了解氢气的基本概念和生产的方式。
在讲解过程中示意图、实物图辅助学生理解氢气的制备方法。
(2)教师介绍氢气常用的一些实验室装置及开展实验的方法与注意事项。
3. 互动探究环节(1)同学互相分享所制备出的氢气,并交流制备过程中遇到的问题及其解决方法。
(2)小组展示氢气的实验演示和燃烧现象,大家探讨燃烧氢气和正常燃烧的区别。
五、教学评价:根据教学的目标和内容,我们采取以下评价方式:1. 知识性评价:对学生进行简单的知识点测试,包括氢气的制备方法、氢气的性质,让学生明确掌握教学内容;2. 操作性评价:检验学生在制备氢气的实验中的操作技能,评价学生实验操作的安全性、准确性和规范性;3. 应用性评价:以实际应用为基础,让学生开展相关实验,了解氢气的应用,评价学生对其认识的理解程度。
氢气的制备与性质教学设计
欢迎阅读
氢气的制备与性质教学设计.
【教学设计思路】
本节内容节选自九年级上册第五单元燃料及其利用,能源的利用和开发。
在上本节课之前,学生已经学习了水的电解,初步了解了氢气的物理性质,对本节课的知识更容易理解。
并且根据学生对实验比较感兴趣的特点,这节课设计了很多的有趣的实验,通过实验观察得出相应的性质,学生经此会印象深刻,容易记忆相应的知识点,在愉悦的氛围中进行学习。
同时本节是学习制取气体置、1. 2.3.通 实验引导,观察分析,结合多媒体教学直观形象化,学生为主体
【教学过程】
氢气的制备与性质
一、氢气的物理性质
氢气是一种无色,无味的气体。
它难溶于水,密度比空气小。
二、氢气的化学性质
1、氢气在空气中燃烧
现象:①氢气在空气中安静的燃烧,发出淡蓝色火焰;
②烧杯内壁有水珠,并且发热。
结论:H
2 + O
2 −
−→
−点燃 H2O
总结:氢气具有可燃性。
三、氢气的实验室制法
1、原理:锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气
Zn + H
2SO
4→
ZnSO
4
+ H
2
↑
2、装置特点:液态物质与固态物质反应,且不需要加热,生成物为气态。
3、收集方法:①排水法收集因为氢气难溶于水
②向下排空气法收集因为氢气的密度比空气的小
【教学设计特色】。
化学实验教案设计:氢气实验室制法
化学实验教案设计:氢气实验室制法一、实验目的1.了解氢气的制备方法;2.理解化学实验中需要注意的安全事项;3.掌握实验中常见的除杂技术;4.了解实验中观察结果以及分析实验结果的方法。
二、实验器材1.反应瓶一个,可用试管代替;2.氢氧化钠几块;3.锌片若干;4.蒸馏水适量;5.滤纸若干;6.点火棒或火柴;7.实验手套、眼镜、围裙。
三、实验步骤1.准备反应瓶(或试管),放入少量氢氧化钠;2.加入适量蒸馏水,旋转瓶(或摇晃试管)使氢氧化钠完全溶解;3.加入适量锌片,用瓶塞将瓶(或摇晃试管)密封;4.轻轻晃动瓶(或摇晃试管),等待反应结束;5.打开瓶塞,用滤纸过滤出生成的氢气;6.用点火棒或火柴点燃氢气。
四、实验注意事项1.实验操作时需佩戴手套、眼镜、围裙等防护用品;2.反应结束后应缓慢打开瓶塞,避免氢气泄漏造成危险;3.加入锌片时应尽量使其与氢氧化钠均匀接触,避免局部反应过猛;4.滤纸不宜过厚,以免氢气无法顺利通过;5.实验中生成的氢气应及时点燃或排放掉,避免聚集危险;6.出现异常情况或异常气味应立即停止实验,通风处理,检查设备是否安全并准确排放残留气体。
五、实验结果分析1.观察到氢气的颜色为无色,状况为气体;2.观察到点燃氢气时会有“噗”的一声响,同时火球会呈现淡蓝色;3.实验中锌片与氢氧化钠反应,生成氢气,可以用化学式表达:Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑4.反应同时还会伴随着氢氧化钠的消耗和Na2ZnO2的生成。
