高中化学实验 氢气的制取及性质
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氢气实验室制法化学教案设计一、教学目标1、了解氢气实验室制法的原理和操作方式2、掌握氢气实验室制法的实验装置设计和操作步骤3、熟悉氢气实验室制法的安全操作规范4、了解氢气的性质及其应用二、教学大纲1、氢气实验室制法的原理2、氢气实验室制法的操作步骤3、氢气实验室制法的实验装置设计4、氢气实验室制法的安全操作规范5、氢气的性质及其应用三、教学内容1、氢气实验室制法的原理氢气实验室制法是利用还原剂将水分解产生氢气的方法。
一般采用锌粉与酸反应生成氢气的方法。
锌与酸反应时,产生的氢气可以被收集到试管中。
2、氢气实验室制法的操作步骤(1) 准备材料:锌粉、硫酸、试管等。
(2) 将锌粉加入试管中,数量要适量。
(3) 加入适量的硫酸到试管中,注意要缓慢倾倒。
(4) 用气吸管吸收产生的氢气。
(5) 观察氧化锌产生的现象。
3、氢气实验室制法的实验装置设计氢气实验室制法的实验装置主要包括:锌粉、硫酸、试管、氧化锌和气吸管等。
其中,试管用来收集氢气,气吸管则用来吸收氢气。
氧化锌用来观察产生的反应现象,锌粉和硫酸则是参与反应的产生物。
4、氢气实验室制法的安全操作规范在进行氢气实验室制法实验时,需要注意以下安全操作规范:(1)实验过程中应戴上防护眼镜和手套。
(2)硫酸具有强腐蚀性,操作时必须小心。
(3)锌粉易碎,应谨慎处理。
(4) 氢气是易燃气体,应远离火源。
(5) 实验前应检查装置是否完整,并保证通气性良好。
5、氢气的性质及其应用氢气是一种无色、无味、不可燃的气体。
具有极低的密度,易于收集。
氢气是一种非常重要的化学物质,广泛应用于许多领域。
比如在工业上,氢气用于制造氨、硬度合金、有机化合物等。
在航空航天、汽车工业中,氢气作为燃料使用,可以减少二氧化碳的排放。
此外,氢气还被用于制造可再生能源,比如燃料电池等。
四、教学方法1、授课法通过讲授氢气实验室制法的原理、操作步骤、实验装置设计、安全操作规范等内容,使学生了解和掌握氢气实验室制法的基本知识,提高其安全操作实验的能力。
高中化学氢气知识点1氢气的性质(1)物理性质:密度最小的气体,难溶于水(2)化学性质:①可燃性:氢气在空气中燃烧2H2+O2点燃2H2O现象:纯净的氢气在空气里安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量不纯的氢气点燃会爆炸,所以点燃氢气前一定要先检验氢气的纯度。
②还原性:氢气还原氧化铜H2+CuO加热Cu+H2O现象:黑色氧化铜逐渐光亮的红色的铜,管壁有水珠产生氢气还原氧化铜实验注意事项:“酒精灯迟到早退”,即开始时要先通入氢气后加热(目的是排净管内空气,防止氢气与管内空气混合受热发生爆炸);实验结束时要先停止加热,继续通入氢气至试管冷却(防止生成的铜受热被氧化成CuO)(3)氢气的用途:充气球,冶炼金属,高能燃料,化工原料2生成氢气的反应(实验室制取H2最常用的试剂是:锌粒和稀硫酸,也可用②③⑤⑥⑦)①锌粒和稀硫酸反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑②铁和稀硫酸反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑③镁和稀硫酸反应Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑④铝和稀硫酸反应2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑⑤锌粒和盐酸反应Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑⑥铁和盐酸反应Fe+2HCl=FeCl2+H2↑⑦镁和盐酸反应Mg+2HCl=MgCl2+H2↑⑧铝和盐酸反应2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑化学学习技巧加强对化学公式、符号的记忆例如,在记忆氢气还原氧化铜实验的过程时就可以通过背诵这样一首儿歌来完成记忆:夹紧试管向下倾,防水回流生裂痕,实验开始先通氢,空气排尽再点灯。
先点灯,会爆炸,顺序颠倒生祸根,由黑变红即反应,用灯加热要均匀继续通氢至室温,撤灯停氢顺序分,先停氢,会氧化,以免功败于垂成。
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高中化学实验操作考试题库实验一:制备氢气实验目的:通过化学反应制备氢气,并观察氢气的一些性质。
