氢气的实验室制法完美版
实验室制取氢气
实验室制取氢气
制取氢气的简易方法
①反应原理（利用金属活动性比氢强的金属单质与酸反应，置换出氢元素）
注意：
1、钾、钙、钠等金属与稀酸反应时，会优先置换出水中的氢并生成相应的碱，且反应过于剧烈
2、选取的金属应与酸反应速率适中，产生气泡均匀
3、不能使用硝酸或浓硫酸，因为这两种酸具有强氧化性，反应将会生成NO2或SO2
Zn+H2SO4(稀)===ZnSO4+H2↑；Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
②收集
1.排水集气法（用于收集难溶于水的气体）
优点：可以收集到较纯净的气体缺点：收集到的气体较湿润
2.向下排空气法（用于收集密度比空气小，不与空气中成分反应的气体），
优点：过程简洁缺点：收集到的气体不纯
③电解水实验
电解就是将两根金属或碳棒(即电极)放在要分解的物质(电解质)中，然后接上电源，使电流通过液体。
化合物的阳离子移到带负电的电极(阴极)，阴离子移到带正电的电极(阳极)，化合物分为二极。
用锌与稀硫酸反应：
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
注意：这里最好不用盐酸是因为该反应放热，盐酸会挥发出氯化氢气体，使制得的气体含有氯化氢杂质。
用铝和氢氧化钠溶液反应制取：
2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑。
氢气的实验室制法
制氢效率结果
实验的制氢效率达到了90%以 上，表明实验方法具有较高的 实用性。
制氢效率影响因素
影响制氢效率的因素包括反应 温度、压力、催化剂种类和浓 度等，可通过优化实验条件提 高制氢效率。
实验误差分析
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误差来源
误差可能来源于气体收集 过程中的泄漏、温度和压 力的波动以及测量设备的 精度误差等。
穿戴实验服、护目镜和化学防 护眼镜等个人防护装备，确保 实验过程中的安全。
实验环境
确保实验室通风良好，避免明 火和高温环境，保持实验室整 洁。
制氢实验操作步骤
安装设备
按照实验要求将仪器和 设备组装好，确保连接
紧密、牢固。
添加试剂
将适量的稀硫酸和锌粒 加入烧瓶中。
开始实验
接通电源，观察并记录 实验现象，如气泡的产
防爆
氢气是一种易燃易爆的气体，因此在制氢过程中要 严格控制氢气的浓度和温度，避免发生爆炸事故。
防中毒
氢气无毒，但在高浓度下可能会引起窒息危险，因 此制氢过程中要保持通风良好，避免长时间处于高 浓度氢气环境中。
防静电
由于氢气容易产生静电，因此在制氢过程中要避免 产生静电火花，如穿戴防静电工作服和鞋子，设备 接地等。
火灾处理
如果发生火灾，应立即使用干粉灭火 器灭火，并疏散人员，保持安全距离 。
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实验操作流程
实验前的准备
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实验器材
准备实验所需的仪器和设备， 如烧瓶、导管、电解池、电源 等，确保设备完好无损。
实验试剂
准备足够的实验试剂，如稀硫 酸、锌粒等，确保试剂的质量 和纯度符合要求。
安全防护
氢气的实验室制法
最新工科无机化学下期末复习资料完美版
最新工科无机化学下期末复习资料完美版第十章氢、碱金属和碱土金属一、1、氢气的制备：实验室：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑军事上：CaH2 +2H2O → Ca（OH）2 + 2H2↑2、氢化物氢化物共分为离子型、共价型、过渡型离子型氢化物是极强的还原剂：TiCl4＋4NaH Ti＋4NaCl＋2H2↑LiH能在乙醚中同B3＋Al3＋Ga3＋等的无水氯化物结合成复合氢化物，如氢化铝锂的生成。
4LiH + AlCl3 乙醚Li[AlH4] + 3LiCl氢化铝锂遇水发生猛烈反应Li[AlH4]＋4H2O=LiOH↓＋Al(OH)3↓＋4H2↑二、碱金属与碱土金属（铍、镁除外）元素溶于液氨，生成溶剂合电子和阳离子成具有导电性的深蓝色溶液。
碱金属M(S) + (x+y)NH3 M+(NH3)x + e-(NH3)y碱土金属M(S) + (x+2y)NH3 M2+(NH3)x + 2e-(NH3) 2KNO3＋10K=6K20＋N2↑碱土金属氧化物也可以由他们的碳酸盐或硝酸盐加热分解得到。
CaCO3CaO＋CO2↑2Sr(NO3)22SrO＋4NO2＋O2↑过氧化物与超氧化物过氧化物是含有过氧基（—O—O—）的化合物，可看作是H2O2的衍生物。
除铍外，所有碱金属和碱土金属都能形成离子型过氧化物。
