第三节+氢气的实验室制法(第一课时)
第三节 氢气的实验室制法 —— 初中化学第一册教案
第三节氢气的实验室制法一、教学目标1.了解实验室制取氢气的原理和方法。
2.掌握氢气的物理性质和化学性质。
3.培养学生的实验操作能力和观察能力。
二、教学重难点1.实验室制取氢气的原理和操作步骤。
2.氢气的物理性质和化学性质。
三、教学准备1.实验室制取氢气的装置。
2.氢气、氧气、水等实验材料。
四、教学过程1.导入师：同学们，我们之前学习了一些气体的制取方法，如氧气。
那么，你们知道如何制取氢气吗？生：……师：今天我们就来学习氢气的实验室制法。
2.讲解实验室制取氢气的原理师：实验室制取氢气通常采用金属与稀盐酸或稀硫酸反应的方法。
以锌与稀盐酸反应为例，反应方程式为：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
师：在这个反应中，锌是还原剂，稀盐酸是氧化剂，的氢气是还原产物。
3.讲解实验室制取氢气的操作步骤师：实验室制取氢气的操作步骤如下：（1）检查装置的气密性。
（2）加入金属锌和稀盐酸。
（3）收集氢气。
（4）实验结束，处理实验器材。
4.学生实验师：现在我们来分组进行实验室制取氢气的实验。
请同学们按照操作步骤进行实验，并注意观察实验现象。
（1）检查装置的气密性。
（2）加入金属锌和稀盐酸。
（3）收集氢气。
（4）实验结束，处理实验器材。
师：在实验室制取氢气的过程中，有哪些注意事项呢？生：……（1）检查装置的气密性。
（2）控制反应速率，避免剧烈反应。
（3）收集氢气时，要注意防止氢气泄漏。
（4）实验结束，及时处理实验器材。
6.讲解氢气的物理性质和化学性质师：我们来学习氢气的物理性质和化学性质。
（1）物理性质：氢气是无色、无味、无臭的气体，密度约为0.09g/L，难溶于水。
（2）化学性质：氢气具有还原性，可以还原氧化铜、氧化铁等金属氧化物。
7.课堂小结师：今天我们学习了氢气的实验室制法，掌握了实验室制取氢气的原理和操作步骤，了解了氢气的物理性质和化学性质。
希望大家在今后的学习和实验中，能够运用所学知识，安全、准确地制取氢气。
五、作业1.复习氢气的实验室制法，熟记操作步骤。
氢气的实验室制法
制氢效率结果
实验的制氢效率达到了90%以 上，表明实验方法具有较高的 实用性。
制氢效率影响因素
影响制氢效率的因素包括反应 温度、压力、催化剂种类和浓 度等，可通过优化实验条件提 高制氢效率。
实验误差分析
01
02
03
误差来源
误差可能来源于气体收集 过程中的泄漏、温度和压 力的波动以及测量设备的 精度误差等。
穿戴实验服、护目镜和化学防 护眼镜等个人防护装备，确保 实验过程中的安全。
实验环境
确保实验室通风良好，避免明 火和高温环境，保持实验室整 洁。
制氢实验操作步骤
安装设备
按照实验要求将仪器和 设备组装好，确保连接
紧密、牢固。
添加试剂
将适量的稀硫酸和锌粒 加入烧瓶中。
开始实验
接通电源，观察并记录 实验现象，如气泡的产
防爆
氢气是一种易燃易爆的气体，因此在制氢过程中要 严格控制氢气的浓度和温度，避免发生爆炸事故。
防中毒
氢气无毒，但在高浓度下可能会引起窒息危险，因 此制氢过程中要保持通风良好，避免长时间处于高 浓度氢气环境中。
防静电
由于氢气容易产生静电，因此在制氢过程中要避免 产生静电火花，如穿戴防静电工作服和鞋子，设备 接地等。
火灾处理
如果发生火灾，应立即使用干粉灭火 器灭火，并疏散人员，保持安全距离 。
04
实验操作流程
实验前的准备
01
02
03
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实验器材