实验原理:金属与酸反应能生成氢气。
实验器材:锌片、硫酸溶液、漏斗、烧杯、试管、瓶塞、气液分液漏斗等。
实验步骤:1. 将一块锌片放入烧杯中。
2. 向烧杯中加入适量的硫酸溶液。
3. 用瓶塞将烧杯口封住,将气液分液漏斗的一端插入烧杯中,并将另一端漏斗放入水中。
4. 加热观察。
实验现象:1. 锌与硫酸反应,产生氢气。
2. 气液分液漏斗中的氢气上升,并通过漏斗进入水中,产生气泡。
实验结果:1. 观察到氢气的生成。
2. 气泡的出现。
注意事项:1. 实验过程中要注意安全,避免烧伤和溅到眼睛。
2. 实验结束后,将制备的氢气完全排空,避免氢气积聚引发危险。
实验二:酸碱中和反应实验目的:通过酸碱中和反应,了解酸碱的性质及其反应特点。
实验原理:酸和碱反应能够中和产生盐和水。
实验器材:盐酸溶液、氢氧化钠溶液、酚酞指示剂、滴定管等。
实验步骤:1. 取少量的盐酸溶液倒入烧杯中。
2. 逐滴加入氢氧化钠溶液,同时滴加酚酞指示剂。
3. 混合静置片刻,观察变化。
4. 继续滴定,直至溶液变色,颜色保持不变即为中和点。
实验现象:1. 盐酸溶液与氢氧化钠溶液反应,溶液的颜色发生变化。
2. 在中和点前,溶液呈酸性,酚酞呈现红色。
3. 在中和点后,溶液呈碱性,酚酞呈现紫色。
实验结果:1. 测得盐酸与氢氧化钠的化学计量比。
2. 了解酸碱中和反应的过程及特点。
注意事项:1. 实验过程中要小心操作,避免溅到皮肤和眼睛。
2. 实验器材要清洗干净,以免污染实验结果。
实验三:酒精的燃烧性质实验目的:观察酒精燃烧的性质,并学习如何正确处理火灾。
实验原理:酒精在空气中能够燃烧。
实验器材:酒精灯、草纸、点火器等。
实验步骤:1. 打开酒精灯,将酒精点燃。
2. 将点燃的酒精灯举起,将火焰接触到一张草纸上。
3. 观察火焰的燃烧情况。
4. 利用灭火器材将火灭掉。
实验现象:1. 酒精灯火焰呈蓝色,燃烧时不产生烟雾。
中学实验室制18种气体的化学方程式和方法1.氢气(H2)化学方程式:2HCl+Zn→ZnCl2+H2制备方法:将锌粉加入稀盐酸中,产生氢气。
2.氧气(O2)化学方程式:2KClO3→2KCl+3O2制备方法:加热高锰酸钾(KMnO4)或高氯酸钾(KClO3),产生氧气。
3.氮气(N2)化学方程式:2NH4NO2→2N2+2H2O+O2制备方法:加热亚硝酸铵(NH4NO2),产生氮气。
4.氯气(Cl2)化学方程式:2NaCl+2MnO2+4HCl→2MnCl2+2H2O+Cl2制备方法:将氯化钠和高锰酸钾加入稀盐酸中,产生氯气。
5.氟气(F2)化学方程式:2HF+Ca(F2)→CaF2+H2↑制备方法:在氢氟酸中通入氟化钙,产生氟气。
6.氡气(Rn)化学方程式:N/A制备方法:由于氡的放射性,通常无法在实验室中制备。
7.氖气(Ne)化学方程式:N/A制备方法:氖是一种稀有气体,通常会从空气中分离提纯。
8.氦气(He)化学方程式:N/A制备方法:和氖一样,氦也是从空气中提炼得到的。
9.氦气(Ar)化学方程:N/A制备方法:氩也是通过分离空气中的气体得到的。
10.气体的方程式:不同的气体需要不同的制备方法和化学方程式,这是因为它们具有不同的化学性质和反应条件。
11.二氧化碳(CO2)化学方程式:CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑制备方法:将碳酸钙与盐酸反应,产生二氧化碳。
12.二氧化硫(SO2)化学方程式:CuSO3+2HCl→CuCl2+SO2↑+H2O制备方法:将亚硫酸铜与盐酸反应,产生二氧化硫。
13.氮氧化物(NOx)化学方程式:N/A制备方法:氮氧化物是一类复杂的气体,通常是通过高温燃烧反应或者其他专门的制备方法得到的。
14.一氧化碳(CO)化学方程式:2C+O2→2CO制备方法:碳与氧气反应,产生一氧化碳。
15.氢氟化氢(HF)化学方程式:CaF2+H2SO4→2HF↑+CaSO4制备方法:氢氟化氢可以通过硫酸和氟化钙反应得到。
氢气的性质
•氢气:
氢气(Hydrogen)是世界上已知的最轻的气体。
它的密度非常小,只有空气的1/14,即在标准大气压,0℃下,氢气的密度为0.0899g/L。
所以氢气可作为飞艇的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。
氢气主要用作还原剂。
•氢气的性质:
1、氢气的物理性质
在通常状况下,氢气是一种无色、无味的气体。
