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1、实 验 二一、实验目的知识与技能：掌握启普发生器的使用方法。熟练地掌握氢气的实验室制取和性质实验的操作技能。培养实验观察能力，学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工的能力。过程与方法：通过对氢气的制取及其与其它气体发生化学变化的探究过程，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。研究氢气制取及性质实验的教学方法。情感、态度与价值观：发展学习化学的兴趣，体验科学探究的艰辛和喜悦。养成务实求真、善于创新、积极实践的科学态度。培养与人合作的团队精神。二、实验用品 硬质试管(25200mm，附有导管的橡皮塞和90玻璃尖嘴导管)1 只，长颈漏斗1个，启普发生器(250mL，附塞球形漏斗口的橡
2、皮 塞1只，30玻璃管1根，尖嘴玻管长10cm1根)1套，干燥管1只( 附5cm长的直玻管的橡皮塞)，烧杯(500mL，50100mL各1只) ，玻璃水槽(外径240mm)1个，试管(18150mm)2只，铁架台2 个(附铁夹、铁环各1个)，储气瓶1个(同体积500mL的分液漏斗和 吸滤瓶各1个，尖嘴导管和弹簧夹各1个)，酒精灯1个，小试管2 只，量筒2只(10mL、50mL各1个)，玻棒1根，坩埚钳1把，石棉 绒(或玻璃纤维)若干，直玻管1根(长30cm)、火柴、蒸发皿1个、 铁筒(或塑料筒)1个稀硫酸(1:4)、粗锌粒，高锰酸钾、酒精、甘油、氧化铜、 凡士林、无水氯化钙、洗洁精。三、实验步
3、骤( (一一) ) 启普发生器的安装和使用以及氢气的实验启普发生器的安装和使用以及氢气的实验室制取室制取 实验室制取氢气通常是在启普发生器中用锌粒实验室制取氢气通常是在启普发生器中用锌粒 与稀硫酸与稀硫酸(1:4)(1:4)反应制得的。其反应方程式是：反应制得的。其反应方程式是：Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2 启普发生器结构1. 球形漏斗 2. 容器 3. 导气管 4. 上侧口 5. 下侧口1. 1. 安装仪器安装仪器2. 2. 检查气密性检查气密性 3. 3. 装入锌粒装入锌粒4. 4. 装入稀硫酸装入稀硫酸 5. 5. 检查氢气纯度检查氢气纯度
4、6. 6. 排酸排酸 （若需二次验纯，要特别注意安全）(二) 氢气的性质实验 1. 1. 氢气密度与空气密度的比较氢气密度与空气密度的比较2. 2. 氢气与空气爆鸣氢气与空气爆鸣 3 3. . 氢气在空气中燃烧氢气在空气中燃烧4 4. . 氧气在氢气中燃烧氧气在氢气中燃烧5 5. . 氢气还原氧化铜氢气还原氧化铜1.氢气密度与空气密度的比较在启普发生器的导气管上装上一个在启普发生器的导气管上装上一个装有无水氯化钙的干燥管。在干燥管口装有无水氯化钙的干燥管。在干燥管口较大的一头装上带有直玻璃管的橡皮塞较大的一头装上带有直玻璃管的橡皮塞 ，再在干燥管小端口连接一段，再在干燥管小端口连接一段1010
5、厘米左厘米左右的橡皮管。用橡皮管蘸取肥皂液后慢右的橡皮管。用橡皮管蘸取肥皂液后慢慢打开启普发生器上的活塞，肥皂泡即慢打开启普发生器上的活塞，肥皂泡即生成，再轻轻摆动橡皮管，肥皂泡即离生成，再轻轻摆动橡皮管，肥皂泡即离开橡皮管而上升。开橡皮管而上升。氢气吹肥皂泡实验装置2. 氢气与空气爆鸣选择两个大小相同，瓶口吻合的选择两个大小相同，瓶口吻合的 集气瓶，其中一个集气瓶用排水法收集气瓶，其中一个集气瓶用排水法收 满氢气。将另一装有空气的集气瓶隔满氢气。将另一装有空气的集气瓶隔 着玻璃片倒立在有氢气的瓶口上并与着玻璃片倒立在有氢气的瓶口上并与 装有氢气的瓶口对齐，抽去毛玻片，装有氢气的瓶口对齐，抽去