2Na＋O2Na2O2除锂、铍、镁外，碱金属和碱土金属都能形成超氧化物。
K＋O2=KO2臭氧化物在低温下通过O3与粉末状无水碱金属（除Li外）氢氧化物反应，并用液氨提取，即可得到红色的MO3固体：3MOH(S)＋2O3(g)=2MO3(s)＋MOH·H2O(s)＋1/2O2(g)三、氢氧化物碱金属和碱土金属的氧化物（除BeO、MgO外）与水作用，即可得到相应的氢氧化物，并伴随着释放出大量的热：M2O＋H2O=2MOHMO+H2O=M(OH)2碱金属和碱土金属的氢氧化物的碱性碱金属和碱土金属氢氧化物[除Be（OH）2外]均成碱性，同族元素氢氧化物碱性均随金属金属元素原子序数的增加而增强。
氢气实验室制法
氢气实验室制法概述氢气是化学元素中最轻的气体，具有无色、无味、无毒的特点。
它在实验室中常被用于多种化学实验和反应中，例如气体收集、氧化还原反应等。
本文将介绍几种常见的氢气实验室制法。
制法一：盐酸与锌反应制氢气材料•25% 盐酸溶液•锌粉步骤1.在实验室通风橱中进行操作，戴上安全眼镜和手套。
2.取适量的25% 盐酸溶液倒入集气瓶中。
3.加入适量的锌粉，注意不要加入过多。
4.立即用橡皮塞封住集气瓶口。
5.摇晃集气瓶，使锌粉充分与盐酸反应产生气体。
6.将氢气通过输气管导入气体收集装置中。
注意事项•盐酸为强酸，操作时需注意安全，避免溅入眼睛或皮肤。
•氢气是易燃易爆的气体，操作时需遵守安全规范。
制法二：水和活性金属反应制氢气材料•水•活性金属（钠或锂）步骤1.在实验室通风橱中进行操作，戴上安全眼镜和手套。
2.取适量的水倒入集气瓶中。
3.将一小块活性金属（钠或锂）小心地放入集气瓶中。
4.立即用橡皮塞封住集气瓶口。
5.摇晃集气瓶，使活性金属与水反应产生气体。
6.将氢气通过输气管导入气体收集装置中。
注意事项•水和活性金属反应会产生剧烈的放热现象，操作时需小心避免烫伤。
•水和钠反应会产生氢气和氢氧化钠，氢氧化钠是一种强碱，需小心处理。
制法三：酸性电解水制氢气材料•蒸馏水•高纯度铜板•硫酸•水槽步骤1.在实验室通风橱中进行操作，戴上安全眼镜和手套。
2.将蒸馏水注入水槽中，保持水面高度适中。
3.在水中插入两块高纯度铜板，使其平行但不接触。
4.加入适量的硫酸，注意不要溅到人体。
5.连接电极线到铜板上，并接到直流电源。
6.打开电源，开始电解水。
7.氢气会在负极（铜板）上产生，通过输气管导入气体收集装置中。
注意事项•电解水过程产生氢气和氧气，氧气是易燃物质，请远离明火。
•操作时需注意电源的安全，避免触电。
结论通过盐酸与锌、水和活性金属、酸性电解水三种方法，我们可以在实验室中制备氢气。
这些方法都需要在适当的通风橱和安全装备下进行，以确保操作的安全性。
实验室制取氢气实验步骤
实验室制取氢气实验步骤引言:氢气是一种常见的化学物质，它具有很多重要的应用，例如作为能源储存和燃料等。
在实验室中，我们可以通过一系列步骤来制取氢气。
本文将详细介绍实验室制取氢气的步骤。
一、准备实验器材和试剂1. 准备一个用于制取氢气的装置，包括反应瓶、漏斗、水槽、气球等。
2. 准备所需的试剂，其中最常用的是稀盐酸和锌粉。
二、装置搭建和准备1. 将反应瓶放置在水槽内，保证瓶口完全浸入水中。
2. 在反应瓶中加入适量的稀盐酸。
3. 在漏斗中加入适量的锌粉。
三、氢气的制取1. 将漏斗的长颈漏斗塞入反应瓶中，保证漏斗的短颈露出瓶口。
2. 缓慢将漏斗中的锌粉倒入反应瓶中，同时观察反应瓶内的反应情况。
3. 观察到氢气气泡从反应瓶底部逸出时，将瓶口完全覆盖住，使气泡进入气球内。
四、氢气的收集和储存1. 在氢气生成的同时，观察气球内的气体体积变化，当气球充满气体时，及时将气球封口，防止氢气外泄。
2. 将封好的气球放置在安全的地方，储存氢气供以后使用。
五、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全，避免接触稀盐酸和锌粉等化学物品。
2. 反应瓶的瓶口要完全浸入水中，防止氢气外泄。
3. 实验结束后要及时关闭试剂瓶和氢气收集装置，防止氢气外泄造成危险。
六、实验结果和讨论通过以上步骤，我们成功制取了氢气。
实验过程中，稀盐酸与锌粉发生反应产生氢气，氢气通过气泡进入气球中进行收集和储存。
制取氢气的实验可以直观地展示化学反应的过程，并且可以得到一定量的氢气供以后的实验使用。
结论:实验室制取氢气是一个简单但重要的实验。
通过适当的实验装置和试剂，在合适的条件下，我们可以成功制取氢气并进行收集和储存。
这个实验不仅可以帮助我们更好地理解化学反应，还可以为后续实验提供所需的氢气。
同时，在进行实验过程中要注意安全，避免接触有害化学物品和防止氢气外泄造成危险。
初中化学：氢气的实验室制法PPT课件
3.若用长颈漏斗,则长颈漏斗下端管 口应伸到_液__面__以__下_。
4.如果稀硫酸加多了,怎样才能使反 应停止?