氢气难溶于水。
氢气是所有气体中密度最小的一种气体。
标准状况下,氢气的密度是0.0899克/升。
在101kPa下,温度为-252.87℃时,氢气可转变为无色的液体;-259.1℃时变为雪状固体。
2、氢气的化学性质(可燃性)
①纯净的氢气在空气中可以安静的燃烧,产生淡蓝色火焰,罩在火馅上方的干冷烧
杯壁上有水雾出现,接触烧怀的手感到发烫,说明该反应生成水,并放出大量热。
反应的化学方程式为2H2+O22H2O
②不纯的氧气(混有空气或氧气)点燃时极易爆炸,因此使用氢气时一定要注意安
全,点燃前一定要先检验氢气的纯度
•氢气和氧气的比较:。
氢气制取方法
氢气是一种重要的化工原料,广泛应用于石油加工、化肥生产、氢化工艺等领域。
氢气的制取方法有多种,下面将介绍几种常见的
氢气制取方法。
1. 水电解法。
水电解法是一种常见的氢气制取方法,其原理是利用电解水分
解水分子,产生氢气和氧气。
通常采用的电解设备有电解槽和电极,电解槽内装满电解液,通过电极通电产生氢气和氧气。
这种方法制
取的氢气纯度较高,适用于实验室和小规模生产。
2. 天然气蒸汽重整法。
天然气蒸汽重整法是工业中常用的氢气制取方法之一,其原理
是利用天然气中的甲烷与水蒸气在催化剂的作用下进行重整反应,
生成氢气和一氧化碳。
这种方法制取的氢气规模较大,适用于工业
生产中对氢气纯度要求不高的场合。
3. 煤气干馏法。
煤气干馏法是利用煤炭进行干馏生成煤气,再通过煤气净化和
转化反应制取氢气的方法。
煤气中含有丰富的氢气,通过适当的处
理和转化反应,可以得到高纯度的氢气。
这种方法制取的氢气成本
较低,适用于煤炭资源丰富的地区。
4. 生物质气化法。
生物质气化法是利用生物质资源如木材、秸秆等进行气化反应,生成生物质气体,再通过气体净化和转化反应制取氢气的方法。
这
种方法制取的氢气具有较高的环保性,适用于生物质资源丰富的地区。
总结:
以上介绍了几种常见的氢气制取方法,每种方法都有其适用的
场合和特点。
在实际生产中,可以根据需要选择合适的制取方法,
以满足不同领域对氢气的需求。
希望本文能为大家对氢气制取方法
有所了解,谢谢阅读!。
化学实验教案设计:氢气实验室制法一、实验目的1.了解氢气的制备方法;2.理解化学实验中需要注意的安全事项;3.掌握实验中常见的除杂技术;4.了解实验中观察结果以及分析实验结果的方法。
二、实验器材1.反应瓶一个,可用试管代替;2.氢氧化钠几块;3.锌片若干;4.蒸馏水适量;5.滤纸若干;6.点火棒或火柴;7.实验手套、眼镜、围裙。
三、实验步骤1.准备反应瓶(或试管),放入少量氢氧化钠;2.加入适量蒸馏水,旋转瓶(或摇晃试管)使氢氧化钠完全溶解;3.加入适量锌片,用瓶塞将瓶(或摇晃试管)密封;4.轻轻晃动瓶(或摇晃试管),等待反应结束;5.打开瓶塞,用滤纸过滤出生成的氢气;6.用点火棒或火柴点燃氢气。
四、实验注意事项1.实验操作时需佩戴手套、眼镜、围裙等防护用品;2.反应结束后应缓慢打开瓶塞,避免氢气泄漏造成危险;3.加入锌片时应尽量使其与氢氧化钠均匀接触,避免局部反应过猛;4.滤纸不宜过厚,以免氢气无法顺利通过;5.实验中生成的氢气应及时点燃或排放掉,避免聚集危险;6.出现异常情况或异常气味应立即停止实验,通风处理,检查设备是否安全并准确排放残留气体。
五、实验结果分析1.观察到氢气的颜色为无色,状况为气体;2.观察到点燃氢气时会有“噗”的一声响,同时火球会呈现淡蓝色;3.实验中锌片与氢氧化钠反应,生成氢气,可以用化学式表达:Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑4.反应同时还会伴随着氢氧化钠的消耗和Na2ZnO2的生成。
六、实验意义和应用1.氢气的制备方法是化学实验中较为基础的实验,可以让学生了解并学会使用实验器材、装置等知识;2.氢气实验也是学生们了解化学反应方程式的基础实验,有助于学生理解化学反应的本质和原理;3.学生在实验中需要注意消除一些干扰因素,例如酸碱度、空气杂质等,可以提高学生的实验操作能力,锻炼学生的实践态度和实验安全意识。
七、结语氢气实验是许多化学课程的基础实验,本实验主要是让学生锻炼实验操作能力,理解化学原理和安全知识。
中学化学氢气制取实验教案一、实验目的:通过实验操作了解和掌握氢气的制取方法和相应的化学原理。
二、实验器材:电解槽、酸性电解溶液、铜板、铁板、电源、导线、水槽、集气瓶、气液分子筛等。
三、实验原理:氢气的制取方法有多种,常用的一种是电解水制氢。
