氫氣的實(shí)驗(yàn)室制

氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法本節(jié)教學(xué)目標(biāo)：

1、掌握實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的5個(gè)環(huán)節(jié)

2、了解置換反應(yīng)的概念，并能與所學(xué)過(guò)的化合反應(yīng)、分解反應(yīng)進(jìn)行對(duì)比區(qū)別；

第1頁(yè)，共27頁(yè)。2KClO32KCl＋3O2↑△MnO22KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O22H2O+O2↑MnO2CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑第2頁(yè)，共27頁(yè)。氫氣的制法工業(yè)制法：實(shí)驗(yàn)室制法：1、用天然氣（主要成分是甲烷：CH4）分解。2、分離水煤氣（CO和H2的混合氣體）第3頁(yè)，共27頁(yè)。一、氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法藥品反應(yīng)原理發(fā)生裝置收集方法檢驗(yàn)KMnO4或KClO3和少量MnO2固-固,加熱型排水法或向上排空氣法用帶火星的木條KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2?第4頁(yè)，共27頁(yè)。觀察反應(yīng)現(xiàn)象，比較反應(yīng)速率的快慢：1鋅+稀硫酸---2鎂+稀硫酸---3鐵+稀硫酸---4銅+稀硫酸---鋅溶解，有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率較快。鎂溶解，有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率很快。鐵溶解，有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率較Zn

次之。不反應(yīng)用稀鹽酸代替稀硫酸，反應(yīng)現(xiàn)象相似，反應(yīng)速率:Mg﹥Zn﹥Fe一、實(shí)驗(yàn)室制H2選擇藥品：較活潑的金屬（MgAlZnFe)與稀H2SO4或稀HCl反應(yīng)。最佳選擇：Zn與稀H2SO4反應(yīng)制H2。第5頁(yè)，共27頁(yè)。強(qiáng)調(diào)：a.不能用濃鹽酸制H2，因?yàn)闈恹}酸具有揮發(fā)性，

使H2中混有HCl氣體而不純；b.不能用濃硫酸、硝酸制H2，因?yàn)樗鼈兊难趸?/p>

太強(qiáng)，得不到H2。第6頁(yè)，共27頁(yè)。Zn+H2SO4=ZnSO4+H2Mg+2HCl=MgCl2+H2Fe+2HCl=FeCl2+H2硫酸鋅單質(zhì)化合物單質(zhì)化合物++置換反應(yīng)：化合反應(yīng)：分解反應(yīng)：基本反應(yīng)類(lèi)型A+BCAC+BA+B+···CAB+C+···2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2氯化鎂氯化亞鐵硫酸鋁反應(yīng)速率較快反應(yīng)速率很快反應(yīng)速率較慢最佳選擇：Zn與稀H2SO4反應(yīng)制H2。二、反應(yīng)原理：金屬置換酸中的氫第7頁(yè)，共27頁(yè)。思考：下面反應(yīng)屬于置換反應(yīng)的是（）。

（A）S+O2SO2

（B)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

（C)CO+CuOCu+CO2(D)Mg+H2SO4=MgSO4+H2

(E)Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2

點(diǎn)燃BD第8頁(yè)，共27頁(yè)。A、發(fā)生裝置：反應(yīng)物的狀態(tài)為

與

，

反應(yīng)條件

，B、收集裝置：排水法向下排空氣法固體液體不需加熱三、發(fā)生裝置：第9頁(yè)，共27頁(yè)。三、發(fā)生裝置：第10頁(yè)，共27頁(yè)。三、發(fā)生裝置：裝置要點(diǎn)：導(dǎo)管出橡皮塞一點(diǎn)即可。

可用廣口瓶、錐型瓶、燒瓶代替。該裝置的缺點(diǎn)：1、反應(yīng)中，不能添加酸。2、無(wú)法隨時(shí)控制反應(yīng)進(jìn)行和停止。裝置要點(diǎn):

長(zhǎng)頸漏斗的下端必須通到液面以下.

防止氫氣從長(zhǎng)頸漏斗逸出.第11頁(yè)，共27頁(yè)。三、發(fā)生裝置：1、制H2簡(jiǎn)易發(fā)生裝置：由長(zhǎng)頸漏斗、試管、雙孔橡皮塞、導(dǎo)氣管、多孔塑料片（或玻璃隔板）組成。2、啟普發(fā)生器：由球形漏斗、容器、導(dǎo)氣管三部分組成。適用范圍：塊固—液，不需加熱，生成的氣體不溶與水。第12頁(yè)，共27頁(yè)。第13頁(yè)，共27頁(yè)。啟普發(fā)生器:你知道啟普發(fā)生器控制反應(yīng)發(fā)生與停止的原理嗎？控制原理：當(dāng)活塞關(guān)閉時(shí)，容器內(nèi)氫氣壓強(qiáng)增大，把酸液壓回球形漏斗，使酸液和鋅粒脫離接觸，反應(yīng)即自行停止。球形漏斗葫蘆狀球形容器導(dǎo)氣管由活塞控制反應(yīng)的發(fā)生與停止。第14頁(yè)，共27頁(yè)。四、實(shí)驗(yàn)步驟：（以簡(jiǎn)易裝置為例）1.連接儀器2.檢查裝置的氣密性；（一定在裝藥品之前檢查）