置换反应
1.置换反应:
由一种单质和一种化合物起反应,生成另 一种单质和另一种化合物的反应。
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2 SOБайду номын сангаас —— 硫酸根
收集装置: 考虑气体的溶解性、密度 与空气比较）
制取装置
向下排空气法收集氢气
收集装置
排水法收集
收集装置
氢气的实验室制法
4.实验步骤:
（1）检查装置的气密性 （2）在试管中加入锌粒
(如何加入?)
（3）在试管中倒入稀H2SO4
（4）用排水法收集一试管氢气 (何时收集?)
问题
1.充满氢气的集气瓶或试管, 瓶口或 试管口应向__下__放置。
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
练习
2.实验室制取氢气,不需要用的仪器是 ( D)
A.导管 B.带孔的橡皮塞 C.试管 D.酒精灯
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败 也是伟大的，所以不要放弃，坚持 就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
原子团
置换反应
2.原子团:
氯酸钾（KClO3） 氯酸根 硝酸钠（NaNO3） 硝酸根
氢气的实验室制法和工业制法
氢气的实验室制法和工业制法
氢气的实验室制法:
1. 金属与酸的反应法: 将锌粉或铁末与稀硫酸或稀盐酸反应，
产生氢气的同时生成相应的金属盐。
例如，2M HCl + Zn -> ZnCl2 + H2↑。
2. 金属与水的反应法: 钠、钾等活泼金属与水反应可以生成氢气，如2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2↑。
3. 碱金属铝与水反应法: 碱金属铝与水反应可以生成氢气和相
应的碱。
例如，2Al + 6H2O -> 2Al(OH)3 + 3H2↑。
氢气的工业制法:
1. 蒸汽重整法: 在高温下使甲烷与水蒸汽发生重整反应，产生
一氧化碳和氢气。
反应方程式为：CH4 + H2O -> CO + 3H2↑。
2. 煤气化法: 将煤等含碳物质在高温下气化，生成气体混合物，然后通过合适的处理步骤将其中的一氧化碳与二氧化碳等成分去除，最终得到纯净的氢气。
3. 电解水法: 在电解槽中，通过通电使水发生电解反应，水分
解成氢气和氧气。
反应方程式为：2H2O -> 2H2↑ + O2↑。
需要注意的是，在工业制备氢气的过程中，有时还会采用氨的水热解或者甲醇的蒸汽重整等其他方法。
氢气制备的实验室方法——化学教案设计
氢气是一种非常重要的气体，广泛应用于各个领域，如燃料、能源、化学、航空等。
氢气是可再生的、无毒的、可燃的、高能量密度的气体。
氢气制备的实验室方法有许多种，本文将介绍三种主要的制备氢气的方法。
一、酸和金属反应制备氢气即利用金属和酸进行反应制备氢气。
用稀硫酸和锌作为例子来进行实验。
实验材料有稀硫酸、锌片、塞子、试管、钳子、酒精灯。
实验步骤如下：1.将一小块锌片放入干净的试管中。
2.倒入适量稀硫酸，使锌片完全浸入到酸液中。
3.立刻将试管口用塞子堵住。
4.注意观察，听到气体放出的声音，看到锌片溶解完后，可以看到在试管口处有气泡产生。
5.将试管口倒至水中，收集氢气。
二、碱金属齐和水反应制备氢气将碱金属和水混合，会产生水与碱金属的化学反应，还会产生氧气和氢气。
利用钠和水为例来讲解。
实验材料有钠、水、试管、密闭瓶、夹子、火柴等。
具体步骤如下：1.将一块钠点燃，放在一个干净的试管中。
2.将试管慢慢倾斜，使火焰达到钠片中心，钠片将自己燃烧起来，产生强烈的反应。
3.迅速将试管中的钠（1-2g左右）加入到装满水的熟透密闭瓶中，弃掉没反应的小块儿钠片。
4.紧闭瓶口，瓶子应该倒置，直到瓶内水与气体的分离。
5.将瓶口用火蜡封住。
6.投入几块冰块，观察瓶内是否有缩水现象三、碳酸钠和酸反应制备氢气将碳酸钠和酸混合产生化学反应，会产生二氧化碳、水和氢气。
利用碳酸钠和醋酸为例来制备氢气。
实验材料有：碳酸钠、醋酸、硫酸、三角瓶、塞子、试管、导管、储气瓶等。