电解水时,通过电解槽中的酸性电解溶液,加入适量的电解质后通电,使正负极板附近的水分子发生电解,其中阴离子在阳极析出氧气,阳离子在阴极析出氢气。
反应可表示为:2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g)四、实验步骤:1. 准备实验器材:组装好电解槽,注入适量的酸性电解溶液。
在阳极和阴极分别放置铜板和铁板。
2. 将电源与电解槽连接好,确保接线无误。
3. 将电源接通,调节电流强度,开始电解水。
4. 在电解槽的两侧设置水槽,保持气体收集瓶的进气口完全浸入水中,以避免空气倒流。
5. 收集气体,使用气体收集瓶将析出的氢气收集起来。
6. 运用气液分子筛对气体进行净化和干燥处理。
五、实验注意事项:1. 实验过程中应注意安全,佩戴好实验室所需的防护设备。
2. 操作过程中应小心谨慎,避免电解液的外溅和对眼睛、皮肤等造成伤害。
3. 电流强度不要过大,以免产生氧气量过多,导致副反应。
4. 电极的材料可以根据实际需要进行调整,但一般选择具有较好导电性的金属材料。
六、实验结果与分析:经过一定时间的电解水操作,可以观察到氢气和氧气的气体生成。
氢气在阴极上析出,呈无色无臭,极易燃烧,氧气在阳极上析出,呈无色无臭,具有助燃性。
七、实验延伸:1. 可以进行氢气的初步检验,通过火花试验确认氢气的可燃性。
2. 可以将制得的氢气应用于其他实验或化学反应中。
八、实验拓展:1. 可以设计不同条件下的电解实验,探究对反应速率的影响,如电流强度、电解液浓度等。
2. 可以与其他制取氢气的方法进行对比,如碱金属与水的反应等。
通过上述实验教案,学生们可以通过亲手操作制取氢气,了解和掌握相关的化学原理和实验操作技能。
一、中学化学演示实验及教学研究实验1 一组元素化合物的性质实验实验2 氧气的制备及性质实验3 氢气的制备及性质实验4 氯气的制备及性质实验5 常见有机化合物的性质实验6 “电解”与“电泳”二、中学化学经典实验及演讲练习实验1 氧气的氯酸钾制法和性质实验实验2 氢气的制取与性质实验实验3 氯化氢的制备和性质实验实验4 氨的反复变色实验新设计实验5 氨气的催化氧化实验6 铝的性质实验7 硫酸铜大晶体的制备——设计实验实验8 胶体的制备和性质实验9 苯的溴代反应实验10 乙醇与钠反应的探究实验实验11 乙醇氧化制备乙醛实验12 纤维素的水解与酯化实验13 维生素C的提取和含量的测定实验14 真假白酒的鉴别实验实验15 物质结构模型的制作三、初中化学典型实验研究实验1 一氧化碳还原氧化铜的探究实验2 水的组成测定实验3 实验室制氧及催化剂性能比较研究实验4硝酸钾在水中溶解度的测定实验5实验室制氢最佳条件探究实验6物质燃烧条件的探索实验7金属腐蚀条件的实验室探索实验8铁、铜、银活动顺序探索四、高中化学典型实验研究实验1镁与水反应的探究实验2中和反应与中和热的测定实验3原电池与燃料电池实验4鲜果中维生素c的还原性实验5层析法分离铜离子与铁离子实验6自制酸碱指示剂实验7硫酸亚铁铵的制备实验8电镀实验9纳米铁粉的制备实验10污水净化——电浮选凝聚法实验11废弃泡沫塑料制取燃料油气的研究实验12草木灰中钾盐的提取与分离实验13胶体的制备与性质五、课堂实验研究实验1过氧化氢的强氧化性实验2过氧化钠与铝粉的氧化作用实验3过氧化钠与水的作用实验4氯酸钾受热分解实验5活性炭的吸附作用实验6结晶热实验7浓硫酸与蔗糖的作用实验8硝酸钾的氧化性实验9白磷的自燃实验10温度对化学平衡的影响实验11浓度对化学平衡的影响实验12硫化氢与金属盐类的反应实验13碘酸钾的氧化性实验14溴水在酸碱条件下的平衡移动实验15氨与浓盐酸的作用实验16氯化汞与碘化钾的作用实验17硝酸铵溶解的热效应实验18碘和锌的作用实验19高锰酸酐的氧化性实验20氯化钴的吸水性实验21阿伏加德罗常数的测定实验22金属及其合金的熔点比较实验23香烟灰的催化作厨实验24酶的催化作用实验25固体酒精的燃烧实验26乙炔的制取和性质实验27苯酚的性质实验28蛋白质的性质实验29硝化棉(纤维素硝酸酯)的燃烧六、教学实验研究实验1电解水课堂实验的教学实验2电解水最佳条件的选择实验3氢气性质的两个课堂实验的教学研究实验4Mn2O7的强氧化性实验新方法实验5彩色振荡实验研究实验6摩尔数的课堂实验教学实验7茶汁、果汁酸碱指示剂的研制实验8水果原电池实验研究实验9蔬菜原电池实验研究实验10离子迁移的投影实验研究实验十一有趣的颜色变幻实验实验十二多彩的萃取实验实验十三有颜色的自动催化实验实验十四离子的结合与分步结晶实验十五蓝色发光的喷泉实验七、演示实验教学研究实验1 氧气的性质实验2 氢气的制取和性质实验3 氯气与氢气的光爆反应实验4 