准备实验所需的仪器和设备， 如烧瓶、导管、电解池、电源 等，确保设备完好无损。
实验试剂
准备足够的实验试剂，如稀硫 酸、锌粒等，确保试剂的质量 和纯度符合要求。
安全防护
氢气的实验室制法
化学教案-第三节 氢气的实验室制法
化学教案－第三节氢气的实验室制法一、教学目标1.了解氢气的实验室制法，掌握实验原理和操作步骤。
2.培养学生的实验操作能力和观察能力。
3.培养学生的团队合作意识和安全意识。
二、教学重点1.氢气的实验室制法。
2.实验操作步骤和注意事项。
三、教学难点1.实验操作技巧。
2.实验现象的观察和分析。
四、教学过程1.导入（1）回顾上一节课的内容，引导学生思考：我们学习了氧气的实验室制法，那么氢气能否在实验室里制取呢？（2）邀请学生分享他们对氢气的实验室制法的了解。
2.理论讲解（1）介绍氢气的实验室制法：通常采用金属和酸反应或水合氢离子和金属氧化物反应。
（2）讲解实验原理：金属和酸反应氢气和盐；水合氢离子和金属氧化物反应氢气和金属水合物。
（3）讲解实验操作步骤：准备实验器材、反应物称量、反应、收集气体、实验结束后的处理。
3.实验演示（1）教师进行实验演示，边操作边讲解实验步骤和注意事项。
（2）学生在教师的指导下，进行实验操作。
4.学生实验（1）学生分组进行实验，每组选一名组长负责组织协调。
（2）学生在实验过程中，注意观察实验现象，记录实验数据。
（3）教师巡回指导，解答学生的问题，纠正操作错误。
（1）学生汇报实验结果，分享实验过程中的心得体会。
6.课堂小结（2）强调实验操作的安全注意事项。
7.作业布置（1）根据实验结果，完成实验报告。
（2）预习下一节课的内容：氢气的性质。
五、教学反思本节课通过理论讲解、实验演示和实验操作，使学生了解了氢气的实验室制法，掌握了实验原理和操作步骤。
在实验过程中，学生积极参与，观察能力得到锻炼，团队合作意识得到提高。
但在实验操作中，部分学生还存在操作不规范、观察不仔细等问题，需要在今后的教学中加以改进。
六、教学建议1.加强实验操作技巧的训练，提高学生的实验能力。
2.培养学生的观察能力和分析能力，提高实验效果。
3.注重安全教育，加强实验过程中的安全监管。
4.鼓励学生主动参与实验，提高学生的积极性。
氢气的实验室制法PPT课件
2020年10月2日
华美： 王应昌
1复习ຫໍສະໝຸດ 通电水氢气 + 氧气
H2O
H2
O2
体积比： 2 ： 1 分子数比： 2 : 1
质量比： 1 ： 8
（产生于负极）（产生于正极）
2020年10月2日
2
氧气的制法
1. 工业制法：分离液态空气法（物理变化）
2. 实验室制法：（化学变化） （1）药品：氯酸钾和高锰酸钾 （固体）
24
ZnSO4
H2
6
思考：实验室制取氧气 固体 + 固体 加热 气体
实验室制取氢气 固体 + 液体
气体
由此推测：实验室制取氢气能否用制氧装置？
若不能，应怎样改进？
2020年10月2日
7
3. 制氢装置：
简单装置
简 易 装 置 启普发生器
注意：三套装置都是制氢装置，希理会各
自的优缺点及用法。凡是 “固体 + 液体
气体” 2020年10月2日 均可用制氢装置。
8
4. 收集方法：
（1） 排水法 ———— 氢气难溶于水 （2） 向下排空取气法 —— 氢气比空气轻
图例：
2020年10月2日
(1)
(2) 9
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初中化学：氢气的实验室制法PPT课件
3.若用长颈漏斗,则长颈漏斗下端管 口应伸到_液__面__以__下_。
4.如果稀硫酸加多了,怎样才能使反 应停止?
