氫氣實驗室制法的微型化改進

陳丹云 衷明華

(韓山師范學(xué)院化學(xué)系，廣東潮州 521041)

氫氣的實驗室制法是初中化學(xué)制取氣體的重要實驗之一。通過氫氣的實驗室制法，學(xué)生不僅可以觀察到稀硫酸與鋅粒反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的劇烈程度，同時還能親身體驗氫氣的性質(zhì)檢驗，加深對氫氣化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)。常規(guī)實驗中儀器較大，所需藥品多，并且采用試管收集氫氣并進行驗存時，若氫氣不純，產(chǎn)生的爆鳴聲很大，學(xué)生會比較害怕。同時由于傳統(tǒng)裝置的缺陷，不能進行氧化銅的還原，使課堂教學(xué)不能達到對氫氣的制取以及性質(zhì)檢驗一體化。而微型化學(xué)儀器的使用是用微型化學(xué)儀器進行實驗，其藥品用量較少，現(xiàn)象效果更明顯、安全對環(huán)境污染較少，將微型儀器運用于中學(xué)化學(xué)課堂課操作性強，效果顯著，適合于普通中學(xué)化學(xué)教學(xué)中學(xué)生實驗。

以下是筆者對氫氣實驗室制法的裝置改進，希望能為中學(xué)化學(xué)教學(xué)中氫氣的實驗室制法以及性質(zhì)檢驗帶來帶來幫助。

一、實驗?zāi)康?/h2>

利用針筒收集反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣，并對收集到的氫氣進行點燃，加強學(xué)生對氫氣燃燒實驗現(xiàn)象的記憶，同時在具支試管口進行還原氧化銅，使學(xué)生進一步認識氫氣的化學(xué)性質(zhì)－還原性。

二、實驗原理

三、實驗用品

(1)儀器:操作臺1個、具支試管1支、注射器2支、橡膠塞1個、橡膠管1個、坩堝鉗1個、火柴1盒、50ml小燒杯1個。

(2)藥品:鋅粒、稀硫酸、銅線、肥皂泡。

四、實驗裝置圖(省略微型操作臺部分)

圖 實驗裝置

五、實驗步驟、操作及現(xiàn)象

1、組裝儀器與添加藥品:在具支試管里加入幾顆鋅粒，注射器內(nèi)吸入稀硫酸。

2、開始實驗:輕輕推動裝有稀硫酸的注射器，稀硫酸進入具支試管(沒過鋅粒)，反應(yīng)開始后，可以觀察到鋅粒表面有氣泡產(chǎn)生，鋅粒慢慢溶解。

(1)氫氣的驗純:在支管口涂抹肥皂，并用火柴點燃肥皂泡，若氫氣不純凈，則可以聽到清脆的爆鳴聲，反復(fù)幾次，知道聽到噗的聲音，則證明氫氣純凈。

(2)氫氣的收集:按照圖1連接好導(dǎo)管和注射器，收集氫氣。

(3)氫氣的性質(zhì)檢驗:

①氫氣的可燃性:將器用火柴點燃集滿氫氣的注射器的針頭，輕輕推動注射器，可以觀察到氫氣安靜的燃燒，在火焰上方罩上一干冷的小燒杯，可以觀察到燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧。

②氫氣的還原性:拆除橡膠管(如圖2)，用坩堝鉗夾取一小段銅絲，在酒精燈上加熱到通紅再將銅絲伸進支管口約1厘米處，可以觀察到銅絲變紅。

實驗結(jié)束。

六、實驗設(shè)計的優(yōu)點

1、可以進行氫氣的驗純、收集以及性質(zhì)檢驗。真正做到制備檢驗一體化，有助于學(xué)生對知識的綜合理解。

2、裝置簡單、安全，操作性強。采用微型注射器注射稀硫酸，有利于控制反應(yīng)速率;用點燃肥皂泡的方法檢驗氫氣的純度，安全性高;注射器收集氫氣并點燃，現(xiàn)象明顯，有利于學(xué)生觀察;在具支試管口進行還原氧化銅的實驗，方便，且現(xiàn)象明顯，易于觀察。

3、實驗藥品的用量少，有利于培養(yǎng)學(xué)生的節(jié)約意識。

［1］衷明華.中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)研究［M］廣州:暨南大學(xué)出版社，2010.