铜与稀硝酸反应实验5 氢氧化亚铁的制取和红砖中Fe2O3成分的检验实验6 甲熔解的制取和氯化反应实验7 乙醛的氧化反应实验8 纤维素水解实验9 过氧化氢的催化分解实验10 电解饱和食盐水八、学生实验教学研究实验1 中和滴定实验2 阿佛加德罗常数的测定实验3 乙醇结构式的测定实验4 三氯化铁溶液与硫化钠溶液反应实验5 加碘石盐中碘的检验和明矾万分的检验实验6 比较食物中维生素C的含量九、中学化学基础与演示实验研究实验一氧气的制取与性质实验二氢气的制取与性质实验三氯气的制取与性质实验四氯化氢的制取与性质实验五硫酸的制取与性质实验六氨氧化法制硝酸实验七铝的性质实验八胶体的制备与性质实验九电解质溶液实验十金属的电镀——铝片上涂镀铜实验十一甲烷乙烯乙炔实验十二石油的催化裂化实验十三乙醇氧化制乙醛实验十四乙酸乙酯的制取、乙酸丁酯的水解、纤维素的水解与酯化实验十五色谱法提取和分离天然物质十、中学化学定量与测定实验研究实验1 阿伏伽德罗常量的测定实验2 物质式量的测定实验3 生活污水中化学需氧量COD的测定实验4 食醋中乙酸含量的测定实验5 海带中碘的测定实验6 植物中维生素C的测定实验7 中和反应过程中溶液pH的变化实验8 浓度、温度对化学反应速率的影响。
高中化学气体实验总结教案
实验目的:通过本次实验,学生将了解气体的性质和特点,并掌握气体的收集、性质鉴别
和重量确定等基本实验技术。
实验材料及仪器:氢气气源、氧气气源、瓶塞、玻璃注射器、试管、水槽、燃烧棒、天平
等
实验步骤:
1. 氢气的制法:
将锌粉与稀硫酸反应生成氢气,用玻璃注射器收集氢气,然后将氢气用针尖穿破瓶塞释放
出来和火燃烧。
2. 氧气的制法:
将KMnO4和浓硫酸混合后生成氧气,用玻璃注射器收集氧气,然后将氧气注入一根灯芯,看其燃烧情况。
3. 混合气体的制法:
将氢气和氧气混合后生成氨水,用玻璃注射器收集混合气体,然后将其点燃,观察其燃烧
情况。
实验结果及结论:
1. 氢气是一种易燃气体,具有明亮的火焰,可以与氧气反应生成水。
2. 氧气是一种助燃气体,可以使火燃烧更旺,亦可使其他物质燃烧。
3. 混合气体中的氢气和氧气可以发生爆炸反应,故不宜混合存放。
实验总结及教学意义:
本次实验旨在让学生通过实际操作认识气体的性质和特性,掌握基本的气体实验技术,并
培养学生观察、记录和分析实验数据的能力。
同时,本次实验也可以激发学生对化学实验
的兴趣,提高他们对化学知识的理解和掌握程度。
氢气的性质实验氢气是一个非常重要的化学元素,在日常生活和工業生產中都有广泛的应用。
了解氢气的性质对于我们更好地利用和处理这一元素至关重要。
在本文中,我将介绍几个关于氢气性质的实验,以帮助我们更好地了解它。
首先,我们可以进行氢气的燃烧实验。
将一小段镁丝点燃后,迅速放入一个装满氢气的试管中。
我们会观察到,镁丝在氧气和氢气混合气体中能够燃烧。
这是因为氢气是一种非常易燃的气体,能够与氧气反应产生水。
这个实验展示了氢气的燃烧性质,也是氢气作为一种火箭燃料的基础。
其次,我们可以进行氢气的可燃性实验。
将一根焦炭棒沾湿后,迅速放入一个装满氢气的试管中。
通过在试管周围点燃一根火柴,我们会观察到焦炭棒在氢气的作用下能够燃烧。
这是因为氢气具有很高的可燃性,它能够与其它物质反应形成气体混合物,从而产生火焰。
这个实验展示了氢气的可燃性质,也是氢气作为一种燃料的基础。
接下来,我们可以进行氢气与氧气的化合实验。
将一些氢气和氧气装入一个密封的容器中,然后在容器外部施加一定的电流。
通过观察容器内部的现象,我们会发现氢气和氧气能够在电流的作用下产生化学反应,形成水。
这个实验展示了氢气与氧气的化合性质,也是氢气作为一种氧化剂和还原剂的基础。
最后,我们可以进行氢气的气味实验。
将少量氢气注入一个干净的玻璃瓶中,然后迅速将瓶口放到鼻子附近,用鼻子靠近瓶口闻气体的味道。
我们会发现,氢气是一种无味的气体,几乎没有任何气味。
这个实验展示了氢气的无味性质,也是氢气作为一种清洁能源的优势之一。
通过这些实验,我们可以更全面地了解氢气的性质。
从氢气的燃烧性质和可燃性质,我们可以看到它作为一种优秀的燃料和能源的潜力。
而氢气与氧气的化合性质则表明它作为一种重要的化学原料的应用价值。
另外,氢气的无味性质也使得它在一些特定领域有着独特的应用优势。
需要注意的是,在进行这些实验时,我们必须遵守实验室的安全规定,以确保实验过程的安全性。
同时,我们也要正确地处理和运输氢气,以避免潜在的危险。
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。
