氢气实验室制法的微型化改进

陈丹云 衷明华

(韩山师范学院化学系，广东潮州 521041)

氢气的实验室制法是初中化学制取气体的重要实验之一。通过氢气的实验室制法，学生不仅可以观察到稀硫酸与锌粒反应产生氢气的剧烈程度，同时还能亲身体验氢气的性质检验，加深对氢气化学性质的学习。常规实验中仪器较大，所需药品多，并且采用试管收集氢气并进行验存时，若氢气不纯，产生的爆鸣声很大，学生会比较害怕。同时由于传统装置的缺陷，不能进行氧化铜的还原，使课堂教学不能达到对氢气的制取以及性质检验一体化。而微型化学仪器的使用是用微型化学仪器进行实验，其药品用量较少，现象效果更明显、安全对环境污染较少，将微型仪器运用于中学化学课堂课操作性强，效果显著，适合于普通中学化学教学中学生实验。

以下是笔者对氢气实验室制法的装置改进，希望能为中学化学教学中氢气的实验室制法以及性质检验带来带来帮助。

一、实验目的

利用针筒收集反应产生的氢气，并对收集到的氢气进行点燃，加强学生对氢气燃烧实验现象的记忆，同时在具支试管口进行还原氧化铜，使学生进一步认识氢气的化学性质－还原性。

二、实验原理

三、实验用品

(1)仪器:操作台1个、具支试管1支、注射器2支、橡胶塞1个、橡胶管1个、坩埚钳1个、火柴1盒、50ml小烧杯1个。

(2)药品:锌粒、稀硫酸、铜线、肥皂泡。

四、实验装置图(省略微型操作台部分)

图 实验装置

五、实验步骤、操作及现象

1、组装仪器与添加药品:在具支试管里加入几颗锌粒，注射器内吸入稀硫酸。

2、开始实验:轻轻推动装有稀硫酸的注射器，稀硫酸进入具支试管(没过锌粒)，反应开始后，可以观察到锌粒表面有气泡产生，锌粒慢慢溶解。

(1)氢气的验纯:在支管口涂抹肥皂，并用火柴点燃肥皂泡，若氢气不纯净，则可以听到清脆的爆鸣声，反复几次，知道听到噗的声音，则证明氢气纯净。

(2)氢气的收集:按照图1连接好导管和注射器，收集氢气。

(3)氢气的性质检验:

①氢气的可燃性:将器用火柴点燃集满氢气的注射器的针头，轻轻推动注射器，可以观察到氢气安静的燃烧，在火焰上方罩上一干冷的小烧杯，可以观察到烧杯内壁出现水雾。

②氢气的还原性:拆除橡胶管(如图2)，用坩埚钳夹取一小段铜丝，在酒精灯上加热到通红再将铜丝伸进支管口约1厘米处，可以观察到铜丝变红。

实验结束。

六、实验设计的优点

1、可以进行氢气的验纯、收集以及性质检验。真正做到制备检验一体化，有助于学生对知识的综合理解。

2、装置简单、安全，操作性强。采用微型注射器注射稀硫酸，有利于控制反应速率;用点燃肥皂泡的方法检验氢气的纯度，安全性高;注射器收集氢气并点燃，现象明显，有利于学生观察;在具支试管口进行还原氧化铜的实验，方便，且现象明显，易于观察。

3、实验药品的用量少，有利于培养学生的节约意识。

［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.