置换反应
1.置换反应:
由一种单质和一种化合物起反应,生成另 一种单质和另一种化合物的反应。
Zn+H2SO4 =ZnSO4 +H2 SOБайду номын сангаас —— 硫酸根
收集装置: 考虑气体的溶解性、密度 与空气比较）
制取装置
向下排空气法收集氢气
收集装置
排水法收集
收集装置
氢气的实验室制法
4.实验步骤:
（1）检查装置的气密性 （2）在试管中加入锌粒
(如何加入?)
（3）在试管中倒入稀H2SO4
（4）用排水法收集一试管氢气 (何时收集?)
问题
1.充满氢气的集气瓶或试管, 瓶口或 试管口应向__下__放置。
感谢聆听
不足之处请大家批评指导
Please Criticize And Guide The Shortcomings
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
练习
2.实验室制取氢气,不需要用的仪器是 ( D)
A.导管 B.带孔的橡皮塞 C.试管 D.酒精灯
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败 也是伟大的，所以不要放弃，坚持 就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
原子团
置换反应
2.原子团:
氯酸钾（KClO3） 氯酸根 硝酸钠（NaNO3） 硝酸根
氢气的实验室制法和工业制法
氢气的实验室制法和工业制法
氢气的实验室制法:
1. 金属与酸的反应法: 将锌粉或铁末与稀硫酸或稀盐酸反应，
产生氢气的同时生成相应的金属盐。
例如，2M HCl + Zn -> ZnCl2 + H2↑。
2. 金属与水的反应法: 钠、钾等活泼金属与水反应可以生成氢气，如2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2↑。
3. 碱金属铝与水反应法: 碱金属铝与水反应可以生成氢气和相
应的碱。
例如，2Al + 6H2O -> 2Al(OH)3 + 3H2↑。
氢气的工业制法:
1. 蒸汽重整法: 在高温下使甲烷与水蒸汽发生重整反应，产生
一氧化碳和氢气。
反应方程式为：CH4 + H2O -> CO + 3H2↑。
2. 煤气化法: 将煤等含碳物质在高温下气化，生成气体混合物，然后通过合适的处理步骤将其中的一氧化碳与二氧化碳等成分去除，最终得到纯净的氢气。
3. 电解水法: 在电解槽中，通过通电使水发生电解反应，水分
解成氢气和氧气。
反应方程式为：2H2O -> 2H2↑ + O2↑。
需要注意的是，在工业制备氢气的过程中，有时还会采用氨的水热解或者甲醇的蒸汽重整等其他方法。
氢气的实验室制法教案
氢气的实验室制法教案教学目标1.知识目标:掌握实验室制取氢气的药品、反应原理和方法、仪器装置、收集方法理解转换反应概念及应用;通过实验的操作培养学生的基本技能、技巧。
2.能力培养:通过实验室制取氢气的学习,对学生进行分析、扒理、抽象思维能力和假冒新能力的培养。
3.科学品质:通过不同的衩通俗内容的操作 ,培养学生对待途学要有来严谨求实的太度。
教学重点、难点1.重点:掌握实验室制取氢气的反应原理和基本操作。
2.难点:原子团的概念、。
实验准备演示实验:见课本50面[实验3-3][实验 3-7]补充实验:镁、铁分别与稀HSO 反应,并检验H 的生成。
教学用品试管、水槽、导秘、铁架台、玻片、锌粒、铁钉、镁条、稀H2SO4、投影仪等。
教学过程一、复习提问(提问)写出电解水的文字表达式?如何用化学方法证明电解水生成了氢气和氧气?二、引入新课(讲解)我们已经知道了水氢气氧气,其中有氢气生成,它是由氢元素组成的音质同。
由于氢气的密度在所有气体中最"轻",所以需用到氢气。
但由于电解水得到氢气需消耗的电能较大,故不采用这种方法,那么实验室用了什么方法呢?三、新课讲授(讲解)在实验中常用稀H2SO4反应来制取氢气1.实验药品(实验)课本50页[实验3-3](观察)锌跟稀硫酸反应放出的气体可以燃烧,这是氢气。
(实验)见补充实验(观察)镁跟稀硫酸反应剧烈,速度快,放出氢气;铁跟稀硫酸反应速度慢,也放出氢气。
(小结)镁、锌、铁跟稀硫酸反应均有气体生成,经检验是氢气。
但这三种金属与酸反应的剧烈程度不同,镁反应速度快,铁反应速度慢,只有锌粒反庆速度适中。
所以实验室常用锌粒和稀HSO反庆来制取氢气。
(板演) Zn H2SO4--ZnSO4 H2↑………………………①Mg H2SO4--MgSO4 H2↑……………………②Fe H2SO4--FeSO4 H2↑………………………③(讲解)由一述实验得知,实验室常用锌粒和稀H2SO4反应制取氢气。
