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氢气,的实验室制法,开化县教委教研室,葛喜潭,2001.10,早在16世纪,瑞士医生帕拉塞斯(Paracelsus)就 曾指出：把铁屑投到硫酸里,有气体发生出来,就象 旋风一样腾空而起.直到1866年英国科学家卡文迪 什(Cavendish,17311810)才确认它是与空气不同 的一种易燃的新物质,他曾称之为“易燃空气”,甚至 误认为这种气体就是“燃素”.1787年法国化学家拉 瓦锡(Lavoisier,17431794)才命名这种气体为氢, 意为“成水元素”。,氢气的发现史,气体燃烧,产生淡蓝色火焰-氢气,蒸发反应后的液体,生成一种白色固体-硫酸锌,结论:,检验反应产生的气体,锌粒和稀硫酸反应制取氢气,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 Zn+2HCl=ZnCl2+H2 Mg+H2SO4= Mg SO4+H2 Fe+2HCl= Fe Cl2+H2,实验室制取氢气的原理,金属和酸反应 金属：常用较活泼金属，如镁、铝、锌、铁 酸： 常用稀硫酸、盐酸,实验室制取氢气的发生装置(一),若将反应产生的氢气进行收集,装置应作何改进?,在试管口塞上带导管的橡皮塞 (试管内导管露出橡皮塞一点即可) 实验中需用铁架台、铁夹固定试管,若实验需较多的氢气,可用广口瓶、烧瓶、 锥形瓶等代替试管进行实验。,实验室制取氢气的发生装置（二）,若反应过程中酸的量不够，需打开橡皮塞再将 酸加入，不但操作麻烦，而且使产生的氢气不 纯，给实验增加不安全因素。如何改进装置才 能不打开橡皮塞就把酸液加入试管中呢？,在橡皮塞上再增加一个漏斗,从左上图装置中可以看出，增加漏斗后，尽 管酸液可沿漏斗加入，但产生的氢气也要从 漏斗口下端逸出，不能收集到所需氢气。应 作如何改进才能防止氢气逃逸呢？,1、增加漏斗颈的长度至液面下,2、将漏斗颈下端堵住,长颈漏斗,分液漏斗,请比较长颈漏斗和分液漏斗下端的位置，为什么？,实验室制取氢气的发生装置（三）,实际实验过程中，不一定连续使用氢气, 我们能否使装置中的反应既能随时发生， 又能随时停止呢？,思路：使酸与锌粒能随时接触（或不接触）,用左上图装置制取氢气时，若用夹子夹住 橡皮管，试管中液面如何变化？为什么？,用夹子夹住橡皮管后，试管内氢气增多， 压强增大，将酸液压入长颈漏斗中，使 酸液与锌粒脱离，反应停止。,思考：实验中加入稀硫酸的量以多少为宜？,启普发生器,球形漏斗,容 器,导气管,实验室制取氢气的装置（四）,一、启普发生器的构造,二、启普发生器的使用,三、使用启普发生器制取气体的条件,块状固体和液体反应，且反应不需加热,制氢气的简易 发生装置,长颈漏斗,试 管,带橡皮塞导管,改进后装置优点：使用方便; 缺点：适用范围小,启普发生器和制氢气简易装置的比较,启普发生器 球形漏斗 容器 活塞,练习一,下列实验室制取氢气的装置正确的是（ ）,A,下列装置能否用来制取氢气?哪些具有启普发生器的 特点?为什么?,A B C D,练习二,B.C.D,实验室制取氢气收集方法,1、排水法：,氢气难溶于水,2、向下排空气集气法：,氢气的密度比空气小,思考：两种收集方法中导管的位置有什么不同，为什么？,练习三,下列收集气体装置中,可以用来收集氧气的有_； 可以用来收集氢气的有_。,A.B.D,A.B.C.E,知识的扩展(一) 某学生为了在用排空气法收集氢气时 得到较纯净的气体, (1)采用右图装置,是否可行?为什么? (2)若不去掉橡皮塞,应作何改进?,练习四,1、 下列几种装置都可用来收集氢气，操作时氢气应 沿哪一个导管口通入集气瓶中？,B端进气,D端进气,2、若用上述二个装置来收集氧气，操作时氧气应 沿哪一个导管口通入集气瓶中？,A端 C端,A B,C D,知识的扩展(二) 在实验中有时需准确地知道产生的气体的体积, 上述装置作何改进才能测得反应生成的气体的体积?,接量筒,测量反应生成的气体 所排出的水的体积,思考:若用上述装置测量产生的氢气或氧气的体积时, 气体应沿集气瓶中导管中的哪一端通入?,练习五,下图为实验室制取氢气的装置，指出图中错误， 说明原因并加以改正。,收集方法错误。 按图中装置因无法将瓶中 空气排出而不能收集到氢气。 应改用向下排空气法收集， 即将集气瓶的瓶口向下 并去掉橡皮塞。,实验室制取氢气,二、实验室制取氢气的装置(发生装置和收集装置),一、实验室制取氢气的原理： （某些）金属与（某些）酸反应 如：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2,练习六 若用今天所学的装置产生的氢气来填充气球, 你将采用哪一发生装置?为什么?,A B C D E,A.C,实际生产中 获得氢气的几种方法 1.电解水 通电 2H2O = 2H2 +O2 2.电解食盐水 通电 2NaCl+2H2O = 2NaOH+H2 +Cl2 3.四氢化铝锂和水反应 LiAlH4+4H2O= Al(OH)3+LiOH+4H2 4.碳和水反应 加热 加热 C+H2O = CO+H2 CO+H2O = CO2+H2 催化剂,
