实验三安全性实验及其教学研究中学化学实验报告文档格式.doc

实验三安全性实验及其教学研究中学化学实验报告文档格式.doc

《实验三安全性实验及其教学研究中学化学实验报告文档格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验三安全性实验及其教学研究中学化学实验报告文档格式.doc（8页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

1.可燃性 

2H2+O2=2H2O 

2.还原性 

H2+CuO=Cu+H2OD 

（3）气体的收集方法：

2.实验用品：

（请画实验装置图，并标明各药品和仪器名称）

药品：

锌粒、稀硫酸、硫酸铜溶液、氧化铜

仪器：

导气管、试管，酒精灯，水槽，启普发生器

启普发生器由三部分组成。

上面一部分是球形漏斗，下面一部分是玻璃球和玻璃半球所组成的容器，第三部分是带旋钮的导气管。

它是固液不加热的反应装置，使用启普发生器制取氢气十分方便，可以及时控制反应的发生或停止。

锌粒由容器上的气体出口加入，稀硫酸从长颈漏斗口注入，固体的量不得超过球体容积的1/3。

因此，锌粒是放在启普发生器的玻璃球中，而稀硫酸会在玻璃球和玻璃半球的容器中。

3.实验步骤（用简洁明了的方法比如流程图表示）：

稀释浓硫酸检查装置气密性装入锌粒和稀硫酸开启导气管活塞，收集H2验纯

4.实验改进：

⑴在反应前加入少许硫酸铜的晶体或溶液可加快反应速率。

请问为什么？

答：

锌跟稀硫酸反应的制取氢气，加入少量硫酸铜溶液后，金属锌可以置换金属铜Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu，形成铜锌原电池，原电池能加速负极金属和电极质的反应速率。

⑵你还有其他的改进方法吗？

还可以选用纯度不高、形状不规则、比较粗糙的锌粒。

5.实验安全提示：

⑴稀硫酸如何配制（包括用量、浓度、温度的控制）？

（1）浓硫酸的稀释：

将浓硫酸沿着容器内壁（或沿着玻璃棒）缓慢地注入水中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热量迅速扩散。

（2）稀硫酸的用量：

加入稀硫酸可事先往启普发生器中加水至将金属锌全部淹没处，倒出水后量水的体积，即为稀硫酸的体积。

（3）稀硫酸的浓度：

V浓H2SO4∶VH2O=1∶4或者1:

5也可。

（4）稀释时温度的控制：

在稀释浓硫酸时，为了迅速扩散热量，可以在装了水的水槽内稀释并不断地搅拌。

⑵如何防止反应过程中锌粒掉入球形漏斗底部？

可以在球形漏斗颈适当位置套上化学橡胶圈，以阻止锌粒下落。

⑶该反应是吸热还是放热反应？

如何防止反应体系温度过高？

制取氢气的实验是放热反应。

为了防止反应体系温度过高可以用湿毛巾盖住玻璃半球。

6.实验教学内容探幽：

⑴检查实验装置的气密性有哪些方法？

在化学实验的过程中，凡涉及气体制备、收集和气体反应的仪器装置，都要进行气密性的检验这一操作。

气密性检验一般应在仪器连接完之后，添加药品之前进行。

气密性检查的方法虽然多种多样，但总的原则是：

堵死一头（即通过气体发生器和附设的液体构成密封体系），采取一定的措施（如升温、降温、减压、加压等），使之产生一定的压强差，出现对应的现象（如气泡的产生、水柱的形成、液面的升降等），再分析现象得出结论，从而判断仪器装置的气密性是否良好。

但由于不同实验仪器装置的差异，检验所采用的操作与方法也有所区别。

1．采用微热（手捂或热毛巾捂）法

操作程序：

将导气管末端插入水中――用手握住或利用热毛巾捂容器对该仪器装置微热——观察导管末端是否有气泡逸出——松开手后—－观察导管末端是否形成一段水柱，若是，则气密性好。

如上图装置气密性的检查。

2．采用直接加热法

当装置构成的密封体系较大时，用手捂或热毛巾捂不易引起空气体积的变化时，采用酒精灯直接对装置加热，若观察到导管末端有气泡逸出——松开手或移走热源后—－导管末端形成一段水柱，则装置的气密性好。