六、实验意义和应用1.氢气的制备方法是化学实验中较为基础的实验,可以让学生了解并学会使用实验器材、装置等知识;2.氢气实验也是学生们了解化学反应方程式的基础实验,有助于学生理解化学反应的本质和原理;3.学生在实验中需要注意消除一些干扰因素,例如酸碱度、空气杂质等,可以提高学生的实验操作能力,锻炼学生的实践态度和实验安全意识。
七、结语氢气实验是许多化学课程的基础实验,本实验主要是让学生锻炼实验操作能力,理解化学原理和安全知识。
氢气的制备与性质教学设计word精品
氢气的制备与性质教学设计【教学设计思路】本节内容节选自九年级上册第五单元燃料及其利用,能源的利用和开发。
在上本节课之前,学生已经学习了水的电解,初步了解了氢气的物理性质,对本节课的知识更容易理解。
并且根据学生对实验比较感兴趣的特点,这节课设计了很多的有趣的实验,通过实验观察得出相应的性质,学生经此会印象深刻,容易记忆相应的知识点,在愉悦的氛围中进行学习。
同时本节是学习制取气体方法、步骤的延续和深化,从研究方法看,通过探究方式,总结出不同于制取氧气的反应原理、装置、收集方法,氢气的实验室制取是初中化学制取气体的重点之一,起到承上启下的作用。
本节课介绍洁净的燃料氢气,突出燃料这个主题从能源清洁高效的角度出发,介绍氢气的热值高、产物洁净的特点。
通过安排大量图表、观察活动、探究活动等,增强学生对知识的探究和感受,培养学生的实践能力,开拓知识视野。
【教学目标】1.知识与技能:认识氢气的物理性质,了解氢气的燃烧过程及产物,知道点燃氢气之前验纯的重要性,学习如何检验氢气的纯度。
2.过程与方法:结合演示实验,对氢气的性质进行探究,遵守实验规程,让学生意识到安全操作的重要性,知道化学变化伴随有能量变化。
3.情感、态度与价值观:认识氢气是理想的高能洁净燃料的原因,培养学生节能环保意识。
通过对演示实验的观察提高对化学的兴趣,初步养成严谨求实的科学态度。
【重点与难点】重点:氢气的物理性质及可燃性,氢气的验纯。
难点:点燃氢气前必须验纯的原因和方法。
【教学方法】实验引导,观察分析,结合多媒体教学直观形象化,学生为主体【板书设计】氢气的制备与性质一、氢气的物理性质氢气是一种无色,无味的气体。
它难溶于水,密度比空气小。
二、氢气的化学性质1氢气在空气中燃烧现象:① 氢气在空气中安静的燃烧,发出淡蓝色火焰;② 烧杯内壁有水珠,并且发热。
结论:H2 + 02 点燃》H2O总结:氢气具有可燃性。
三、氢气的实验室制法1原理:锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气Zn + H 2SQ ■■ ZnSQ+ H 22、装置特点:液态物质与固态物质反应,且不需要加热,生成物为气态。
氢气的实验室制法——初中化学第一册教案5篇
氢气的实验室制法——初中化学第一册教案氢气的实验室制法——初中化学第一册教案精选5篇(一)教案教学目的:1. 理解氢气的特性和用处;2.掌握氢气的实验室制法。
教学重点:1. 掌握氢气的实验室制法;2.理解氢气的特性和用处。
教学难点:1. 理解氢气的产生原理;2. 解决实验中可能遇到的问题。
教学准备:1. 实验材料:锌片、盛装水的烧瓶、碱液〔氢氧化钠溶液〕;2. 实验设备:瓶塞、气液分液器、长颈漏斗;3. 实验记录表。
教学步骤:Step 1 引入新知识1. 议论日常生活中使用氢气的场景〔例如气球充气、气体焊接等〕;2. 引导学生考虑:氢气在化学中的特点是什么?Step 2 知识讲解1. 通过课本介绍氢气的特性和用处;2. 说明氢气的实验室制法和原理:利用活泼金属与酸或碱反响制取氢气。