一、实验名称:气体的制取与收集二、实验目的:1. 掌握实验室制取气体的方法;2. 熟悉气体的收集方法;3. 了解气体的性质及实验操作规范。
三、实验原理:实验室制取气体通常采用固液反应或固固反应,通过加热、常温等条件使反应物发生反应,产生气体。
收集气体时,根据气体的密度、溶解性等性质选择合适的收集方法。
四、实验器材:1. 实验室用试管、集气瓶、导管、酒精灯、铁架台、水槽等;2. 化学试剂:锌粒、稀盐酸、氢氧化钠、氯化钠等。
五、实验步骤:1. 制取氢气:(1)取一支试管,加入适量的锌粒;(2)加入适量的稀盐酸,将试管固定在铁架台上;(3)点燃酒精灯,加热试管,观察氢气的产生;(4)将导管插入集气瓶,收集氢气。
2. 制取氧气:(1)取一支试管,加入适量的高锰酸钾;(2)将试管固定在铁架台上;(3)点燃酒精灯,加热试管,观察氧气的产生;(4)将导管插入集气瓶,收集氧气。
3. 制取二氧化碳:(1)取一支试管,加入适量的大理石;(2)加入适量的稀盐酸,将试管固定在铁架台上;(3)观察二氧化碳的产生;(4)将导管插入集气瓶,收集二氧化碳。
六、实验现象:1. 氢气:产生气泡,无色无味;2. 氧气:产生气泡,有刺激性气味;3. 二氧化碳:产生气泡,有酸味。
七、实验数据:1. 氢气:收集到的气体体积为100mL;2. 氧气:收集到的气体体积为150mL;3. 二氧化碳:收集到的气体体积为200mL。
八、实验分析:1. 通过实验,掌握了实验室制取气体的方法,了解了气体的性质;2. 熟悉了气体的收集方法,为后续实验奠定了基础;3. 了解了实验操作规范,提高了实验安全意识。
九、实验结论:1. 实验室制取气体可采用固液反应或固固反应,通过加热、常温等条件使反应物发生反应,产生气体;2. 气体的收集方法应根据气体的密度、溶解性等性质选择合适的收集方法;3. 实验操作规范对实验结果的准确性及实验安全至关重要。
十、注意事项:1. 实验过程中,注意安全,防止火灾、爆炸等事故发生;2. 操作过程中,严格遵守实验操作规范,确保实验结果的准确性;3. 实验结束后,清理实验器材,保持实验室卫生。
高中化学实验教案:制备氢气的方法制备氢气的方法概述制备氢气是高中化学实验教学中常见的实验内容之一。
本教案旨在介绍几种制备氢气的常用方法,并对每种方法进行详细说明,同时引导学生了解相关理论知识和实验安全注意事项。
一、金属与酸反应法制备氢气在本实验中,我们将使用锌与盐酸反应生成氢气的方法:锌 + 盐酸→ 氯化锌+ 氢气。
实验步骤:1. 准备试剂和仪器:分别取适量的锌粒、盐酸和烧杯。
2. 将锌粒加入烧杯中,并向其中加入足够的盐酸,使其能覆盖锌粒。
3. 观察反应现象:观察到消耗掉手上剩余试剂为止。
4. 收集氢气:将燃竹签或玻璃棒插入汽水瓶中,然后向其倾斜,将燃竹签靠近试管口,并点燃产生火焰,观察到出现“啪”的声音时即可表明收集到了足够的氢气。
二、碱金属与水反应法制备氢气碱金属与水反应生成氢气是另一种常见的制备方法。
我们将使用钠与水反应作为实验例子:2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂。
实验步骤:1. 准备试剂和仪器:分别取一小块钠和烧杯。
2. 将钠放入烧杯中,然后加入适量的水。
3. 观察钠与水的反应:观察到钠在水中剧烈冒火焰,并且产生大量白色气体。
4. 收集氢气:利用排放装置,将产生的氢气收集起来。
三、硫酸与活性金属反应法制备氢气硫酸与活性金属(如铁末、锌粒等)的反应也可以用于制备氢气。
举例来说,铁末与硫酸可以发生以下反应:Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂。
实验步骤:1. 准备试剂和仪器:准备适量的铁末和稀硫酸,以及一个带塑料管的橡皮球装置。
2. 将铁末加入装有稀硫酸的烧杯中。
3. 观察反应现象:观察到气泡产生,并且在橡皮球装置内聚集足够多的氢气。
4. 收集氢气:将橡皮球装置上的塑料管接至汽水瓶中,当塑料管内充满了氢气时,用火柴点燃瓶口处的氢气。
实验注意事项:1. 实验操作时要佩戴安全眼镜、实验手套等个人防护用品,保证实验安全。
2. 操作过程中要小心防止试剂溅出,尤其是盐酸和硫酸这样具有刺激性的溶液。
高中化学氢气知识点
以下是高中化学中关于氢气的知识点:
1. 氢气的性质:氢气是一种无色、无臭、无味的气体,密度比空气小,在室温下不易溶于水、不易燃烧。
它是最轻的元素,原子量为1。
2. 氢气的制备:一般可以通过金属与酸反应、金属与水蒸气反应、金属与碱反应等方法来制备氢气。
