§3－3氢气的实验室制法（第一课时）【教学目的】1．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2．理解什么样的反应是置换反应3．学习用向上排空气法和排水法收集氢气的方法【教学重点、难点】1．实验室制氢气的反应原理和基本操作2．检验氢气纯度的方法【教学用具】橡皮塞、酒精灯【教学方法】讲述法、实验法【教学过程】上一节课，我们通过水的电解，可知水是由氢元素和氧元素组成的，如何检验电解时产生的气体？我们通过电解水可得到氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素两种元素组成，从实验中可知，氢气是一种可燃性气体，因为它是一种最轻的气体，故人们把它命名为“氢”。用电解水来制取大量的氢气，耗电量大，工业上常用天然气或水煤气等原料来制备氢气。一、氢气的工业制法利用天然气或水煤气为原料进行制备。前面我们已经学习过氧气的的制法，它的实验室制法和工业制法不同，这是因为它们的要求不同引起的，工业上要求量多，而实验室则是要求纯度高。同理，氢气的实验室制法的原理与工业制法的原理也不同。二、氢气的实验室制法1．反应原理用金属和酸反应制得2．原料及方法①原料：金属常用锌或镁或，酸常用稀硫酸或盐酸。②实验方法：演示：锌粒与稀硫酸反应。（1）先在试管中放几粒锌粒，再加5亳升稀硫酸。现象：锌粒逐渐减小，溶液表面可观察到有气泡产生，管壁发烫，反应放热。（2）用燃着的木条放在试管口。现象：生成的气体可以燃烧，产生淡蓝色的火焰。问：产生淡蓝色火焰可能是什么气体？（3）把反应完毕，试管里的液体倒入蒸发皿，加热，蒸发液体后冷却现象：有白色固体生成，是硫酸锌固体。锌＋硫酸→硫酸锌＋氢气ZnH2SO4ZnSO4H2阅读课本P50页小字前一段内容，并认真观察图3－6、图3－7。因为氢气不溶于水（这个性质在电解水时已学过），故氢气可用排水法进行收集，再者由于氢气的密度很小，（说明一种气体密度大小，是通过它与空气的密度进行比较，而比较是主要通过比较它们的相对分子质量，空气的平均相对分子质量1是29），而且它是我们所认识的气体中最轻的一种，故它可用向下排空气法收集。收集完氢气为防止散逸，应将充满氢气的集气瓶盖好并把口向下放置。问：比较制取氢气与制取装置的异同？实验步骤：1）．检查装置的气密性2）．装料（先装锌粒，再装硫酸，长颈漏斗要插到液面下）3）．收集问：若某学生用向上排空气法收集氢气，实验完毕，能收集到氢气吗？问：用排空气法收集氢气与氧气，收集方法有何异同？实验室除了用锌和硫酸反应可以制取氢气外，还可用铁、镁、与盐酸反应来制取，其反应方程式如下：铁＋硫酸→硫酸亚铁＋氢气铁＋盐酸→氯化亚铁＋氢气镁＋硫酸→硫酸镁＋氢气镁＋硫酸→氯化镁＋氢气锌＋盐酸→氯化锌＋氢气分析：分析以上实验，反应有几个共同特点：都是金属和酸反应，即：一种单质和另一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，如：锌是单质，硫酸是化合物，氢气是单质，硫酸锌是化合物。这又是另一种反应类型－－置换反应。置换反应。1、定义：由一种单质跟一种化合物起反应，生成另一种单质各另一种化合物的反应。练习：比较下列反应属于什么反应类型.（1）Zn+HCl→ZnCl2+H2（置换反应）（2）KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2(分解反应）（3）Mg+O2→MgO(化合反应）原子团：锌＋硫酸→硫酸锌＋氢气ZnH2SO4ZnSO4H2分析：硫酸分子里，1个硫原子和4个氧原子结合而成的SO4部分，在反反应前后没有变化，只是反应跟氢结合，反应后跟锌原子结合了，通常把硫酸里的SO4部分叫做硫酸根，它在化学反应里作为一个整体参加反,好像一个原子一样，这样的集团叫做原子团。如：硝酸钠（NaNO3)NO3-硝酸根氯酸钠（NaClO3)ClO3-氯酸根氯化铵（NH4Cl)NH4+氢氧根碱式碳酸铜〔NH4（OH）2CO3〕OH-氢氧根CO32-碳酸根小结：实验室制取可以用金属和酸反应，最常用的是锌和酸反应。实验选择固－液不加热型装置来制备氢气，欲收集到纯净的氢气，一般用排水法收集。2