Step 3 实验操作1. 分组进展实验操作;2. 实验步骤:a. 将适量的锌片参加装有水的烧瓶中;b. 快速将瓶塞插入瓶口,并连接气液分液器;c. 在长颈漏斗中参加一定量的碱液;d. 缓慢地将长颈漏斗倾斜使碱液流入烧瓶中;e. 观察气液分液器中气体的搜集情况。
Step 4 结果记录与整理1. 记录实验操作过程中的观察现象和实验数据;2. 整理实验数据,分析实验结果;3. 发现实验中可能存在的问题和改良方法。
Step 5 总结与稳固1. 引导学生总结实验中的观察现象和重要结论;2. 引导学生考虑:为什么要将长颈漏斗倾斜?Step 6 拓展应用1. 利用课本和其他资料,理解氢气在其他领域的应用;2. 小组合作,讨论并展示氢气在某个领域的应用。
Step 7 作业布置1. 考虑:氢气在哪些领域可能有更广泛的应用?2. 预习课本相关内容,准备参加课堂讨论和展示。
Step 8 检查与评价1. 检查学生对氢气实验制法的掌握程度;2. 评价学生对氢气特性和用处的理解程度。
氢气的实验室制法——初中化学第一册教案精选5篇(二)教学目的:1. 理解氢气的性质和制备方法。
氢气定性实验报告
一、实验目的1. 了解氢气的物理和化学性质。
2. 掌握实验室制取氢气的方法。
3. 通过实验,验证氢气的性质,并学会氢气的收集和检验方法。
二、实验原理氢气(H₂)是一种无色、无味、密度比空气小的气体,难溶于水。
在常温下,氢气性质稳定,不易与其他物质发生化学反应。
但在点燃、加热或使用催化剂的条件下,氢气具有较高的活性。
本实验通过金属锌与稀硫酸反应制备氢气,并利用排水集气法收集氢气,通过点燃氢气验证其可燃性。
三、实验仪器与试剂1. 实验仪器:启普发生器、试管、酒精灯、火柴、玻璃棒、集气瓶、水槽、澄清石灰水、氢气检测仪。
2. 实验试剂:锌粒、稀硫酸、氧化铜、氢气。
四、实验步骤1. 制备氢气(1)将锌粒浸泡在CuSO₄溶液中,使其表面形成一层氧化铜膜。
(2)将浸泡好的锌粒放入启普发生器中,加入适量稀硫酸。
(3)观察反应,收集氢气。
2. 验证氢气的物理性质(1)观察氢气颜色、气味、密度等物理性质。
(2)将氢气通入水中,观察其溶解性。
3. 验证氢气的化学性质(1)点燃氢气,观察火焰颜色和反应现象。
(2)将氢气通入氧化铜中,观察反应现象。
4. 验证氢气的收集和检验(1)利用排水集气法收集氢气。
(2)将收集到的氢气通入澄清石灰水中,观察现象。
五、实验结果与分析1. 氢气为无色、无味气体,密度比空气小,难溶于水。
2. 点燃氢气时,产生淡蓝色火焰,并伴有“噗”的一声,表明氢气具有可燃性。
3. 将氢气通入氧化铜中,氧化铜由黑色变为红色,表明氢气具有还原性。
4. 利用排水集气法收集氢气时,氢气能顺利排出水,证明其密度比空气小。
5. 将收集到的氢气通入澄清石灰水中,无明显现象,证明氢气无腐蚀性。
六、实验结论1. 氢气为无色、无味、密度比空气小的气体,难溶于水。
2. 氢气具有可燃性和还原性。
3. 利用排水集气法可收集氢气。
4. 氢气无腐蚀性。
七、实验注意事项1. 实验过程中,应佩戴防护眼镜和手套,防止酸碱溅伤。
2. 实验过程中,点燃氢气时,应确保周围无易燃物,以防爆炸。
氢气的制备及性质一体化微型实验改进
教育研究一、实验用品1、实验仪器:微型实验仪器、注射器2、实验药品:钠粒、酚酞、肥皂水二、实验装置图三、实验步骤及现象1、按上图所示连接好实验仪器,并检验装置的气密性。