3．采用液差法——启普发生器或其简易装置气密性的检查

关闭导气管上的活塞――往体系即球形漏斗中注入水——使漏斗中的水面高于容器中的水面――静置片刻水面位置不变即形成稳定的液差，说明装置的气密性良好。

如图四装置气密性的检查。

⑵生活中的哪些用品或废弃物品可以用来制取氢气？

生活中可以用铝制的易拉罐、废电池的锌皮、铁片和家用的食醋等物品来制取氢气。

⑶请设计一个可以控制反应速率的制备氢气的简易装置，画出装置图：

分液漏斗是可控制速率的装置，分液漏斗可以控制滴加酸的速度，加的酸慢，（酸的量少），反应就慢，加的快，反应就快。

反应装置见下图。

二、氢气的物理性质——氢气流吹肥皂泡（选做）

1.操作要求：

在导管口蘸洗涤液，控制氢气流速，当气泡足够大时，轻抖手腕，用火柴或松香点燃气泡。

实验现象：

随着“噗”的一声，伴有黄色火球出现。

2.实验探究：

寻找制取又大又轻氢气泡的最佳方法。

制取又大又轻氢气气泡的方法：

（1）可以用橡皮管， 

H2吹肥皂泡因玻璃管表面光滑，沾不住皂液，难以吹成，故用橡皮管。

此外还可用竹管来代替。

（2）待泡泡蚕豆大小，将管口迅速反转朝上。

（3）大到一定程度，平移振动，使泡泡脱离。

注：

在做这个实验过程中，要注意组员之间的配合与合作。

三、氢气与氧气的反应

㈠氢气的验纯和燃烧

1.培养技能：

启普发生器的使用技能；

用试管收集氢气并验纯的方法；

学习通过演示实验进行元素化合物知识的教学技能（引导学生观察现象、思考并得出结论）

2.相关知识：

爆炸及燃烧的概念；

氢气与氧气的反应

3.实验步骤：

⑴验纯操作及实验现象（结合图形）：

氢气的纯度检验：

收集一试管氢气，集满氢气的试管用拇指堵住管口，管口朝下，立即移近酒精灯火焰，点燃试管里的氢气。

点火后，根据声音判断氢气是否纯净，如果听到的是尖锐的爆鸣声，则表示氢气不纯，必须重新收集进行检验，直至听到“噗”的声音，才表明收集的氢气已经纯净，可以使用。

重新收集氢气检验时，应另换一支试管进行操作，若仍使用原试管，要先用拇指堵住试管口一会儿，然后再去收集氢气进行点火验纯。

见下图。

点火后，听到很小“噗”的声音，表明制备的氢气纯净。

⑵点燃：

在尖嘴导气管口点燃，观察火焰颜色；

再罩上一干净而且冷却的烧杯，观察现象。

可明显看到氢气在空气中安静地燃烧，发出黄色火焰（尖嘴玻璃管中含钠导致）。

在火焰上方罩一干燥的烧杯片刻烧杯内壁就有小水珠，摸烧杯外壁，感到微微发热。

4.实验安全提示：

当氢气不纯时需重新验纯，但如果用排空气法收集氢气，则在再次收集前必须先用手指堵住试管口一段时间。

其原因是刚试验过的试管内，火焰可能没有完全熄灭，如果立即用此试管去收集氢气，可能会把氢气发生器内的氢气引燃，造成爆炸。

所以，应先用拇指堵住管口一会儿，使火熄灭。

㈡氢氧爆鸣实验

爆炸极限的范围空气中混有氢气的体积占总体积的4%～74.2%。

2.实验装置图（注意对教材中插图的修正）：

3.实验安全提示：

（实验本身并无危险，操作时要胆大心细、沉着稳定。

）

实验步骤：

取一小纸杯，在底部凿一火柴梗粗细小孔，食指堵住小孔，排水法集满H2后，倒放于桌面上，口部垫上石棉网以保证空气通畅。

点燃火柴，放开手指，用火柴梗捅透小孔，点燃H2。

