初三化学教案: 氢气实验室的制备方法

教学目标

知识目标

使学生掌握实验室中金属与酸反应生成氢的化学反应原理，并了解实验室制备实验的一般思路和方法；

理解置换反应的概念，并可以初步确定给定反应物和产物的化学反应的反应类型；

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，通过观察了解奇普发生器的工作原理，并使用易于使用且价格便宜的简单实验仪器设计简单的制氢装置.

情感目标

通过检查氢气的纯度，学生应在点燃可燃气体之前了解纯度测试的必要性，并加强对学生的安全教育.

教学建议

本课是元素化合物的基础知识课. 尽管并不困难，但它具有广泛的知识. 这些知识是后续教学的基础.

1. 准确适当地把握教学目标. 在本课中，我们应该掌握置换反应的概念和氢实验室制备设备等主要内容，并围绕这些知识的形成过程进行紧密的教学活动. 因此，教学目标应明确明确，教材应以适当详细的方式处理. 应重点关注教学大纲的规定和教材内容的要求.

2. 教学内容要有序合理.

教学过程始于对水和氧的电解产物的了解. 您可以使用计算机和其他媒体显示“氢的使用”数据表并导出新课程. 通过实验，师生共同讨论建立置换反应的概念，同时介绍原子团簇的知识. 在此基础上，结合物理展示，巧妙地设置了从简单到复杂，从容易到困难的问题，根据仪器和医学，让学生在教室里设计合适的制氢装置. 通过设计实验，一个人可以训练学生使用手和大脑的能力，可以增加他们对学习的兴趣，而三个人可以巩固他们所学的知识.

3. 优化教学方法，多元化教学方法

本节中的教学方法是一种实验性探究方法. 在实验的前提下，通过实验观察，实物展示和视频，计算机，投影等电子教学方法，将实验，讨论，讲解，讲解，归纳和实践相结合. 这种方法不仅充分体现了基于实验的学科特点，而且体现了以教学为主导，学习为主体的统一教学原则.

4. 注重能力训练，注重养育教育

本节中的教学应灵活使用多媒体教学方法，通过实验或启发和探索问题的方式激发学生的学习兴趣氢气制备，增加学生动眼，动手，动脑，动脑，发展和发展的机会学生的观察，各种技能和能力，例如操作，思考和自学. 同时，教学中的每个知识点都从现有的知识或化学事实和询问问题开始. 通过实验观察，指导性思维，讨论，自学等方法，突出了对学生学习过程的指导并教会学生学习. 方法和思维方法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，教学还可以结合对“氢的发现历史”和“氢发生装置”的分析与讨论，以及知识的传递过程，同时为学生提供辩证唯物主义认识论. 以及科学的态度和教育方法. 有利于学生的素质教育.

教学设计计划

早在十六和七世纪，几位科学家发属与酸的反应会产生可燃气体氢. 到目前为止，氢的实验室方法仍使用金属与酸反应. 那么哪种金属和哪种酸最好呢？

首先，在实验室中产生氢气的原理:

（实验）取四个试管，在其中添加镁条，锌颗粒，铁钉子和铜片，然后向试管中添加等量的相同种类的稀硫酸，并观察其使用率. 气体的产生.

（现象）稀硫酸同时与Mg，Zn，Fe，Cu接触，实验现象是: Mg与稀硫酸剧烈反应，锌与酸反应，氢的生成速度更快，铁与稀硫酸的反应非常缓慢，铜与稀硫酸接触，没有明显的现象.

在实验室中产生气体需要易于操作和收集，但是Mg反应速率太快而无法收集. Fe反应速度太慢，因此锌通常是最合适的.

第二，实验室生产氢气的装置和方法

1. 准备装置:

完整的气体产生装置包括产生装置（即产生反应以产生气体的装置）和收集装置.

气体发生装置的确定应基于反应原理，尤其是反应物的状态和反应条件. 实验室中用于产生氢的锌是粒状固体，稀硫酸是液体，两种药物可以在室温下反应. 可以看出，仅需使用容器将锌和稀硫酸保持在一起，并通过导管将产生的氢气排出. 因此，组件生成装置应包括装有药物的反应容器（大试管，广口瓶，锥形瓶，烧瓶等），用于封闭反应容器口的橡胶塞和用于氢气通过的玻璃导管橡胶塞（将试管或烧瓶用作反应容器时，需要用铁架固定）. 该装置是最简单的制氢机，如下面的（A）和（B）所示.