2、添加药品:先将切好的钠放入内置管中,再将内套管装于U 型管右侧(带支管一侧),接着用针筒吸取一定量的酚酞与水的混合溶液以备用,再将小烧杯装好肥皂液,导管伸进肥皂液中。
3、慢慢推动注射器的推手,使U 型管内的液体与钠接触。
反应有气体生成时,导管有气泡逸出。
当肥皂水中产生较多肥皂泡时,将点燃的火柴靠近肥皂泡可检验气体纯度。
若氢气纯净,能听到“噗”的一声。
若不纯,则会有尖锐的爆鸣声。
此时U 型管内的液体由无色变成红色。
四、改进实验的优点1、用内置管装钠,可防止加溶液时钠马上与水反应了(即当钠与水反应时,U 型管内已经形成液封),钠粒不会乱喷溅出来。
2、气体能从右边导管出去,可观察肥皂水形成气泡后,再点燃气体进行检验并对氢气验纯,从而降低实验的危险性。
3、微型实验装置简单,方便操作,便于学生观察实验。
《钠与水反应》实验改进■吴静纯 许晓琳 衷明华 (广东潮州市韩山师范学院化学与环境工程学院 521000)【摘 要】 钠与水反应的实验在人教版高中化学实验中占据重要的地位,通常这个实验是由教师在课堂上演示完成的。
多数教师在演示这个反应的时候都是按照教科书里的步骤:将小块金属钠上的煤油擦干后直接投入盛有水的水槽或烧杯中,虽然实验现象非常明显(浮、熔、游、嘶、红),但是实际操作过程中容易出现以下问题:1、钠的金属性较强,与水反应剧烈,直接投入水中难以控制反应进程,可能会出现钠粒乱溅的现象;2、通过实验,学生只能确认反应有气体生成,而不能验证该气体是不是氢气;3、实验是在烧杯或水槽中进行,较难收集气体产物。
因此,我们对本实验做了改进,使上述问题得以很好地解决。
【关键词】 钠与水反应;实验改进【中图分类号】G64.21 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)18-0061-01氢气的制备及性质实验是人教版九年级化学教科书中的一个重要知识点,原实验制备与性质的检验是分别进行的,实验过程比较繁琐,也比较浪费时间,不利于教师进行演示实验;且难以控制反应速率,试剂用量比较多。
氢气的制取和性质教案
1制备爆炸瓶。
2接上通氢气的橡皮管,用向下排空气法收集氢气。
3停止通氢气,拔去橡皮管,用左手的食指按住管口。
4在玻璃管口处点燃,观察现象
(五)氢气点燃生成水
1检验氢气的纯度
2在烧杯壁上沾上微量的高锰酸钾粉末,将烧杯罩在氢燃上方,观察现象。
【板书】实验一氢气的制取和性质
【讲解】:氢气是无色无味并且密度比空气小的气体。在实验室,氢气就是用金属和酸反应来制备的。本实验采用锌和硫酸反应制取氢气。
【板书】氢气的实验室制法
反应原理:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
【提问】实验室制备氢气的装置有哪些呢?
【讲解】试管、启普发生器。
【提问】既然制备装置有两种,为什么不选用试管呢?【讲解】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。而使用试管则不容易做到。
【讲解】启普发生器适用于块状固体与液体在常温下反应制取难溶的气体,如氢气,等。块状固体在反应中很快溶解或变成粉末时,不能用启普发生器。只要生成的气体难溶于反应液才可,如二氧化碳可溶于水,但难溶于盐酸,故用石灰石与盐酸反应制二氧化碳时可用启普发生器。启普发生器不能加热。
【提问】怎样检验启普发生器的气密性?气密性不好怎样处理?
【讲解并演示】氢气和空气扩散相混合的爆炸实验。
【讨论】实验现象
【小结】氢气不纯混有空气或氧气,点燃时发生爆炸。实验测定,空气中混有氢气的体积占总体积的4%~74.2%,点燃时就会爆炸,这个范围叫爆炸极限。因此,我们在点燃氢气前必须先验纯!
