氢气的实验室制法

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,1731~1810)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,1743~1794)才命名这种气体为氢,意为“成水元素”。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+H2SO4===ZnSO4+H2↑Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑Mg+H2SO4===MgSO4+H2↑Fe+2HCl===FeCl2+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?ABCD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.DA.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ABCD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?ABCDEA.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+H2CO+H2O=======CO2+H2催化剂