（配單孔塞裝置）：用手握法。（配雙孔塞裝置）：用加水法。先關(guān)閉止水夾，向長(zhǎng)頸漏斗中加水，片刻后，長(zhǎng)頸漏斗 內(nèi)外液面差不變，打開(kāi)止水夾，液面立即下降，證明裝置不漏氣。第15頁(yè)，共27頁(yè)。3.裝固體藥品4.裝液體藥品A、排水法(因?yàn)镠2難溶于水）B、向下排空氣法（因?yàn)镠2比空氣輕）5、驗(yàn)純收集：待氣泡連續(xù)均勻后收集氣體導(dǎo)管通到什么位置？收集滿(mǎn)后，集氣瓶如何放置？倒放第16頁(yè)，共27頁(yè)。氫氣驗(yàn)純的操作:操作要領(lǐng)現(xiàn)象結(jié)論用排水法或向下排空氣法收集一試管氫氣，用拇指堵住試管口，移近火焰，松開(kāi)拇指點(diǎn)火聽(tīng)到尖銳的“爆鳴”聲聽(tīng)到輕微的“噗”聲不純

純凈第17頁(yè)，共27頁(yè)。實(shí)驗(yàn)步驟：（以簡(jiǎn)易裝置為例）①連接儀器④裝液體藥品③裝固體藥品⑤收集氫氣②檢查裝置的氣密性第18頁(yè)，共27頁(yè)。6.檢驗(yàn)

用燃著的木條點(diǎn)火,氣體能燃燒,并產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。第19頁(yè)，共27頁(yè)。氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法藥品反應(yīng)原理發(fā)生裝置收集方法檢驗(yàn)KMnO4或KClO3和少量MnO2固-固,加熱型排水法或向上排空氣法用帶火星的木條KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2?鋅粒與稀硫酸或固-液，不加熱型排水法或向下排空氣法用燃著的木條Zn+H2SO4

ZnSO4+H2第20頁(yè)，共27頁(yè)。比較O2、H2、CO2的實(shí)驗(yàn)室制法物質(zhì)反應(yīng)原理

實(shí)驗(yàn)裝置圖

檢驗(yàn)方法

氧氣

氫氣

二氧化碳2KMnO4=KMnO4+MnO2+O2Zn+2HCl=ZnCl2+H2CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2第21頁(yè)，共27頁(yè)。

指出下圖制取氫氣裝置中存在的五個(gè)錯(cuò)誤：（1）（2）（3）（4）（5）用酒精燈加熱；長(zhǎng)頸漏斗下端在液面上；導(dǎo)氣管插入液面下；用向上排空氣法收集氫氣；導(dǎo)氣管插入集氣瓶少許。更正：

不需加熱；長(zhǎng)頸漏斗下端應(yīng)插入液面下；導(dǎo)氣管伸出橡皮塞少許；用向下排空氣法收集氫氣；導(dǎo)氣管接近集氣瓶底部。第22頁(yè)，共27頁(yè)。2.討論：如圖所示制取氫氣的各種裝置中，可隨時(shí)發(fā)生，也可隨時(shí)使反應(yīng)停止的（）AB第23頁(yè)，共27頁(yè)。3.下圖（A）—（G）某學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)制備或收集氣體的裝置圖，看圖回答：（1）指出圖中①----⑤的儀器名稱(chēng)（2）制備O2應(yīng)選的裝置是——，收集O2應(yīng)選——（3）制備H2應(yīng)選的裝置是——，收集H2應(yīng)選——AEGBCEF第24頁(yè)，共27頁(yè)。4.判斷題1、鋅能置換出稀硫酸中的氫氣2、單質(zhì)與化合物反應(yīng)屬于置換反應(yīng)3、暫時(shí)貯存收集的氫氣，應(yīng)將容器蓋好把口向下放置××∨第25頁(yè)，共27頁(yè)。5.檢驗(yàn)用向下排空氣法收集的氫氣的純度，聽(tīng)到爆鳴聲，這時(shí)可（

）

A、用拇指堵住試管口一會(huì)兒再收集

B、直接用于實(shí)驗(yàn)

C、換一支試管再收集檢驗(yàn)

D、馬上用原試管繼續(xù)收集AC因?yàn)閯倷z驗(yàn)過(guò)純度的試管內(nèi)，氫氣火焰可能還沒(méi)有熄滅，如果立刻就用這個(gè)試管去收集氫氣，氫氣火焰可能會(huì)點(diǎn)燃?xì)錃獍l(fā)生器里尚混有空氣的氫氣，使氫氣發(fā)生器爆炸。用拇指堵住試管口一會(huì)兒，就使試管內(nèi)未熄滅的氫氣火焰因缺氧氣而熄滅。第26頁(yè)，共27頁(yè)。內(nèi)容梗概氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法。2、了解置換反應(yīng)的概念，并能與所學(xué)過(guò)的化合。反應(yīng)、分解反應(yīng)進(jìn)行對(duì)比區(qū)別。2KClO32KCl＋3O2↑。2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。2H2O22H2O+O2↑。固-固,加熱型。觀察反應(yīng)現(xiàn)象，比較反應(yīng)速率的快慢：。鎂溶解，有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率很快。鐵溶解，有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)速率較Zn。用稀鹽酸代替稀硫酸，反應(yīng)現(xiàn)象相似，。反應(yīng)速率:Mg﹥Zn﹥Fe。較活潑的金屬（MgAlZnFe)與稀H2SO4或。a.不能用濃鹽酸制H2，因?yàn)闈恹}酸具有揮發(fā)性，。思考：。A、發(fā)