【讲解并演示】氢气点燃生成水的实验。
【讨论】实验现象。
【小结】纯净的氢气在空气中安静燃烧火焰淡蓝色、生成水、并放出大量热。
氢气的制法和性质实验报告
氢气的制法和性质一、 实验原理1.一般在实验室制取氢气所选用的原料是金属锌和稀硫酸,其反应的原理如下:2442Zn+H SO (= ZnSO +H 稀) ↑2. 氢气的性质物理性质:1.通常情况下,无色无味气体;2. 密度比空气小;3. 难溶于。
化学性质:1.可燃性 2222H +O 2H O 点燃2.还原性 22H +CuO Cu+H O二、 实验操作过程与实验现象(一):启普发生器简介(1)构造启普发生器由三部分组成,上部是球形漏斗,下部是由玻璃球和玻璃半球组成的容器,第三部分是带旋钮的导气管。
启普发生器的规格以球形漏斗的容积大小来区别,常用为250 mL 或500 mL 。
(2)原理当打开导气管的活塞,球形漏斗中的液体落入容器与窄口上固体接触而产生气体;当关闭活塞,生成的气体将液体压入球形漏斗,使固、液体试剂脱离接触而反应暂行停止,可供较长时间反复使用。
(3)适用范围适用于固液不加热型反应,且反应时固体或颗粒不会迅速溶解。
对于反应过程中放出大量热的反应或者反应生成的气体易溶于水(或反应液)的均不可以使用启普发生器。
(4)注意事项1: 移动启普发生器时,要握住球形容器的蜂腰处,千万不可单手握住球形漏斗,以免底座脱落造成事故;2: 使用前应先查漏、查气密性;查漏:打开导气管上的旋钮,由球形漏斗处注入水,液面稍高过废液口,观察废液口是否有水渗出,若没有则不漏水。
若有则需旋紧此处的玻璃塞。
查气密性:关闭导气管上的旋钮,由球形漏斗处注入水,量大约是球形漏斗的1/2或2/3处停止,在液面处划一记号,若数分钟内液面不下降,则气密性良好。
反之则说明装置漏气,漏气处可能是,容器上气体出口处的橡皮塞、导气管上的旋塞或长颈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上一薄层凡士林。
3:在容器中部窄口上面加一橡胶圈或紧密缠绕适量玻璃纤维,以防止固体落人容器下部,造成事故;4:加入试剂时,先加块状固体。
氢气的制备和性质实验报告
氢气的制备和性质实验报告实验三氢气的制取与性质实验实验三安全性实验及其教学研究——氢气的制取与性质实验一、氢气的制取1.相关知识:置换反应,氢气的物理性质与化学性质,气体的收集方法。
①置换反应:无机化学反应的基本类型之一,指一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应。
置换原则为活动性强的金属置换活动性弱的金属溶液。
本实验利用活泼金属Zn置换稀H2SO4中的H+制备H2,原理:Zn+H2SO4=H2↑+ZnSO4②氢气物理性质:无色无味无毒,密度比空气小的气体(在各种气体中,氢气的密度最小);温度-252.87℃时,转变成无色的液体,-259.1℃时,变成雪状固体。
③氢气化学性质:可燃性:纯氢的引燃温度为400℃,氢气可作为燃料,应用与航天、焊接、军事等方面;还原性:可用于冶炼某些金属材料等。
④气体收集方法:排水法:氢气难溶于水;向下排空气法:氢气密度比空气小。
2.实验用品:(请画实验装置图,并标明各药品和仪器名称)①实验仪器:启普发生器、烧杯、集气瓶、毛玻片、导管、水槽;②实验药品:锌粒、浓硫酸溶液、去离子水、硫酸铜溶液、凡士林。
启普发生器锌粒集气瓶氢气水槽3.实验步骤(用简洁明了的方法比如流程图表示):稀硫酸4.实验改进:⑴在反应前加入少许硫酸铜的晶体或溶液可加快反应速率。
请问为什么?Zn+Cu2+=Zn2++Cu少量Cu附在Zn表面与Zn形成原电池。
电化学腐蚀速度化学腐蚀速度。
若加入大量硫酸铜,Cu把Zn覆盖了,Zn与稀硫酸溶液接触面小,反应速率反而下降。
⑵你还有其他的改进方法吗?改进原因:启普发生器存在这样一个问题:在硫酸与锌粒的反应过程中,锌粒不断变小,变小的锌粒会掉到启普发生器的底部。
这样,即使关闭排气阀,掉到底部的锌粒仍然会和留在底部的硫酸发生反应而继续生成氢气.从而导致启普发生器中的化学反应失去控制。