（A）（B）

<讨论>但是，该生成装置的缺点在于，当锌和稀硫酸中的至少一种完全反应时，必须停止反应. 如何使制气过程连续进行？

在实验过程中通常会添加一个长颈漏斗，通过向长颈漏斗中分批添加酸来控制反应，如下图所示.

长颈漏斗的下部必须浸泡在酸中，为什么？

这时，阻塞气道导管的一端并观察实验现象. 如果学生看不清，可以重复几次，并提醒学生应注意的问题.

（请简要描述现象并分析原因）

显示Kaipu发生器，介绍零件名称，功能和使用方法.

2. 气体收集:

气体收集装置取决于气体收集方法. 收集氢气的方法有两种: 向下排放空气的方法（因为氢气的密度最小）和排放方法（因为氢难溶于水并且不与水反应），如（E）所示. 和（F）.

（E）（F）

如果通过向下空气排放法收集氢气，则很难完成检查，因此收集氢气的最佳方法是排放法.

注意事项: 连接仪器后，应首先检查设备的气密性，然后填充药物以制氢；将锌颗粒装入试管时，应倾斜试管，使锌颗粒滑入试管的底部，以免直接放入时砸坏试管的底部；产生的氢气纯净后立即收集或使用；收集氢气的气瓶应倒置放在桌子上，以防止氢气迅速逸出.

三，氢纯度的测试方法

实验操作: 通过排水法或向下排气法收集氢气试管，用拇指将其阻塞，并靠近火焰. 如果听到尖锐的爆裂声，则表示氢不是纯净的. 然后按照上述方法收集并再次检查. 当点燃时声音很小时，表明氢是纯净的. 实验操作过程如下:

注意事项: 如果测试后收集的氢气不纯净，则需要对其进行收集和重新测试. 如果下一步是使用向下的空气提取方法收集氢气，则应用拇指将试管口阻塞一会儿，然后收集并测试氢气. 否则，可能不会熄灭仅用于测试氢气的试管中的火焰. 当使用试管立即收集氢气时，导管端口中不纯的氢气可能会被点燃，从而引起设备爆炸和危险.

四，替换反应:

置换反应: 一种元素与一种化合物之间产生另一种元素与另一种化合物之间的反应称为置换反应.

置换反应中“置换”的含义是: 一种反应物的元素质中所含的元素置换了参与反应的化合物中的某些元素.

取代反应是基本的化学反应类型之一.

表达: 单一物质+复合物=新单一物质+新化合物

A ＋ BC AC ＋ B

锌+稀硫酸==硫酸锌+氢

Zn ＋ H2SO4 ＝＝ ZnSO4 ＋ H2

简单物质化合物复合简单物质

置换反应的特征是，只有两种物质参与该反应，并且必须是单一物质和化合物. 只有两种产品，一种必须是元素，另一种必须是化合物. 了解了这些特征后，您就可以正确判断取代反应了.

（讨论）替代反应与复合反应与分解反应有什么区别？

五，原子团的概念:

锌+稀硫酸==硫酸锌+氢

Zn ＋ H2SO4 ＝＝ ZnSO4 ＋ H2

当锌与硫酸反应时，反应物硫酸和产物硫酸锌具有相同的基团，即:

在H2SO4和ZnSO4中绘制线. 在许多化学反应中，作为一个整体参与反应就像一个原子. 这样的原子团称为原子团.

常见原子团是:

氯酸KClO3

KMnO4高锰酸盐

氢氧化钠

硫酸H2SO4

硝酸硝酸钾

查询活动

1根据Kaipu发生器的原理，使用可乐瓶（塑料），吸管和粘合剂来制造简单的设备.

2根据开普发电机的原理，设计三套相似的实验装置并绘制装置图.

3设计储氢装置，以利于使用该装置收集氢并促进实验中氢的使用.

4在实验室中生产氢气时，锌颗粒与浓盐酸反应，并用气球收集气体. 一段时间后，气球崩溃. 多次重复上述实验氢气制备，得到相同的现象. 您从这种情况的原因中学到什么？

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