实验步骤如下：1.取一叉装瓶，将硫酸倒入左口的瓶中设为反应瓶，硫酸比碳酸钠的重量大可减小水的数量加强碱的中和反应, 向瓶内通入导管门，门另一端插于盛碳酸钠的试管中。
三角瓶成过渡处。
2.用锥形瓶盖堵好盛放碳酸锌试管的瓶口，并防止有水汽进入导管。
注：由于反应不均，验量最好做2-3组，用不同的烧碳酸钠量并采用不同的比例及不同的试液浓度，以确定最佳配比。
3.将瓶口用塑料布、瓶塞和另一个试管一起封口。
制取氢气的6种方法
制取氢气的6种方法
氢气制取的六种方法，具体如下：
1.水电解制氢
水电解制氢技术可靠，操作简单，维护方便，无污染，制氢纯度高。
随着水电工业和水电解制氢工艺设备的大力发展，如新隔膜、新电极的不断推出，单位体积的产气量将大大提高，其适用范围将大大提高。
特别是高温固定聚合物水电解工艺的开发应用，可能使制氢总效率达到提高更多。
2.热化学分解水制氢
采用热化学法在闭合循环中产生氢气，使水在一定的化学反应过程中在热的作用下分解。
热化学分解水在复杂的系统和多个中间反应中至少完成两个阶段。
3.光催化制氢
在光的作用下，当光催化剂存在时，水可以分解成氢和氧，所选光催化剂应在相当宽的光谱区域具有吸收光和光合再生的能力。
4.矿物燃料转化制氢
由各种矿物燃料、天然气、石油及其产品、煤制氢制成的过程非常相似。
基本过程为：碳氢化合物蒸汽转化——包括天然气、轻油等蒸汽转化；部分氧化法-原油、重油等液体的部分氧化；煤炭的转化。
5.氨分解制氢
在一定温度下，通过催化剂的氨气被分解为氮氢混合75%氢，25%氮，合成氨催化剂一般可用于催化剂。
分解后的高温混合气体通过冷却器、分离器和干燥器，每公斤液氨可生产混合气。
6.甲醇分解制氢
甲醇分解制氢装置是利用甲醇和水在催化剂上分解制氢的一种方法。
与其他制氢方法相比，具有投资成本低、运行成本低、反应条件温和等优点。
可用于化工、医药、轻工、建材、冶金等工业部门。
其缺点是甲醇价格不稳定。
氢气的实验室制法
长颈漏斗的下端管口要插入液面下，为了防止氢气从长颈漏斗逸出，见图1(c)。
⑤要使反应容易控制怎么办？
加一个弹簧夹及有孔塑料板，见图1(d)。
⑥探讨收集方法
由于氢气难溶于水可用排水集气法，见图2，又由于氢气比空气轻，又可用向下排空气法，见图3。
四、置换反应
释疑：
①在实验室中为什么不用镁，铁等金属跟硫酸反应制取氢气？
因为镁与稀硫酸反应速率太快，不易控制，且价格较贵；铁与稀硫酸的反应速度较慢。而锌跟稀硫酸的反应速率适中，且锌的价格也较便宜。
②为什么不用浓硫酸或硝酸跟锌反应制氢气？
不用浓硫酸或硝酸，原因在于它们具有强氧化性，与锌等金属反应不产生氢气。
(2)氢气制取装置的设计
③观察上述实验的现象及结果填表：
表1
注意：制取氢气用锌粒，不能用纯的，锌的形状以不规则为好，这样可增大锌与硫酸的接触面，反应可以快些。
3．化学反应原理方程式表示如下：
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
三、氢气制取实验装置的设计
思考：制取氢气能否用制取氧气的实验装置？
1．对比（从原料、状态和反应条件三方面对比），见表2。
(3)氢气的收集方法
思考：
①收集氢气可以用向下排空气取气法，为什么？如欲收集一瓶氢气，通氢气的导管要伸入集气瓶的底部，为什么？如图4所示。
②收集氢气可以用排水取气法收集，为什么？如图5所示。
③充满氢气的集气瓶应盖好并把口向下放置，为什么？如图6所示。
回答：
①由于氢气比空气轻，所以可用向下排空气法收集。
将导气管伸入集气瓶底部的原因：可以将集气瓶中的空气尽可能排净。
②由于氢气难溶于水，所以可用排水法收集。
实验室制取氢气的反应原理和装置
实验室制取氢气的反应原理和装置（1）实验室制氢气常用常用锌与稀盐酸或稀硫酸反应制取，反应原理，Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑或者Zn+2HCl═ZnCl2+H2↑；（2）实验室制氢气采用“固液不加热”装置，且氢气难溶于水，密度比空气大，常用排水法或向下排空气法收集；（3）根据酸的性质，金属活动性顺序表中排在氢前面的金属才能置换出酸中的氢，但排在镁之前的金属与酸反应太快，不易收集，而锌活泼性适中，与酸反应能生成大量的氢气，所以实验室常用锌来制取氢气．活动性适中，易与盐酸或稀硫酸反应放出大量氢气．实验室制取氢气的反应原理是：实验室里通常用稀硫酸跟金属锌起反应来制取氢气，也可以用盐酸代替硫酸，用镁或铁代替锌来制取氢气，利用活动性要比氢气更强的金属单质跟酸反应之后就能够置换出氢元素，一般来说在实验室里面使用的都是锌跟稀硫酸，这样就能够反应之后制出氢气，其制作的方法是使用排水法或者也可以使用排空气法。