正因为如此,在实验过程中,经常出现启普发生器爆裂的现象,甚至导致安全事故的发生。
氢气制备与性质检验创新性微型化学实验改进
2 0 1 3年 6月
氢气制备与性质检验创新性微型化学 实验改进
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氢 气 制备 与 性质 检 验 创 新 性 微 型 化 学 实验 改进
识, 本 部分知识要求大多数 学生熟 练掌握 。因此 , 氢气 的制备和性质检验实验 在中学化学 课堂上有 非常重 要 的地位 。常规实验利用锌粒 与稀硫 酸反应 制取得 到氢 气, 再将 制取所 得 的氢气 进 行性 质检 验。常规 实验 虽 可满足实验 的一般需 要 , 但 实验 过 程 中有 以下 不 足之
处:
( 1 ) 组装仪器并检查装置 的气 密性。
( 2 ) 制备氢气 : 在微型气体发生器 中加入少 量锌粒 与铜丝 ( 加入 铜 丝 能 构 成 原 电池 装 置 可 加 快 反 应 速 率) , 在其 内套管 的底部 塞上 一团 棉花 , 在 棉 花 的上方 放置 适 量 的无 水氯 化 钙 ; 用 注射 器 吸 取 3 - _ 4 I I l l 稀 硫 酸, 并 利用带孔胶塞 将注射 器 ( 如 图所 示 ) 塞 住微 型气 体发生器 , 在具支试管 中加入适 量 的氧化 铜 , 并 在支管 口连接装有 肥皂 水 的注射 器针 头 。加 入药 品 后 , 挤 压 注射器将稀硫酸注入微型气体 发生 器 内与锌粒接 触发 生反应 ( 实验过程 中保 持微 型气 体 发生 器 中的液 面低 于其 内套管 的底部 ) , 锌粒表面有大量 H : 气泡产生 。 ( 3 ) 检验气 体纯度 : 反应 有气 体产 生 时 , 注射器 针 头将有肥皂泡逸 出, 点燃肥皂泡 , 若H 纯净 , 将 有“ 噗” 的一声 , 若H 不纯净 , 则 有尖 锐的爆 鸣声。可用这种方 法检验反应产生 的 H : 的纯度。 ( 4 ) 验证 H : 的还原性 : 当气 体均 匀产生 时 , 用酒精 灯加热具支试 管 , 可观察 到 黑色 的氧 化铜 变 为红 色 的
推导教案氢气的制备与性质推导
推导教案氢气的制备与性质推导推导教案:氢气的制备与性质氢气是一种常见的无色无臭的气体,在自然界中主要以化合物的形式存在。
本教案将围绕氢气的制备和性质展开讲解,以便学生深入了解氢气的相关知识。
一、氢气的制备氢气可以通过多种方法制备,下面将介绍两种常见的方法:1. 金属与酸的反应原料:锌粉、稀硫酸步骤:1)取适量的锌粉放入烧杯中;2)倒入适量的稀硫酸,注意小心操作以避免溅出;3)观察反应过程,同时用导管收集氢气。
2. 金属与碱的反应原料:铝箔、氢氧化钠溶液步骤:1)将铝箔撕成小片;2)将铝片放入锥形瓶中;3)加入适量的氢氧化钠溶液;4)立即用导管收集氢气。
二、氢气的性质1. 燃烧性氢气是高度易燃的,当氢气与氧气混合达到一定比例时,只需有一点火花或火焰,就能引发剧烈的爆炸。
燃烧过程中,氢气与氧气会生成水。
2. 溶于水氢气可以在适当条件下溶解于水中,形成氢气溶液。
这种溶液具有易燃和易爆的性质,需要小心处理。
3. 导热性氢气是一种良好的导热介质,具有良好的热传导性能。
4. 密度氢气是目前已知最轻的物质,其密度远小于空气,因此氢气可以在空气中上升。
5. 化学反应氢气可以与许多物质发生化学反应,例如与氧气反应生成水,与氯气反应生成氯化氢等。
三、氢气的应用1. 工业领域氢气广泛应用于工业领域,例如用作合成氨的原料,也可用于加氢反应、熔炼金属和金属表面处理等。
2. 航空航天领域氢气作为燃料被广泛应用于航空航天领域。
由于其高能量密度和轻质结构,氢气可以提供更高的推力和速度。
3. 能源领域氢气作为一种清洁能源的替代品备受关注。
通过氢气燃料电池,可以将氢气与氧气反应产生电能,这种反应不会产生有害气体,对环境友好。
结语通过本教案的学习,学生们对氢气的制备和性质应有了更深入的了解。
氢气的固有性质以及其在工业、航空航天和能源领域的应用都具有重要意义。
希望本教案能够帮助学生们更好地理解和掌握氢气相关的知识。
氢气的制备与性质实验改进方案
精品---
