氢气的制取与性质实验的改进.doc

实验课题：氢气的制取与性质实验的改进

课题来源：通过对氢气的制取与性质实验的学习，我们可以把氢气性质通过一个联合实验进行学习，让同学们能够更好观察实验现象，同时让“环保、低碳”走进我们的实验室。
实验目的:
1：熟悉安全漏斗的构造，熟练掌握其安装和安全操作；
2：进一步熟悉氢气的性质实验；
3：掌握排水法收集氢气的操作和使用氢气的安全操作。
实验原理:
用锌和稀硫酸反应来制取氢气属固液不加热反应，所以我们今天所改进的装置和启普发生器的构造原理一样
锌和稀硫酸反应的化学方程式是:
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2
实验用品:
仪器和材料：具支试管，试管，安全漏斗(长颈漏斗)，水槽，玻璃导管，橡皮管，小烧杯，尖嘴玻璃导管，木棍
药品：1:4的稀硫酸溶液，硫酸铜溶液，洗涤剂，甘油，锌粒，氧化铜
实验操作和步骤:
1：实验装置的检漏
将带有带孔塑料片的安全漏斗安装到剧支试管上，塞紧橡皮塞，夹紧止水夹，从安全漏斗上口倒水，若水液面不下降这证明气密性良好。实验装置图如下：

2：氢气的制取及验纯
拔出安全漏斗，向试管中加入锌粒，然后从安全漏斗上方向其中注入滴有硫酸铜溶液的稀硫酸溶液。观察水槽中是否有气泡产生，当气泡连续时，从装有氧化铜的具支试管侧口处收集气体进行验纯，至到发出“噗”的声音则证明氢气已纯。
3：氢气的性质实验
（1）氢气还原氧化铜
氢气验纯后，在橡皮管口接一尖嘴玻璃导管，并在管口处点燃氢气，用点燃的氢气加热氧化铜，不一会儿就会看见具支试管壁上有水生成并且黑色的氧化铜被还原成红色的铜。此装置不用外来燃料而且装置是密封的，整个试管中充满了氢气，所以冷却时不需要继续通入氢气，氧化铜不会被氧化，节省了药品。
（2）氢气的可燃性及吹泡实验
去掉有氧化铜的装置，用通有氢气的橡皮管蘸一下洗涤剂，会看到泡泡慢慢变大，当泡泡有蚕豆大时，将管口翻转向上，气泡大到一定程度时用嘴轻轻吹气泡看到气泡上升，此时用点着的木棍点燃气泡，可看到气泡燃烧，并听到爆鸣声，这样既说明了氢气的密度比空气小，也为氢气的可燃性埋下了伏笔。
注意事项
1：做氢气性质实验之前必须检验氢气的纯度，防止爆炸。
2:实验过程中锌粒不够需重新加入，重新加锌粒后需重新验纯。
3：所需氧化铜的量一点点即可。
实验总结:
在本次探究过程中我们用了不同的装置反复试验最后选择了这样一套实验装置来制取氢气，选择不同大小、不同质量的锌粒反复试验最后选择了黄豆大的锌粒4到5粒最易，先后选择不同浓度的酸（1:2、1:3、1:4、1:5、1:10）实验得出1:4硫酸溶液反应最合适。
本次改进实验的优点有:（1）一套装置把氢气的验纯，氢气的可燃性和氢气的还原性结合起来。（2）用具支试管和安全漏斗代替启普发生器，但原理与启普发生器的一样，简化了操作。（3）观察到氢气还原氧化铜的实验现象后，由于装置是密封的，整个试管中充满了氢气，所以冷却时不需要继续通入氢气，氧化铜不会被氧化，节省了药品（有以前的600毫升酸，现在只需要40到50毫升）。（4）通过对当前燃料的认识，我们可以利用氢气作燃料做到实验室的绿色环保、低碳。
本次试验所存在的缺点就是：由于氢气太轻，上升速度太快，所以在点燃时要迅速。