具体的做法是先需要将试管、烧杯以及导管几种东西组合到一起，制成简单的设备，要注意气密性，之后在试管里面加入稀，然后倒入稀硫酸，将橡胶塞装好密封，之后就能够产生气体，而这些气体就是氢气，使用这种方法来制取氢气，虽然看起来比较简单，但是要注意，在选择稀硫酸的时候，不要使用稀盐酸来代替，否则制出来的氢气杂质比较高，也不能使用硝酸或者浓硫酸。
实验室制氢气用硫酸不用盐酸是因为盐酸易挥发，硫酸很稳定，盐酸容易析出氯化氢气体，用稀硫酸制取氢气时，制得的氢气比较纯净；用稀盐酸制取氢气时，制得的氢气容易混杂氯化氢气体，另外，由于盐酸容易析出氯化氢气体，对操作环境不利。
常温常压下，氢气是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味且难溶于水的气体，氢气是世界上已知的密度最小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，即氢气在1标准大气压和0℃，氢气的密度为0.089g/L，所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体，由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充，氢气是相对分子质量最小的物质，主要用作还原剂。
氢气的实验室制法
第三节氢气的实验室制法一、实验室制取氢气的原理1、反应原理：锌+ 稀硫酸= 硫酸锌+ 氢气Zn + H2SO4= ZnSO4 + H2✍镁+ 盐酸= 氯化镁+ 氢气Mg + 2 HCl = MgCl2+ H2✍铁+ 盐酸= 氯化亚铁+ 氢气Fe + 2HCl = FeCl2+ H2✍2、置换反应：（1）、定义：由一种单质跟一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物，这类反应叫做置换反应。
（2）、形式：A + BC =B + AC3、原子团：像SO4一样，在许多化学反应里，作为一个整体参加反应，好象一个原子一样。
这样的原子集团，叫做原子团（也叫做根）。
“SO4”叫做“硫酸根”。
二、实验室制取氢气的装置和操作：（一）、用启普发生器制取氢气1、启普发生器的构造：由球形漏斗、容器、导气管三部分组成。
如下图所示：2、操作方法（使用启普发生器制取氢气的原理）：锌粒由导气管的口子加入，稀硫酸（或稀盐酸）由球形漏斗加入。
使用时，扭开导气管活塞，酸液从球形漏斗流下，浸没锌粒，发生反应，产生的氢气从导气管放出。
不用时关闭导气管活塞，容器内氢气压力加大，把酸液压回球形漏斗里，使酸与锌粒脱离接触，反应自行停止。
（二）、氢气的收集方法：1、用排水法收集氢气如下图所示：由于氢气难溶于水，所以可用排水法收集。
2、用向下排空气法收集氢气（1）、向下排空气法：收集密度比空气密度小的气体，把集气瓶口向下，使导气管伸到集气瓶底部，让被收集的气体把集气瓶里的空气排出，而让被收集的气体充满集气瓶，这种收集气体的方法叫做向下排气集气法。
（2）、由于氢气的密度比空气的小，所以可用向下排空气法收集氢气，如下图所示：3、为了防止氢气散逸，充满氢气的容器必须口朝下倒放。
（二）用简易装置制取氢气：三、工业上制氢气1、蒸汽水煤气法：先把水蒸汽通过炽热的炭制得水煤气：C + H2O CO✍+ H2✍然后把水煤气跟水蒸汽混和，以氧化铁为催化剂，在500～550℃使水煤气中的CO转化成CO2:CO +H2O CO2 + H2把得到的混和气体压入水中，使CO2溶解，即得到氢气。
氢气的实验室制法
制取装置: 收集装置:
3.实验装置 制取装置:
考虑反应物的状态、 反应条件 密度（与空气比较） 氢气----- 向下排空气法、排水法
收集装置: 考虑气体的溶解性、
实验步骤: 1.检查装置的气密性 2.在试管中加入锌粒. (如何加入?) 3.在试管中倒入稀H2SO4 4.用排水法收集一试管氢气. (何时收集?)
