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浅析实验室制取气体思路方法及应用 　　 [摘要]探究式学习是指在教师指导下,让学生在理论学习,资料阅读,问题讨论,实验操作,获得学习的能力,掌握学习的方式,学会自主学习。化学是一门以实验为基础的学科,对学生而言,设计实验的难度较大,试剂的选择,实验条件,实验操作及装置等都要充分考虑。因此带领学生从具体的气体制法推出一般气体制备的设计思路并能解决实际问题是非常必要的。 　　[关键词]气体的制取 思路 方法 应用 　　 　　化学是一门以实验为基础的学科,它是人们不断在实践中发现问题,研究问题,从而解决问题的过程中建立起来的。 　　探究式学习是指在教师指导下,以类似科学研究的方式去主动获取知识,应用知识,解决问题,形成观点的一种方法。这种学习不沉湎于纯粹的化学知识,也不直接给出结论,而让学生在理论学习,资料阅读,问题讨论,实验操作,获得学习的能力,掌握学习的方式,学会自主学习。 　　随着素质教育和新课程的实施,近年来中考对中学生设计实验的能力要求有所提高,综合性实验题信息量大、渗透性强,主要考查学生综合运用知识、分析和解决问题的能力。这就要求教师在平常的实验教学和解题过程中,注重对学生进行实验设计模式的培养。 　　对学生而言,设计实验的难度较大,试剂的选择,实验条件,实验操作及装置等都要充分考虑。 　　设计实验方案要具有可行性,一般要求为操作简单,现象明显,安全可靠,绿色环保等。 　　在初中阶段我们主要学习了O??2?、?? ?H??2 ?、CO??2、?的实验室制法,由此我们可以从这些具体物质的制法推出一般气体制备的设计思路,以此来解决实际问题。 　　制备一种气体,应从以下的步骤来思考和设计:反应原理、药品、反应装置、收集方法、检验方法。并且在多种方案中选择方便、易控制、安全、经济、环保的方案。 　　初中阶段主要学习的是氧气、氢气、二氧化碳的制法,而后两种的制法是在学生掌握了氧气的制法后,根据要求探究出来的。实验室制氧气用了过氧化氢在二氧化锰催化下分解,加热高锰酸钾或加热氯酸钾和二氧化锰的混合物。从这两种方案我们可以得出气体制备的设计模式。 　　一、气体制备的设计模式 　　1.反???原理 　　反应原理主要考虑反应能否进行、反应的快慢、生成物的纯净以及原料的价格等。 　　(1)制取氧气:采用的是含氧化合物分解的方法。常用的药品是过氧化氢溶液、高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰。 　　(2)制取二氧化碳:采用的碳酸盐和酸发生复分解反应的方法。实验室中用块状大理石(石灰石)和稀盐酸两种药品。碳酸盐不宜采用碳酸钠,因为它颗粒细小和酸反应速度过快;酸不宜采用硫酸,因为反应生成微溶的硫酸钙覆盖在固体表面使反应很难继续进行,也不宜采用浓盐酸,因为挥发性太强使二氧化碳中有较多的氯化氢气体而不纯。 　　(3)制取氢气:采用的是活泼金属和酸发生置换反应的方法。实验室常用锌和稀硫酸。酸不用硝酸和浓硫酸等氧化性酸,没有氢气生成;也不用盐酸,收集的气体含有杂质;金属不用镁、铝,活动性强反应速度过快;也不用铁,活动性弱反应太慢。 　　2.发生装置的选择 　　主要由反应物的状态和反应时是否需要条件来决定。 　　(1)凡是固――液反应不需加热,均可采用过氧化氢制氧的装置(如图A),试管可用锥形瓶或烧瓶来代替。如果要控制反应的速度,还可加长颈漏斗或分液漏斗(如图B、C、D)。 　　使用这套装置应该注意:(a)长颈漏斗应插入液面以下;(b)装药品应先加固体,后加液体。 　　(2)凡是用固体物质加热制取气体,就用加热高锰酸钾那套装置(如下图2)。 　　使用这套装置时应注意: 　　(a)试管口略低于试管底部; 　　(b)药品平铺于试管底部; 　　(c)加热时先预热再在药品位置集中加热。 　　(d)如果反应比较剧烈,要在试管口放一团棉花防止药品堵住导气管; 　　(e)制完气体后若用排水法收集,应先撤出导气管,再熄灭酒精灯(防止水倒流击炸试管)。 　　(3)无论选用哪一套装置都应注意: 　　(a)按顺序安装仪器; 　　(b)先检查装置的气密性,再装药品; 　　(c)制气装置中的导气管不宜伸入太长,刚露出橡皮塞为好; 　　(d)铁夹夹在离管口1/3―1/4处。 　　3.收集装置的选择 　　(1)凡气体不溶于水或难溶于水时(相对分子质量接近29上下的),都可用排水集气法。如图: 　　采用这种方法时应注意: 　　(a)集气瓶一定要装满水后(不留气泡)倒放入水中; 　　(b)当气泡连续不断冒出时方可开始收集,否则所收气体将不纯; 　　(c)当集气瓶口有大气泡出现时,在水中盖好玻璃片; 　　(d)若所收集气体密度比空气大,拿出后正放;若所收集气体密度比空气小,拿出后倒放; 　　(2)在常温下,凡不与空气中成