氢气实验室制法

氢气实验室制法

教学目标

知识目标
　　使学生掌握实验室用金属和酸反应制取氢气的化学反应原理，初步了解实验室制备实验的一般思路和方法；
　　了解置换反应的概念，对给定反应物、生成物的化学反应，能初步判断反应类型；
　　根据气体的性质，学会判断气体收集的方法。

能力目标
　　培养学生的观察能力，通过观察了解启普发生器的工作原理，并根据其原理，用易得廉价的简单实验仪器，自行设计制备氢气的简易装置。

情感目标
　　通过对氢气纯度的检验，使学生了解点燃可燃性气体之前，需要进行验纯的必要性，加强对学生进行安全教育。

教学建议

　　本节课是元素化合物的基础知识课，难度虽不大，但知识面广，这些知识是后续教学的基础。

　　1.准确 恰当地抓住教学目标，本节课要抓住置换反应的概念和氢气的实验室制取装置等主要内容，紧紧围绕这些知识的形成过程进行教学活动。因此教学目标应具体、明确，教材处理详略得当，紧紧围绕教学大纲的规定和教材内容的要求，重视能力培养和养成教育。

　　2.教学内容应有序、合理
　　教学过程从水的电解产物和氧气的有关知识开始，可以用计算机等媒体放映"氢气的用途"资料片，导出新课。再通过实验，师生共同讨论，建立置换反应的概念，同时简介原子团的知识。在此基础上，结合实物展示，巧设问题，由简到繁，从易到难，根据仪器药品，让学生在课堂上设计出一套制氢气的合适装置，通过设计实验，一可培养学生的动手、动脑的能力，二可增强他们学习兴趣，三可巩固已学知识。

　　3.优选教学方法，教学手段多样化
　　本节教学方法是实验探究法，以实验为前提，通过实验观察，实物展示和录像、计算机、投影等电化教学手段，集实验、讨论、讲述、讲解、归纳、练习为一体，这种方法既充分体现了以实验为基础的学科特点，又体现了教为主导，学为主体二者统一的教学原则。

　　4.重视能力培养，注意养成教育
　　本节教学应灵活运用多媒体教学手段，通过实验或启发性、探究性的问题，激发学生的学习兴趣，增加学生动眼、动手、动口、动脑的机会，培养和发展学生观察、操作、思维与自学等多种技能和多种能力。同时，教学中每一个知识点都是以已有知识或化学事实、探究性问题开始，通过实验观察、引导思考、讨论、自学等多种方式，突出对学生学习过程的指导，教给学生学习方法和思维方式，这样有利于逐步建立有效的学习方法，养成良好的学习习惯。此外，教学中还可结合"氢气的发现史"和"制氢发生装置"的分析讨论，以及知识的迁移过程，同时向学生进行辩证唯物主义认识论和科学态度、科学方法的教育，这些都有利于对学生进行素质教育。

教学设计方案

　　早在十六、七世纪的时候，有好几位科学家都发现了金属跟酸反应能产生一种可燃性的气体——氢气。直到现在，氢气的实验室制法仍然选用金属跟酸反应。那么用哪种金属，用哪种酸为最好呢？

一、 验室制取氢气的原理：

　　（实验）取四支试管，分别向其中加入镁条、锌粒、铁钉、铜片，然后向试管中加入等量的同种稀硫酸，观察产生气体的速率。

　　（现象）稀硫酸同时与Mg、Zn、Fe、Cu接触，实验现象是：Mg与稀硫酸反应剧烈，锌与酸反应，产生氢气的速率较快，Fe与稀硫酸反应很慢，铜与稀硫酸接触，没有明显现象。

　　实验室制取气体，要求便于操作和收集，而Mg反应速率过快，不方便收集；Fe反应速率过慢，因此常选用锌为最合适。

　　

二、实验室制取氢气的装置和收集方法

1．  制备装置：
　　完整的气体制取装置包括发生装置（即发生反应生成该气体的装置）和收集装置两部分。

　　气体发生装置的确定，要依据反应原理，特别是反应物的状态和反应条件。实验室制取氢气所用的锌是颗粒状固体，所用的稀硫酸呈液体，常温下两种药品接触即可发生反应。由此可见，只需用容器将锌和稀硫酸盛放在一起，并将产生的氢气通过导管导出即可。因此组装发生装置应包括盛装药品的反应容器（大试管、广口瓶、锥形瓶、烧瓶等均可），用于封闭反应容器口的胶塞，穿过胶塞用于导出氢气的玻璃导管（用试管或烧瓶作反应容器时还需用铁架台固定）。这种装置是最简单的氢气发生装置，如下图（A）、（B）所示。

               

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