氢气的制备与性质实验改进方案
本次实验改进装置由气体发生装置、性质检验装置组合而成
说明:
图一:
推压针筒左侧,使针筒里的稀硫酸与侧泡具支试管里的锌粒反应,产生氢气。
排尽空气后往尖嘴管末端涂抹肥皂水,点燃肥皂泡里的氢气,来检验气体纯度。
然后可以点燃尾气,进行性质实验1----氢气的可燃性
图二:
推压针筒左侧,使针筒里的稀硫酸与侧泡具支试管里的锌粒反应,产生氢气。
排尽空气后,往尖嘴管里插进一根灼烧过的黑色的铜丝(其实是氧化铜),用酒精灯加热尖嘴管外壁,观察现象,进行性质实验2---氢气的还原性
优点:
1、该装置只使用几种简单的微型仪器,装置简单,易操作。
2、该套装置使用之后,放出的是纯净的氢气,克服了点燃氢气的危险性。
3、氢气的各种性质可在一套仪器中完成,不需要斟换,这样就可以节省大量时间。
4、由于短时间内用的药量多,生成的氢气量足,产生的实验效果更加明显直观。
--精品。
氢气的制备以及性质
氢气的制法与性质一、实验原理:1.氢气的物理性质:氢气是无色无味,密度比空气小且极难溶于水的气体。
2.制备原理:本实验采用活泼金属置换酸里的氢制得氢气,一般采用金属Zn和稀硫酸反应:Zn + H2SO4 (稀)= ZnSO4 + H2↑①启普发生器原理:图1 启普发生器启普发生器(如图所示)由三部分组成,上面一部分是球形漏斗(用于添加液体溶液)、下面一部分是玻璃球和玻璃半球所组成的容器、第三部分是带旋钮的导气管(控制反应的发生与终止)。
装药品时,先拔去连接导气管的胶塞,小心地把颗粒固体物装入中球。
然后塞紧胶塞,把活塞打开,将液体从球形漏斗倒入。
注入液体后,液体先充满下球斗,继而上升到中球,并跟颗粒物接触,发生反应,产生气体,经导管并通过活塞放出。
不用时,关闭活塞,气体不能放出,中球内的压强增大,把液体压入下半球,再沿长颈上升到漏斗里,使颗粒物跟液体脱离接触,从而终止反应。
②气密性的检查:装料前,先检查气密性,方法是关住导气管上的旋钮,由漏斗处注入水后,在液面处划一记号,若数分钟内液面不下降,说明气密性良好;若下降,可涂凡士林密封。
3.化学性质:①可燃性:氢气极易燃烧,纯净的氢气在空气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰。
2H2+ O2 2H2O②还原性:氢气具有还原性,可还原一些金属氧化物。
H2 + CuO Cu +H2O二、实验操作过程与实验现象(一)利用启普发生器制取氢气1.如一②中所述;2.给启普发生器中加水至将金属锌全部淹没处,倒水后量水的体积,这就是稀硫酸的体积(注:实验室提供的是浓硫酸,须按1:4比例稀释); 3.在球形漏斗颈适当位置用玻璃丝编绕数圈,以阻止锌粒下降;4.将容器侧身由上口或侧口处加入用CuSO4溶液浸泡过的锌粒,再将漏斗插入,用玻璃棒将玻璃丝拨至容器细颈处后,将发生器放直,接上导气管,打开旋钮,由上口加入稀硫酸至淹没锌粒处,关闭旋钮,固、液体分离,稀硫酸液面升至漏斗处;现象:打开旋钮,稀硫酸进入半球形容器,上升至淹没锌粒,发生剧烈的反应,有大量的气泡产生,即产生氢气。
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氢气的制备与性质实验改进方案
本次实验改进装置由气体发生装置、性质检验装置组合而成
说明:
图一:
推压针筒左侧,使针筒里的稀硫酸与侧泡具支试管里的锌粒反应,产生氢气。
排尽空气后往尖嘴管末端涂抹肥皂水,点燃肥皂泡里的氢气,来检验气体纯度。
然后可以点燃尾气,进行性质实验1----氢气的可燃性
图二:
推压针筒左侧,使针筒里的稀硫酸与侧泡具支试管里的锌粒反应,产生氢气。
排尽空气后,往尖嘴管里插进一根灼烧过的黑色的铜丝(其实是氧化铜),用酒精灯加热尖嘴管外壁,观察现象,进行性质实验2---氢气的还原性
优点:
1、该装置只使用几种简单的微型仪器,装置简单,易操作。
2、该套装置使用之后,放出的是纯净的氢气,克服了点燃氢气的危险性。
3、氢气的各种性质可在一套仪器中完成,不需要斟换,这样就可以节省大量时间。
4、由于短时间内用的药量多,生成的氢气量足,产生的实验效果更加明显直观。