例如，用矿泉水瓶做也可做此实验（剪掉瓶的下半部，用铁架台固定，把氢气从下部通入，一段时间后，打开瓶盖，在瓶口处点燃，可以听见爆破声）。

请问你的改进方法是？

可以选用一个无孔的小塑料袋使袋内约盛半袋空气后，再与氢气发生装置的导气管相连，收集氢气，随着氢气的通人，塑料袋渐渐鼓起，然后停止通入氢气移开导气管，用线扎紧塑料袋口放置在实验台上并远离氢气发装置，用针戳个小孔并用燃着的木条在小孔处点燃，顿时，便会发出一声巨响。

因为该实验用塑料袋随手可得，操作简便、安全。

四、氢气还原氧化铜

1.实验目的：

认识氢气的还原性；

掌握置换反应的概念教学。

2.实验原理：

H2+CuO=Cu+H2O

3.相关知识：

氢气的制备与干燥；

氧化—还原反应；

氢气的验纯；

爆炸极限

4.实验技能：

⑴普发生器的安装、检漏及使用；

固体药品的取用及加热；

实验仪器的安装；

⑵此实验的操作程序与演示技能；

并学会如何通过此实验进行适时的提问、启发、观察、思考等教与学的双边活动进行启发式教学的技能。

5.实验步骤：

取一干燥的硬质试管，底部铺薄薄一层氧化铜并倾斜安装于铁架台上，管口略低于底部，先通一会儿H2，然后加热，当管口有液滴出现时，CuO加热部位由黑色变为红热，再慢慢变为紫红色。

撤掉酒精灯，继续通H2至试管冷却。

6.实验安全提示：

⑴试管口要向下倾斜，原因：

防止生成的水倒流于热的试管底部时而使试管破裂。

⑵通入氢气前要先验纯，并且导管口要插入至试管底部，然后先通入氢气后加热，反应后先撤灯再停止通入氢气。

（口诀：

氢气早出晚归）

7.实验装置图：

当管口有液滴出现时，CuO加热部位由黑色变为红热，再慢慢变为紫红色。

8.实验探究：

怎样又快又好地完成氢气还原氧化铜演示实验？

影响氢气还原氧化铜实验的因素有锌粒的选择、稀硫酸的浓度、氢气的净化、氧化铜的用量和使用方法、加热的温度等。

1、锌粒的选择：

不宜用纯锌，因为纯锌与酸的反应速度较慢，相同质量的锌粒，圆粒的锌跟酸接触的面积要小于不规则形状的锌粒。

所以最好选用纯度不高、形状不规则的锌粒。

2、稀硫酸的浓度：

氢气还原氧化铜实验中，若用稀硫酸制备氢气，硫酸的浓度以20%或3mol·

L-1为宜。

低于这个浓度，反应速度太慢；

高于这个浓度，锌粒会钝化，反应速度也慢。

3、氢气的净化：

氢气要纯净，要得到较纯净的氢气并且量要充足

4、氧化铜的用量及使用方法：

氧化铜用量以0.2克左右为宜。

太少，产生的铜镜面积太小；

太多，产生铜镜需要的时间太长。

氧化铜可选用市售的氧化铜粉末。

氧化铜放入试管中要铺成斜面，这是为了增大氧化铜的受热面积和增大氧化铜与氢气的接触面，使反应更加充分。

5、加热用的酒精灯焰应稍大一些或用三芯酒精灯，这样可使全部反应物得到加热且迅速达到较高的温度，以便反应能很好的剧烈进行。

五、学习本次实验的体会

（1）这次实验是非常有趣刺激的，会令人印象深刻。

其实中学很多实验都是很吸引学生眼球的，学生的积极性会非常高的，老师引导好了可大大激发学生学习化学的兴趣，实验是化学教学一种非常有效的方法，作为化学教师应在平时日常教学中多多应用实验教学。

比如在课上，可以给学生设计一些简单有趣的化学实验，如“鸡蛋跳舞”、“清水写红字”、“纸花变色”、“清水点鞭炮”等都是一些很好的实验题材，目的在于激发学生学习化学的兴趣。

（2）在氢气爆鸣的实验中，会听到尖