氢气的制备与性质检验的微型化改进

张威荧 叶国标 衷明华

(韩山师范学院，广东潮州 521041)

1.实验原理

1.1 氢气的制备

1.2 氢气的性质

1.2.1 易燃性

1.2.1 还原性

2.教材中原有的实验装置图

2.1 氢气制备实验装置图

图 氢气制备实验装置

2.2 氢气的可燃性性质检验示意图

图 氢气的可燃性性质检验

3.原试验中存在的不足

在教材中氢气的制备实验为常规实验，实验装置简单，现象明显，但是实验进行的速度难以控制，实验装置没有进行一体化，学生难以从整体去感受整个反应的变化过程。

4.微型实验的优点

微型实验具有试剂用量少、安全性高、成本低的特点，适用于大多数中学化学实验的特点，本实验利用微型实验所具有的特点，对氢气的制备与性质实验进行微型化改进，使其更方便学生学习氢气的物理性质和化学性质。

5.实验器材

5.1 实验仪器

微型仪器一套、注射器两支、小烧杯一只、棉花、火柴。

5.2 实验药品

锌粒、稀盐酸、铜丝。

6.改进的微型实验装置图

图 改进的微型实验装置

7.实验步骤

7.1 检查装置气密性

按实验装置图组装好实验装置，其中用止水夹夹住V形侧泡反应管与针头连接的橡胶管，先将左边的注射器活塞压缩至最低，右边注射器的活塞处于中间位置。组装好实验装置之后，用左边注射器抽取装置中的气体，如果右边注射器活塞会向下移动，说明装置气密性良好。

7.2 添加药品

将锌粒放置在U型管的棉花上，向U型管底部添加一些稀硫酸(注意不要没过棉花)，同时右边注射器也吸入适量稀硫酸，左边注射器活塞移至注射器中部，氧化铜放入V形侧泡反应管的第二个泡，重新组装好实验装置。

7.3 检验气体纯度

向下压缩左边注射器活塞启动气体发生装置，将针头沾取肥皂水，待针头吹出气泡后，用点燃的火柴靠近肥皂泡，若听到尖锐的爆鸣声则说明气体不纯，如果听到很小的“噗”一声，则说明此时的氢气纯净。

7.4 性质检验

7.4.1 可燃性检验

用点燃的火柴靠近针头，点燃氢气，可以看到氢气平静地燃烧且呈淡蓝色火焰，用干燥的小烧杯罩在火焰上方，可以看到烧杯内壁逐渐模糊，出现水珠。

7.4.2 还原性检验

用酒精灯对V形侧泡反应管中的氧化铜进行加热，进行氢气还原氧化铜实验，若观察到氧化铜由黑色变为红色，说明氢气可还原氧化铜生成铜单质。

7.5 结束实验

先移去酒精灯，继续通入氢气直至V形侧泡反应管冷却。

8.改进后的实验优点

8.1 本实验充分利用微型实验的特点，使用的实验试剂用量仅为常规实验的几十分之一，实验效果十分明显，同时也因用量少使实验的危险性降低。

8.2 本实验利用注射器控制整个实验的开始于结束，在反应过程中如果反应过快时可以通过左边注射器抽气使U型管中液面向左边升高，反应过慢或者稀硫酸消耗过多时则可以通过挤压右边注射器添加稀硫酸，不需要再拆开装置添加药品，大大地减少反复拆解实验装置的麻烦。

8.3 氢气的制备与性质一体化，简单、实用、安全，对于学生直观观察实验现象、学习氢气的制备与性质有着很好的帮助。

［1］吴奕滋，衷明华.《氯气的制备与性质实验一体化实验改进》［J］.中学教学参考，2014.04.

［2］张继旺.《注射器在化学实验中的妙用》［J］.中学教学参考，2013.08.