3. 氢气的燃烧:氢气与氧气发生剧烈的燃烧反应,生成水。
氢气的燃烧是一个热释放反应,可用来产生高温和高能量。
4. 氢气的用途:氢气广泛应用于氢能源领域,作为一种绿色、清洁的能源源泉。
它可以用于燃料电池发电、氢气动力车辆、化学工业中等。
5. 氢离子:氢气可以失去一个电子而形成氢离子(H+)。
氢离子是酸碱反应中的主要离子之一,参与了酸性和碱性溶液的中和反应。
6. 氢原子的结构:氢原子是简单的原子结构,只有一个质子和一个电子。
根据量子力学理论,氢原子的能级是量子化的,能级之间的差别导致了氢原子的光谱线。
这些是高中化学中关于氢气的基本知识点。
高中化学实验氢气的制取及性质
高中化学实验氢气的制取及性质本实验包括制取氢气和试验氢气的性质两部分内容。
氢气是一种易燃、易爆气体,在做实验时要特别注意,在点燃前必须验纯。
实验前应认真预习实验内容。
实验目的
1.练习实验室制取氢气和检验氢气纯度的方法。
2.通过实验,加深对氢气性质的认识。
实验用品
试管、烧杯、酒精灯、铁架台(带铁夹)、单孔橡皮塞、玻璃导管、胶皮管、水槽。
锌粒、稀硫酸(1∶4)/(1)/、氧化铜。
火柴。
实验步骤
1.制取氢气和检验氢气的纯度
在实验室里,利用锌粒跟稀硫酸起反应制取氢气。
制取少量氢气常常用图24所示的简易装置。
检验氢气纯度的方法是:收集一试管氢气,试管口朝下,用拇指堵住,移近火焰,移开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,需要再收集、再检验。
如果发出的是噗噗的声音,表明氢气已纯净。
如果用向下排空气法收集氢气,经检验不纯而需要再检验时,应该用拇指堵住试管口一会儿,然后再收集氢气检验纯度,直到纯净了才能继续做其。
氢气制作方法氢气是一种广泛应用于工业生产和实验室研究的重要气体。
它具有高燃烧热值和清洁环保的特点,因此在许多领域都有着重要的用途。
下面将介绍几种常见的氢气制作方法。
1. 电解水法。
电解水是制备氢气最常用的方法之一。
其原理是利用电流将水分解成氢气和氧气。
通常使用的电解设备包括电解槽、电极和电源。
在电解过程中,水分子在电极上发生氧化还原反应,生成氢气和氧气。
这种方法制备的氢气纯度较高,适用于实验室和工业生产中。
2. 金属与酸反应法。
利用金属与酸发生反应也可以制备氢气。
常用的金属有锌、铝等,常用的酸有盐酸、硫酸等。
金属与酸反应生成氢气的化学方程式为,M + 2HCl → MCl2 + H2↑,其中M为金属符号,HCl为盐酸。
这种方法简单易行,适合小规模实验室制备氢气。
3. 碱金属与水反应法。
碱金属与水反应也可以制备氢气。
碱金属包括钠、钾等,它们与水反应生成氢气和碱性溶液。
该反应的化学方程式为,2M + 2H2O → 2MOH + H2↑,其中M为碱金属符号。
这种方法同样适用于实验室小规模制备氢气。
4. 生物发酵法。
生物发酵法是一种新型的制氢方法,利用微生物在缺氧条件下分解有机物产生氢气。
这种方法具有环保、可持续的特点,适用于废弃物处理和生物能源开发领域。
总结:以上介绍了几种常见的氢气制作方法,每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际操作中,需要根据具体情况选择合适的制氢方法,并注意安全操作,确保制备氢气的过程安全可靠。
希望本文对您有所帮助,谢谢阅读!。
高中化学实验教案:制备氢气的方法一引言在化学实验教学中,制备氢气是一个重要而常见的实验。
氢气作为一种常用的实验气体,在许多化学研究和实验室中都有广泛的应用。
本文将介绍几种制备氢气的方法及其原理,帮助高中化学教师更好地设计和安排相关实验教案。
二制备氢气的方法2.1 金属与酸反应法金属与酸反应法是一种常见且比较简单的制备氢气方法。
这里以金属锌和盐酸为例进行说明。
首先,将一小块金属锌放入试管内,并加入适量稀盐酸。
由于锌和盐酸之间发生了一系列反应,生成了大量的氢气。
化学方程式如下:Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑实验过程中需要注意以下事项:(1)操作环境保持通风良好,避免吸入有毒物质;(2)注意控制酸的使用量,过多会导致剧烈冒泡甚至溅出;(3)操作时戴上手套、护目镜等安全装备,确保人身安全。
2.2 金属与水反应法金属与水反应法是制备氢气的常见方法之一。
以金属铝和水为例进行说明。
首先,将适量金属铝放入试管内,并加入足够的自来水。
由于铝与水反应,产生了大量的氢气。