练习: 1.实验室制取氢气,可选用--( ) A.氯酸钾和二氧化锰 B.锌片和稀硫酸 C.空气 D.高锰酸钾
2.实验室制取氢气,不需要用的 仪器是---------------------( ) A.导管 B.带孔的橡皮塞 C.试管 D.酒精灯
3.下列反应中属于置换反应的是 ---------------------------------( ) A.磷 + 氧气 ----- 五氧化二磷 B.铁 +硫酸------ 硫酸亚铁+ 氢气 C.氧化汞 ----- 汞 +氧气 D.锌 + 硫酸铜------ 硫酸锌 + 铜
氢气的实验室制法
执教：葛德新
一、氢气的实验室制法 1.实验药品: 锌粒和稀硫酸或稀盐酸 Zn H2SO4 HCl 固体 液体
2.反应原理 锌 + 硫酸------硫酸锌 + 氢气 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 锌 + 盐酸------氯化锌 + 氢气 Zn HCl ZnCl2 H2
3.实验装置
二.置换反应 1.置换反应: 由一种单质和一种化合物起 反应,生成另一种单质和另一 种化合物的反应.
分析:
Zn + H2SO4 ----- ZnSO4 + H2 SO4----- 硫酸根
2.原子团 硝酸钠 NaNO3-----硝酸根 氯酸钾KClO3 -----氯酸根
氢气的实验室制法
化学药品
锌粒和稀硫酸(或稀盐酸)
反应原理
Zn + H2SO4== ZnSO4+ H2↑
发生装置
反应物状态为固态和液态，反应条件为室温，
可选择实验室
向下排空气法或排水法
实验步骤
①检验装置的气密性
②装锌粒(注意将试管横放，把锌粒放入试管口，再慢慢竖起)
③把试管固定在铁架台上
④加入稀硫酸
⑤收集气体
注意事项
①不能用浓H2SO4代替稀H2SO4，浓H2SO4具有强氧化性
②不能用金属活动性顺序表中排在氢后面的金属，如铜，也不能用排在氢前的金属，如钠。
③长颈漏斗末端应在液而以下，防止氢气从长颈漏斗逸出
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第三节氢气的实验室制法（1课时）一.知识教学点1.实验室利用金属和酸反应制取氢气的反应原理。
2.置换反应。
3.用排水法和向下空气法收集氢气的方法。
4.原子团的含义。
二.重、难点1.重点：实验室制取氢气的反应原理和基本操作。
2.难点：置换反应的理解。
三.教学步骤(一)明确目标1.使学生掌握实验室利用金属和酸反应制取氢气的反应原理。
2.使学生理解置换反应。
3.学习用排水法和向下空气法收集氢气的方法。
4.使学生了解原子团的含义。
(二)整体感知本节从实验室制取氢气的反应原理入手，通过讨论，确定了实验室制取氢气的实验装置和收集氢气的方法。
完整的阐述了实验室制取氢气的全过程，对学生来讲是一个完整的实验体系，对学生进行分析推理等思维的发展来说是很好的教材。
此外，课本又从几个实验入手归纳总结出了置换反应。
这样可以使学生对置换反应、分解反应、化合反应进行对比加深理解。
另外，本节选学部分还介绍了启普发生器。
此部分可以由学生在课下阅读，也可以在课上展示，使学生对它的结构、原理、适用范围有较深刻的了解。
(三)教学过程[新课引入]：前面我们学习了水的组成，知道了水在直流电的作用下会分解出氢气，那么，它为什么叫做氢气呢？这是因为氢气是在相同条件时，在所有气体中密度最小的气体，也就是说，它是最轻的气体，因此，它的中文名称为氢，其含义为成水元素。
早在16世纪，人们就已经发现了这种气体，但是人们并没有把它作为一种新的元素，而把它叫做可燃空气。
直到18世纪，拉瓦锡才通过许许多多的实验证明了它是一种新的元素，它形成的单质是氢气。
[讲解]：那么，氢气是如何制取的呢？今天我们就学习氢气的制法。
[板书]：一.氢气的制法[讲解]：在上节课我们看到了电解水可以产生氢气，但是应当注意这种方法需要消耗大量的电能，所以成本较高，不适合在工业上大量生产氢气。
在工业上，通常利用一些非常廉价的原料来制取氢气，常常是利用天然气或水煤气为原料来制取氢气的。
[板书]：1.工业制法)。
原料：天然气(主要成分为甲烷CH4水煤气(主要成分为一氧化碳CO和氢气H)。
2[讲解]：在实验室中是如何制取氢气的呢？这是我们今天要解决的主要内容。
