氫氣的制備與性質實驗的微型化設計

2010級本科生：吳丹梅 鄭純麗

指導教師：衷明華

“氫氣的制取和性質實驗”是九年級化學教科書第三單元的內容，是這一單元乃至整個初中化學的重點和難點。教科書是利用啟普氣體發生器來制備氫氣，此方法存在試劑用量多，容易造成浪費和實驗難以控制等問題，對于九年級的學生來說具有一定的危險性，且實驗效果不佳，影響學生學習的興趣。針對上述問題，筆者采用了微型實驗。微型實驗具有實驗試劑用量少、操作簡單、成功率高且安全的特點；同時微型儀器精巧，更能激發學生參與實驗的興趣，且微型儀器成本低，能夠滿足普通學校對實驗操作的需求。因此，本實驗利用微型實驗所具有的特點，對氫氣的制備和性質實驗進行微型化改進，改進后的實驗裝置不僅對學生理解氫氣的物理性質、化學性質具有重要的意義，而且能讓實驗更簡單、更安全。

一 實驗用品

（1）藥品：鋅粒與稀硫酸（1∶4）、細銅絲、肥皂水。

（2）ML-1微型儀器：側泡具支試管1支，直形通氣管1支，直角形通氣管1支，小燒杯1個，酒精燈1盞，主鐵夾、操作臺各1個，橡膠管1根，普通滴管膠頭1個，橡膠塞1個，火柴1盒。

二 實驗步驟

如圖所示，連接好裝置。

1.檢查裝置的氣密性

將反應裝置的直形通氣管浸入水里，用手掌貼側泡具支試管的外壁（或用酒精燈微熱），若直形通氣管口有氣泡逸出，且待容器冷卻后，又會有水升到導管內形成一段水柱，則說明裝置氣密性良好。

2.添加藥品

往側泡具支試管中小心加入適量的鋅粒和灼燒過的一小捆銅絲，將直角形通氣管套上普通滴管膠頭組成滴管，吸入適量的稀硫酸。往側泡具支試管底部擠入適量的稀硫酸，直到稀硫酸沒過鋅粒。

3.檢驗氣體純度

反應開始一會兒后，將直形通氣管口放入盛有肥皂水的小燒杯中，當產生大量泡沫時，用點燃的火柴靠近泡沫，若發出尖銳的爆鳴聲則表明氫氣不純，若聽到“噗”的一聲，則表明氫氣純凈，此時就可以收集氫氣了。

4.驗證氫氣的還原性

當檢驗氫氣純凈后，用酒精燈在裝有氧化銅的地方加熱一段時間，可觀察到黑色的氧化銅變為紅色的銅。反應結束后，先移去酒精燈，繼續通氫氣至試管冷卻。

三 改進后的優點

（1）本實驗儀器簡單，試劑用量少（滴管能控制稀硫酸的用量），且安全性較高。

（2）氫氣的驗純和物理性質可通過吹肥皂泡來體現，現象直觀明顯。

（3）氫氣的制備和性質驗證一體化，簡單實用，可通過酒精燈加熱與否來控制氫氣性質實驗的進行與停止。