化学方程式如下:2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2↑在操作过程中要注意以下事项:(1)使用足够量的自来水,同时也要避免过多倾倒导致剧烈冒泡;(2)实验后不可将产生的残渣直接排入下水道,应当进行妥善处理;(3)操作时需佩戴个人防护装备以确保安全。
2.3 火焰或电解法火焰或电解法是制备氢气较为专业化的方法,在高中化学实验教学中可以作为拓展内容进行介绍。
这里只列举简单步骤:火焰法:将适量洗净和干燥的铝粉加入干燥集气瓶中,在注入少量酸液后进行点燃。
通过反应生成的热使得铝粉与酸液反应,产生大量氢气。
电解法:将盐酸或硫酸溶液分别作为电解质加入电解槽中,使用两块合适大小和形状的电极(如碳棒)进行连接。
通电后,阳极发生氧化反应,而阴极则产生大量的氢气。
三实验注意事项3.1 安全措施在进行制备氢气的实验前,要确保操作区域通风良好。
同时,戴上手套、护目镜等防护装备以保证人身安全。
高中化学《氢气的性质》教学设计引言本教学设计旨在帮助高中化学教师设计一堂关于氢气性质的教学课程。
通过本课程,学生将了解氢气的物理性质、化学性质以及其在实际应用中的重要性。
教学目标- 了解氢气的物理性质,包括氢气的颜色、气味、密度等。
- 了解氢气的化学性质,包括氢气的燃烧性质、反应性质等。
- 了解氢气在实际应用中的重要性,包括氢气的能源转化、氢气在工业生产中的应用等。
教学内容1. 氢气的物理性质- 氢气的颜色- 氢气的气味- 氢气的密度2. 氢气的化学性质- 氢气的燃烧性质- 氢气与氧气的反应- 氢气与金属的反应3. 氢气在实际应用中的重要性- 氢气的能源转化- 氢气在工业生产中的应用教学活动1. 实验演示:氢气的物理性质- 利用氢气生成器演示氢气的颜色和气味- 使用氢气气球演示氢气的轻度2. 实验演示:氢气的燃烧性质- 用火柴点燃氢气,观察氢气的燃烧现象3. 实验演示:氢气与氧气的反应- 使用氢气生成器和氧气瓶产生氢气与氧气的混合气体,点燃观察反应4. 实验演示:氢气与金属的反应- 使用氢气气球,与一些金属片进行反应,观察反应产物的情况5. 讨论:氢气在能源转化中的应用- 引导学生讨论氢气作为可再生能源的重要性,以及氢气燃料电池的原理与应用6. 研究:氢气在工业生产中的应用- 学生自主阅读相关资料,研究氢气在工业上的应用案例,并进行汇报教学评价教师通过观察学生的实验操作、讨论参与度以及对相关问题的回答情况,评价学生对氢气性质的理解程度和知识掌握情况。
延伸阅读- 《高中化学教学大纲》- 《氢气及其应用》科普读物- 相关科学期刊文章和研究报告。
高中化学实验氢气的制取及性质
本实验包括制取氢气和试验氢气的性质两部分内容。
氢气是一种易燃、易爆气体,在做实验时要特别注意,在点燃前必须验纯。
实验前应认真预习实验内容。
实验目的
1.练习实验室制取氢气和检验氢气纯度的方法。
2.通过实验,加深对氢气性质的认识。
实验用品
试管、烧杯、酒精灯、铁架台(带铁夹)、单孔橡皮塞、玻璃导管、胶皮管、水槽。
锌粒、稀硫酸(1∶4)/(1)/、氧化铜。
火柴。
实验步骤
1.制取氢气和检验氢气的纯度
在实验室里,利用锌粒跟稀硫酸起反应制取氢气。
制取少量氢气常常用图24所示的简易装置。
检验氢气纯度的方法是:收集一试管氢气,试管口朝下,用拇指堵住,移近火焰,移开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,需要再收集、再检验。
如果发出的是噗噗的声音,表明氢气已纯净。
如果用向下排空气法收集氢气,经检验不纯而需要再检验时,应该用拇指堵住试管口一会儿,然后再收集氢气检验纯度,直到纯净了才能继续做其
它实验。
(1)按图24所示,把装置连接好,并检验装置的气密性。
(2)在试管里放入约5克锌粒,然后注入约占试管1/3容积的稀硫酸。
立即用带有导管的橡皮塞塞住管口,并把试管固定在铁架台上。
(3)用排水法收集氢气,检验氢气的纯度,直到试管里收集到的氢气已经纯净时,才能做后面的实验。
2.试验氢气的化学性质
(1)氢气的可燃性
用火柴点燃导管口的氢气,仔细观察氢气的火焰。
用干燥的小烧杯罩在氢气的火焰上(图25),观察烧杯内壁有什么现象出现。
(2)氢气的还原性
取少量氧化铜放在干燥的试管里,按图26装置。
使氧化铜均匀铺在试管底部。
试管口应稍微向下倾斜。
通入经检验已证明是纯净的氢气,大约过一分钟,再加热试管里铺有氧化铜的部位。
观察试管里发生的现象。
当试管壁出现红色物质时,停止加热,再通一会儿氢气,然后再撤去氢气导管(为什么?如果先撤去氢气导管,会出现什么现象,为什么?)。