氢气实验

《氢气的制取和性质》教学设计       【教材分析】 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，出不同于制取氧气的反应原理、装置、收集方法，同时为学习二氧化碳的实验室制法奠定了基础，它是初中化学制取气体的重点之一，起到承上启下的作用。本节内容以直观教学贯穿始终，通过活动与探究，提高科学素质，对激发学生学习化学的积极性和创造性思维有重要作用。 【教学目标】 知识与技能 1、知道氢气的实验室制备方法、收集方法和检查装置气密性的方法。 2、了解实验室制氢气的步骤、验证氢气的性质。 3、认识制氢气所需仪器的名称及 知道这些仪器的连接和使用方法。 4、熟悉 启普发生器的构造，熟练掌握其安装和安全操作。 5、知道实验室收集氢气的方法（排水法和向下排空气法）。 方法与技能 1、通过观看教师的演示实验提高对实验的观察、比较能力。 2、通过小组实验，体验科学探究的方法：提出问题、猜想与假设、查阅资料、解释与结论。 3、感悟用分类、对比的学习方法来学习化学的重要作用。 情感态度价值观 1、通过实验探究来激发学生学习的积极性和主动性， 2、实验初步养成严谨求实的科学态度。 3、通过对演示实验的观察提高对化学学科的兴趣。 【教学重点】 实验室制取氢气的方法、收集方法和检查气密性的方法、以及氢气性质的检验。 【教学难点】 制取氢气的仪器连接和组装，氢气的纯度检验。 【实验准备】    实验仪器：启普发生器、烧杯、集气瓶、毛玻片、导管、水槽、硬质试管、酒精灯、铁架台、止水夹。 实验药品：硫酸溶液（1:4）、洗涤剂、凡士林、硫酸铜、锌粒。 【教学过程】 实验环节 教师活动 学生 活动 设计意图 一、 制 取 氧 气 【导入新课】：早在16世纪，瑞士医药学家帕拉塞斯就发现铁屑放在硫酸中有气体生成并可以燃烧，叫做“可燃性空气”。这种可燃性气体就是我们本节课要制备的氢气。 【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】使用前应先检查装置的气密性,方法是：开启旋塞,向长颈漏斗中加水,当水充满容器下部的半球体时关闭旋塞,继续加水,使水上升到长颈漏斗中。静置片刻,若水面不下降，则说明装置气密性良好，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一薄层凡士林。 【提问】如何把锌粒放进启普发生器中呢？ 【讲解并演示】固体试剂由容器上的气体出口加入，液体试剂从长颈漏斗口注入，固体的量不得超过球体容积的1/3。加入锌粒、硫酸。 【提问】收集氢气有哪些方法？ 【讲解】向下排空气法、向下排水法。 【演示】氢气的制备和收集 【讨论】实验现象 【讲解并演示】：由于氢气易燃易爆，因此我们在使用前必须先检验氢气的纯度。 【提问】如果氢气不纯，可否用同一支试管立即再收集一管氢气验纯？ 【讲解】不可以。刚试验过的试管内，火焰可能没有完全熄灭，如果立即用此试管去收集氢气，可能会把氢气发生器内的氢气引燃，造成爆炸。所以，应先用拇指堵住管口一会儿，使火熄灭。 认真听讲 思考并回答 思考并回答 观察实验装置，思考。 记住检漏步骤，领悟操作要领。 思考 观察教师操作 思考并回答 通过事件诱导，引起学生注意。 激发学生的思考 通过演示实验设计一些实验问题，让学生带着问题观察实验，分析实验，回答问题，培养学生的分析能力和观察能力。 二、 氧 气 的 性 质 【提问】点燃纯的氢气，只听到“噗”的一声。如果我们点燃了不纯的氢气，会出现什么现象呢？ 【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！ 激发学生兴趣，引起思考，回答。 通过实验帮助学生更好的掌握氢气的性质。 【板书设计】                     氢气的制取和性质 一、实验目的： 1、知道氢气的实验室制备方法、收集方法和检查装置气密性的方法。 2、熟悉启普发生器的构造，熟练掌握其安装和安全操作。 3、知道实验室收集氢气的方法（排水法和向下排空气法）。 4、掌握氢气的性质。 二、实验仪器及药品： 实验仪器：启普发生器、烧杯、集气瓶、毛玻片、导管、水槽、硬质试管、酒精灯、易拉罐、铁架台。 实验药品：硫酸溶液（1:4）、洗涤剂、凡士林、硫酸铜、锌粒。 三、实验内容及操作： （一）普发生器制氢气 1.启普发生器由球形漏斗、容器和导气管三部分组成 2.把锌粒由容器上插导气管的口中加入，然后放正仪器，再将装导气管的塞子塞好。3.接着由球形漏斗口加入稀硫酸。 4.使用时，扭开导气管活塞，酸液由球形漏斗流到容器的底部，再上升到中部跟 锌粒接触而发生反应，产生的氢气从导气管放出 （二）氢气纯度的检验 1.用排水法收集一试管氢气。 2. 用拇指堵住试管口向下移近火焰。    3. 如听到尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯,则要重复1、2两步操作。 4. 如爆鸣声轻而沉闷，说明试管内收集的氢气纯净。 四、注意事项 1、实验前检查装置气密性。 2、使用启普发生器制备氢气，应远离火源。启普发生器不能加热。 3、由于氢气易燃易爆，因此我们在使用前必须先检验氢气的纯度。