氢气的制备及性质一体化微型实验改进

许丹萍　衷明华

【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）18-00-01

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↑+ZnSO4

2H2+O2=2H2O

H2+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