6、毛玻片， 将两个集气瓶一起拿着上下翻几次，将两个集气瓶一起拿着上下翻几次， 使氢气与空气混匀。再向两瓶口之间使氢气与空气混匀。再向两瓶口之间 插入两块毛玻片，将两个瓶口盖好后插入两块毛玻片，将两个瓶口盖好后 分开。移去毛玻片迅速在点燃的酒精分开。移去毛玻片迅速在点燃的酒精 灯上点火，立即发出声音较大的爆鸣灯上点火，立即发出声音较大的爆鸣 声。声。氢气与空气混合装置3. 氢气在空气中燃烧在启普发生器的导气管上，先装在启普发生器的导气管上，先装上一支装有无水氯化钙的干燥管上一支装有无水氯化钙的干燥管，上接一根尖嘴玻璃导管，点燃，上接一根尖嘴玻璃导管，点燃氢气，观察氢气燃烧现象。氢气，观察氢气燃烧现
7、象。再在火焰的上方罩一冷而干燥的再在火焰的上方罩一冷而干燥的烧杯，观察现象烧杯，观察现象4. 氧气在氢气中燃烧取一硬质试管装入经压碎的高锰酸钾取一硬质试管装入经压碎的高锰酸钾 5 5克，管口放置少量棉花，配单孔塞，连克，管口放置少量棉花，配单孔塞，连 接导管，导管末端要有接导管，导管末端要有9090弯玻管，以便弯玻管，以便 伸入集气瓶内，试管口稍低于管底，固伸入集气瓶内，试管口稍低于管底，固 定在铁架台上，制得氧气。定在铁架台上，制得氧气。选取一个选取一个250mL250mL集气瓶集气瓶( (事先应与铁架台上的小铁圈配事先应与铁架台上的小铁圈配 合好合好) )，用排水法收满纯氢气，用毛玻片盖好
8、，瓶口向下，用排水法收满纯氢气，用毛玻片盖好，瓶口向下， 搁在铁圈上。加热高锰酸钾，把导管末端插入水中，见有显搁在铁圈上。加热高锰酸钾，把导管末端插入水中，见有显 著连续气泡放出，抽去毛玻片，让集气瓶落入铁圈内，迅速著连续气泡放出，抽去毛玻片，让集气瓶落入铁圈内，迅速 点燃氢气，立即把氧气导管穿过氢焰，慢慢伸入瓶中，观察点燃氢气，立即把氧气导管穿过氢焰，慢慢伸入瓶中，观察 观象。观象。氧气在氢气中燃烧实验装置 1. 高锰酸钾 2. 氢氧焰 3.棉花5. 氢气还原氧化铜 取干燥的大试管一支，装入少量氧取干燥的大试管一支，装入少量氧化铜粉末平铺在接近试管底部的一侧，化铜粉末平铺在接近试管底部的一侧
9、，用铁夹固定在铁架台上，并使试管口稍用铁夹固定在铁架台上，并使试管口稍向下，用自制氢气简易发生器制取氢气向下，用自制氢气简易发生器制取氢气 ，将已，将已验纯验纯的氢气通入大试管中的氢气通入大试管中( (通氢通氢气的玻璃管要伸到大试管的底部，为什气的玻璃管要伸到大试管的底部，为什 么？么？) )。估计试管中的。估计试管中的空气排尽后空气排尽后，在，在装有氧化铜的地方装有氧化铜的地方加热加热，观察现象。，观察现象。反应结束后，反应结束后，先移去酒精灯先移去酒精灯，再继，再继续通氢气至试管冷却续通氢气至试管冷却( (为什么？为什么？) )氢气还原氧化铜实验装置 1.氢气 2.氧化铜通点熄停四、注意事
10、项1. 1. 点燃氢气或加热氢气之前，一定要检验氢气的纯度，否点燃氢气或加热氢气之前，一定要检验氢气的纯度，否则有爆炸的危险。因为在氢气和空气的混合物中，当含氢的则有爆炸的危险。因为在氢气和空气的混合物中，当含氢的体积在体积在4%4%74.2%74.2%的范围遇到火就会立即爆炸。而纯净的氢的范围遇到火就会立即爆炸。而纯净的氢气则能在空气中安静燃烧。气则能在空气中安静燃烧。连续检验氢气时，不要用同一个试管，需要更换一只试连续检验氢气时，不要用同一个试管，需要更换一只试管重新检验管重新检验 ( (为什么？为什么？) ) 2. 2. 使用启普发生器时，要远离火源，防止氢气不纯而引起使用启普发生器时，
11、要远离火源，防止氢气不纯而引起 爆炸。爆炸。3. 3. 做氢氧混合气体爆鸣实验时，应注意在点燃肥皂泡前做氢氧混合气体爆鸣实验时，应注意在点燃肥皂泡前一定要拿走储气瓶，并夹好橡皮导管。否则将引起爆炸一定要拿走储气瓶，并夹好橡皮导管。否则将引起爆炸事故。事故。4. 4. 在做氢气还原氧化铜的实验中，加热前应先通入氢气在做氢气还原氧化铜的实验中，加热前应先通入氢气把试管内的空气排尽，然后才能加热把试管内的空气排尽，然后才能加热 ( (为什么？为什么？) )。氢气流要均匀，避免时快时慢，一般每秒氢气流要均匀，避免时快时慢，一般每秒2 2个气泡即可个气泡即可。在停止加热后，要继续通入氢气至试管冷却。在停止加热后，要继续通入氢气至试管冷却 ( (为什么？为什么？) )。