[板书]：2.实验室制法[讲解]：实验室制取氢气不可能使用电解水的方法，因为这样反应速度慢，产气量少，在实验室中我们一般情况下是利用金属与酸的反应来制取氢气的。
[板书]：（1）反应原理：金属与酸的反应[实验]：演示实验3－3：锌与硫酸的反应。
[教师活动]：组织学生观察实验现象，讲解实验步骤及操作要求。
[观察现象]：产生可燃性气体，反应后的液体蒸干后得到白色固体。
[讨论]：气体和白色固体分别是什么？[小结]：可燃性气体为氢气，反应后的白色固体为硫酸锌。
[板书]：实验3－3：锌与硫酸的反应现象：①产生可燃性气体。
②反应后的液体蒸干后得到白色固体。
反应表达式：锌 + 硫酸→硫酸锌 + 氢气Zn + H2SO4→ ZnSO4+ H2[讲解]：根据刚才实验3－3我们可以知道制取氢气简单的实验装置可以由试管、单孔橡皮塞和导管三部分组成。
[板书]：（2）实验装置：试管、单孔橡皮塞和导管[提问]：根据生成氢气的状态，密度等，你认为用什么方法收集氢气比较合适？(提示：氢气难溶于水)[总结板书]：（3）收集方法①向下排空气法（氢气密度小于空气）②排水法（氢气难溶于水）[演示实验]：氢气的制法，并且用两种方法收集。
[注意]：充满氢气的容器应盖好并把口向下放置。
[教师活动]：组织学生找出制氢气的简易装置的缺点。
[讲解]：有时为了能够不断地得到氢气，并且使用的量较大时，我们利用了另一种实验室常用的仪器叫做启普发生器来制取氢气。
[板书]：（4）启普发生器[教师活动]：指导学生阅读课本第50－51页有关内容。
[展示]：启普发生器。
[讲解]：我们在制取氢气时除了可以利用锌和硫酸反应外，还可以利用其他金属和酸的反应来制取氢气。
[实验]：镁与硫酸的反应，铁与盐酸的反应。
[观察现象]：都产生了氧气。
[总结板书]：化学反应表达式：镁 + 硫酸→硫酸镁 + 氢气Mg + H2SO4→ MgSO4+ H2铁 + 盐酸→氯化亚铁 + 氢气Fe + HCl → FeCl2 + H2[提问]：观察制取氢气的三个反应，判断它们属于哪一种反应类型？有什么特点？[结论]：这三个反应既不属于分解反应，又不属于化合反应，这些反应是一类新的反应类型。
[板书]：二.置换反应1.反应的特点：（1）反应物有两种：一种单质，一种化合物。
（2）产物也有两种：一种单质，一种化合物。
[师生活动]：根据置换反应的特点，给置换反应下一个定义。
[板书]：2.置换反应的定义：由一种单质和一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
[讲解]：在硫酸分子中，一个硫原子和四个氧原子结合成的SO4，在反应前后没有变化，我们把硫酸中没有变化的SO4叫做原子团，称为硫酸根。
[板书]：3.原子团：MnO4(高锰酸根)、SO4(硫酸根)、PO4(磷酸根)NO3(硝酸根)、ClO3(氯酸根)、CO3(碳酸棍)，OH(氢氧根)、NH4(铵根)等都叫做原子团。
[讲解]：应牢记常用原子团的符号，记忆的方法可以采用韵语记忆：[板书]：原子团，不难记，铵根NH4酸根先记锰、硫、磷，符号后面添“O4”酸根再记硝、氯、碳，符号后面添“O3”[练习]：完成教材第52页第1题。
(四)总结、扩展本节内容我们主要学习了氢气的实验室制法和置换反应，氢气的实验室制法我们应该学会利用反应原理确定反应装置，利用产物特点确定收集方法。
并且应掌握实验室制取氢气的反应表达式和实验操作。
对于置换反应我们应当学会根据反应物的特点和产物的特点判断反应类型。
到现在为止我们已经学习了三个基本反应类型，下面我们对这三个反应类型进行一下总结：化合反应：A + B → AB (多变一)分解反应：AB → A + B (一变多)置换反应：A + BC → B + AC (单质+化合物→单质+化合物)四.布置作业：教材第52页第2、3题。
第三节氢气的实验室制法（1课时）一.知识教学点1.实验室利用金属和酸反应制取氢气的反应原理。
2.置换反应。
3.用排水法和向下空气法收集氢气的方法。
4.原子团的含义。
二.重、难点1.重点：实验室制取氢气的反应原理和基本操作。
2.难点：置换反应的理解。
三.教学步骤(一)明确目标1.使学生掌握实验室利用金属和酸反应制取氢气的反应原理。
2.使学生理解置换反应。