九年级化学氢气的实验室制法步骤(1)
氢气的实验室制法步骤
实验室里通常用稀硫酸跟金属锌起反应来制取氢气，也可以用盐酸代替硫酸，用镁或铁代替锌来制取氢气。
发生装置反应物状态为固态和液态，反应条件为室温，可选择实验室制CO2的反应装置（或用过氧化氢溶液制氧气的反应装置）
收集
装置
向下排空气法或排水法
2H2O2H2↑+O2
C+H2O（g）CO+H2
CH4C+2H2
2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
2H2O2H2↑+O2↑
氢气的检验和验满
氢气检验和验满方法：
1.检验：点燃待检测的气体，在火焰上方罩一个干燥的烧杯有水珠出现，滴入澄清石灰水
不变浑浊，则证明有氢气的存在
2.验满：一般使用排水法收集比较纯净的氢气，可以根据液面的高度判断。
向下排空气法：把带火星的木条放到瓶口,若有轻微的爆鸣声，说明氢气已满。
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第三节氢气的实验室制法（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】实验室制取氢气的装置和药品，启普发生器。
仿真电脑动画。
【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，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
Zn H2SO4ZnSO4H2
阅读课本P50页小字前一段内容，并认真观察图3－6、图3－7。
讲解：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式量，空气的平均式量是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氧气装置的异同？
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
Fe + H2SO4Fe SO4+ H2
铁＋盐酸→氯化亚铁＋氢气
Fe + HCl FeCl2+ H2
镁＋硫酸→硫酸镁＋氢气
Mg +H2SO4Mg SO4 + H2
镁＋盐酸→氯化镁＋氢气
Mg + HCl MgCl2+ H2
锌＋盐酸→氯化锌＋氢气
Zn + HCl ZnCl2+ H2
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，生成另一种单质和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
Zn H2SO4ZnSO4H2
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－铵根
碱式碳酸铜〔Cu2（OH）2CO3〕中的OH－氢氧根，CO3－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。
由一种单质跟一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
−D(化合反应)
一般地：A＋B＋C−→
−A+B+C(分解反应)
D−→
−AB+C（置换反应）
AC+B−→
板书设计：
一、氢气的实验室制法：
1．药品：锌粒和稀硫酸、锌粒和稀盐酸
2．反应原理：（1）锌粒和稀硫酸：锌＋硫酸→硫酸锌＋氢气
Zn H2SO4ZnSO4H2
（2）锌粒和稀盐酸：锌＋盐酸→氯化锌＋氢气
Zn + HCl ZnCl2+ H2
3．置及仪器：（1）启普发生器，
（2）启普发生器的简易装置固－液不加热型。
（3）教材中的简易装置.
4．操作方法：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
5．收集方法及原理：（1）排水法。
（氢气难溶于水）
（2）向下排空气法。
（氢气密度比空气小）
二、置换反应和原子团：]
1．置换反应：由一种单质跟一种化合物起反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
2．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－铵根
碱式碳酸铜〔Cu2（OH）2CO3〕中的
OH－氢氧根，
CO3－碳酸根
作业布置：教材中作业，练习册中相关作业。