氢气的制备及性质一体化微型实验改进
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教育研究612016年 第18期一、实验用品1、实验仪器：微型实验仪器、注射器2、实验药品：钠粒、酚酞、肥皂水二、实验装置图三、实验步骤及现象1、按上图所示连接好实验仪器，并检验装置的气密性。2、添加药品：先将切好的钠放入内置管中，再将内套管装于U型管右侧（带支管一侧），接着用针筒吸取一定量的酚酞与水的混合溶液以备用，再将小烧杯装好肥皂液，导管伸进肥皂液中。3、慢慢推动注射器的推手，使U型管内的液体与钠接触。反应有气体生成时，导管有气泡逸出。当肥皂水中产生较多肥皂泡时，将点燃的火柴靠近肥皂泡可检验气体纯度。若氢气纯净，能听到“噗”的一声。若不纯，则会有尖锐的爆鸣声。此时U型管内的液体由无色变成红色。四、改进实验的优点1、用内置管装钠，可防止加溶液时钠马上与水反应了（即当钠与水反应时，U型管内已经形成液封），钠粒不会乱喷溅出来。2、气体能从右边导管出去，可观察肥皂水形成气泡后，再点燃气体进行检验并对氢气验纯，从而降低实验的危险性。3、微型实验装置简单，方便操作，便于学生观察实验。《钠与水反应》实验改进■吴静纯 许晓琳 衷明华 （广东潮州市韩山师范学院化学与环境工程学院 521000）【摘 要】 钠与水反应的实验在人教版高中化学实验中占据重要的地位，通常这个实验是由教师在课堂上演示完成的。多数教师在演示这个反应的时候都是按照教科书里的步骤：将小块金属钠上的煤油擦干后直接投入盛有水的水槽或烧杯中，虽然实验现象非常明显（浮、熔、游、嘶、红），但是实际操作过程中容易出现以下问题：1、钠的金属性较强，与水反应剧烈，直接投入水中难以控制反应进程，可能会出现钠粒乱溅的现象；2、通过实验，学生只能确认反应有气体生成，而不能验证该气体是不是氢气；3、实验是在烧杯或水槽中进行，较难收集气体产物。因此，我们对本实验做了改进，使上述问题得以很好地解决。【关键词】 钠与水反应；实验改进【中图分类号】G64.21【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2016）18-0061-01氢气的制备及性质实验是人教版九年级化学教科书中的一个重要知识点，原实验制备与性质的检验是分别进行的，实验过程比较繁琐，也比较浪费时间，不利于教师进行演示实验；且难以控制反应速率，试剂用量比较多。因此，有必要对该实验进行改进。微型实验具有装置简单便携、试剂用量少、安全性高并且成功率高的特点，且微型仪器成本低，能够满足普通学校对实验操作的需求。本实验正是利用了微型实验的这些优点，将常规的氢气的制备及性质检验改进为微型实验，使学生能够亲自动手实验，更方便学生学习氢气的物理性质和化学性质。一、实验原理制取氢气：Zn+H2SO4＝H2↑+ZnSO42H2+O2＝2H2OH2+CuOCu+H2O二、实验改进（一）实验用品1.实验仪器：侧泡具支试管、V形侧泡反应管、注射器、针头、酒精灯、棉花、镊子、烧杯2.实验试剂：稀硫酸、锌粒、氧化铜、无水硫酸铜（二）实验装置（三）实验步骤及现象1.检验装置的气密性2.装药品：往侧泡具支试管中加入适量的锌粒，在注射器内加入适量稀硫酸，插入侧泡具支试管的橡胶塞中，并往V形侧泡反应管中加入灼烧过的一小捆铜丝和适量无水硫酸铜3.开始反应：挤压装有稀硫酸的注射器，让稀硫酸没过锌粒4.检验气体纯度：反应开始一会后，用镊子夹一小团蘸有肥皂水的棉花在装置末端的针头抹一下，将会看到一个气泡，用点燃的火柴靠近气泡，若发出尖锐的爆鸣声则表明氢气不纯，若听到“噗”的一声，则表明氢气纯净。5.验证氢气的还原性：当检验氢气纯净后，用酒精灯在装有CuO的地方加热一段时间，可观察到CuO由黑色变成红色的Cu，无水硫酸铜变蓝，说明有水生成。反应结束后，先移去酒精灯，继续通氢气至试管冷却。6.氢气燃烧：直接用点燃的火柴靠近装置末端的针头，观察火焰的颜色，并用一个干燥的烧杯罩在火焰上方，可以观察到烧杯壁上有水珠三、改进后的优点1.改用微型装置，使氢气的制备和性质实验一体化，简单实用，试剂用量少，且安全性较高。能变原本教师进行的演示实验为学生亲自动手的自主探究实验，有利于提高学生的实验操作能力。2.该反应可以通过注射器能控制稀硫酸的用量，进而控制反应的速率；又可通过酒精灯加热与否来控制氢气性质实验的进行与停止。操作简单安全，使中学生易于接受。3.氢气的验纯和物理性质可通过肥皂泡来体现，现象直观明显。参考文献：[1]衷明华.中学化学实验教学研究[M].广州：暨南大学出版社，2010.77-79氢气的制备及性质一体化微型实验改进■许丹萍 衷明华 （韩山师范学院 521041）【中图分类号】G642.3【文献标识码】A【文章编号】2095-3089（2016）18-0061-01
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