3.学习用排水法和向下空气法收集氢气的方法。
4.使学生了解原子团的含义。
(二)整体感知本节从实验室制取氢气的反应原理入手，通过讨论，确定了实验室制取氢气的实验装置和收集氢气的方法。
完整的阐述了实验室制取氢气的全过程，对学生来讲是一个完整的实验体系，对学生进行分析推理等思维的发展来说是很好的教材。
此外，课本又从几个实验入手归纳总结出了置换反应。
这样可以使学生对置换反应、分解反应、化合反应进行对比加深理解。
另外，本节选学部分还介绍了启普发生器。
此部分可以由学生在课下阅读，也可以在课上展示，使学生对它的结构、原理、适用范围有较深刻的了解。
(三)教学过程[新课引入]：前面我们学习了水的组成，知道了水在直流电的作用下会分解出氢气，那么，它为什么叫做氢气呢？这是因为氢气是在相同条件时，在所有气体中密度最小的气体，也就是说，它是最轻的气体，因此，它的中文名称为氢，其含义为成水元素。
早在16世纪，人们就已经发现了这种气体，但是人们并没有把它作为一种新的元素，而把它叫做可燃空气。
直到18世纪，拉瓦锡才通过许许多多的实验证明了它是一种新的元素，它形成的单质是氢气。
[讲解]：那么，氢气是如何制取的呢？今天我们就学习氢气的制法。
[板书]：一.氢气的制法[讲解]：在上节课我们看到了电解水可以产生氢气，但是应当注意这种方法需要消耗大量的电能，所以成本较高，不适合在工业上大量生产氢气。
在工业上，通常利用一些非常廉价的原料来制取氢气，常常是利用天然气或水煤气为原料来制取氢气的。
[板书]：1.工业制法)。
原料：天然气(主要成分为甲烷CH4水煤气(主要成分为一氧化碳CO和氢气H)。
2[讲解]：在实验室中是如何制取氢气的呢？这是我们今天要解决的主要内容。
[板书]：2.实验室制法[讲解]：实验室制取氢气不可能使用电解水的方法，因为这样反应速度慢，产气量少，在实验室中我们一般情况下是利用金属与酸的反应来制取氢气的。
[板书]：（1）反应原理：金属与酸的反应[实验]：演示实验3－3：锌与硫酸的反应。
[教师活动]：组织学生观察实验现象，讲解实验步骤及操作要求。
[观察现象]：产生可燃性气体，反应后的液体蒸干后得到白色固体。
[讨论]：气体和白色固体分别是什么？[小结]：可燃性气体为氢气，反应后的白色固体为硫酸锌。
[板书]：实验3－3：锌与硫酸的反应现象：①产生可燃性气体。
②反应后的液体蒸干后得到白色固体。
反应表达式：锌 + 硫酸→硫酸锌 + 氢气Zn + H2SO4→ ZnSO4+ H2[讲解]：根据刚才实验3－3我们可以知道制取氢气简单的实验装置可以由试管、单孔橡皮塞和导管三部分组成。
[板书]：（2）实验装置：试管、单孔橡皮塞和导管[提问]：根据生成氢气的状态，密度等，你认为用什么方法收集氢气比较合适？(提示：氢气难溶于水)[总结板书]：（3）收集方法①向下排空气法（氢气密度小于空气）②排水法（氢气难溶于水）[演示实验]：氢气的制法，并且用两种方法收集。
[注意]：充满氢气的容器应盖好并把口向下放置。
[教师活动]：组织学生找出制氢气的简易装置的缺点。
[讲解]：有时为了能够不断地得到氢气，并且使用的量较大时，我们利用了另一种实验室常用的仪器叫做启普发生器来制取氢气。
[板书]：（4）启普发生器[教师活动]：指导学生阅读课本第50－51页有关内容。
[展示]：启普发生器。
[讲解]：我们在制取氢气时除了可以利用锌和硫酸反应外，还可以利用其他金属和酸的反应来制取氢气。
[实验]：镁与硫酸的反应，铁与盐酸的反应。
[观察现象]：都产生了氧气。
[总结板书]：化学反应表达式：镁 + 硫酸→硫酸镁 + 氢气Mg + H2SO4→ MgSO4+ H2铁 + 盐酸→氯化亚铁 + 氢气Fe + HCl → FeCl2 + H2[提问]：观察制取氢气的三个反应，判断它们属于哪一种反应类型？有什么特点？[结论]：这三个反应既不属于分解反应，又不属于化合反应，这些反应是一类新的反应类型。
[板书]：二.置换反应1.反应的特点：（1）反应物有两种：一种单质，一种化合物。
（2）产物也有两种：一种单质，一种化合物。
[师生活动]：根据置换反应的特点，给置换反应下一个定义。
[板书]：2.置换反应的定义：由一种单质和一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。