氫氣實驗室制法的微型化改進

陳丹云 衷明華

(韓山師范學院化學系，廣東潮州 521041)

氫氣的實驗室制法是初中化學制取氣體的重要實驗之一。通過氫氣的實驗室制法，學生不僅可以觀察到稀硫酸與鋅粒反應產生氫氣的劇烈程度，同時還能親身體驗氫氣的性質檢驗，加深對氫氣化學性質的學習。常規實驗中儀器較大，所需藥品多，并且采用試管收集氫氣并進行驗存時，若氫氣不純，產生的爆鳴聲很大，學生會比較害怕。同時由于傳統裝置的缺陷，不能進行氧化銅的還原，使課堂教學不能達到對氫氣的制取以及性質檢驗一體化。而微型化學儀器的使用是用微型化學儀器進行實驗，其藥品用量較少，現象效果更明顯、安全對環境污染較少，將微型儀器運用于中學化學課堂課操作性強，效果顯著，適合于普通中學化學教學中學生實驗。

以下是筆者對氫氣實驗室制法的裝置改進，希望能為中學化學教學中氫氣的實驗室制法以及性質檢驗帶來帶來幫助。

一、實驗目的

利用針筒收集反應產生的氫氣，并對收集到的氫氣進行點燃，加強學生對氫氣燃燒實驗現象的記憶，同時在具支試管口進行還原氧化銅，使學生進一步認識氫氣的化學性質－還原性。

二、實驗原理

三、實驗用品

(1)儀器:操作臺1個、具支試管1支、注射器2支、橡膠塞1個、橡膠管1個、坩堝鉗1個、火柴1盒、50ml小燒杯1個。

(2)藥品:鋅粒、稀硫酸、銅線、肥皂泡。

四、實驗裝置圖(省略微型操作臺部分)

圖 實驗裝置

五、實驗步驟、操作及現象

1、組裝儀器與添加藥品:在具支試管里加入幾顆鋅粒，注射器內吸入稀硫酸。

2、開始實驗:輕輕推動裝有稀硫酸的注射器，稀硫酸進入具支試管(沒過鋅粒)，反應開始后，可以觀察到鋅粒表面有氣泡產生，鋅粒慢慢溶解。

(1)氫氣的驗純:在支管口涂抹肥皂，并用火柴點燃肥皂泡，若氫氣不純凈，則可以聽到清脆的爆鳴聲，反復幾次，知道聽到噗的聲音，則證明氫氣純凈。

(2)氫氣的收集:按照圖1連接好導管和注射器，收集氫氣。

(3)氫氣的性質檢驗:

①氫氣的可燃性:將器用火柴點燃集滿氫氣的注射器的針頭，輕輕推動注射器，可以觀察到氫氣安靜的燃燒，在火焰上方罩上一干冷的小燒杯，可以觀察到燒杯內壁出現水霧。

②氫氣的還原性:拆除橡膠管(如圖2)，用坩堝鉗夾取一小段銅絲，在酒精燈上加熱到通紅再將銅絲伸進支管口約1厘米處，可以觀察到銅絲變紅。

實驗結束。

六、實驗設計的優點

1、可以進行氫氣的驗純、收集以及性質檢驗。真正做到制備檢驗一體化，有助于學生對知識的綜合理解。

2、裝置簡單、安全，操作性強。采用微型注射器注射稀硫酸，有利于控制反應速率;用點燃肥皂泡的方法檢驗氫氣的純度，安全性高;注射器收集氫氣并點燃，現象明顯，有利于學生觀察;在具支試管口進行還原氧化銅的實驗，方便，且現象明顯，易于觀察。

3、實驗藥品的用量少，有利于培養學生的節約意識。

［1］衷明華.中學化學實驗教學研究［M］廣州:暨南大學出版社，2010.