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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,洁净的燃料,氢气,-,1937,年,5,月,6,日,德国一艘装有,2,亿升氢气的巨型飞艇,“,兴登堡号,”,在新泽西上方爆炸,直接夺走,35,人的生命,从此飞艇载客时代结束。,在法国人罗齐埃第一次乘热气球飞上天空后第二年,他计划乘气球飞越英吉利海峡。为飞得更远他决定把氢气球和热气球组合在一起去飞越海峡。然而升空不久,两只气球碰到了一起发生了,爆炸,,葬送了他年轻的生命。这是航空史上的第一个悲剧。,航空史上的悲剧,学习目标:,1,、记住氢气的物理性质。,2,、能用化学方程式表示氢气的燃烧过程。,3,、懂得可燃性气体检验纯度的原因及方法。,4,、懂得氢气是高能的理性燃料的原因。,项目,观察到的现象,性质推断,用氢气流蘸肥皂液吹 气 泡,用燃着的木条点燃气 泡,气泡上升,气泡遇火,燃烧,密度小于空气密度,【,观察实验,5-1,】,完成填空,一、物理性质,无色无味 气体,密度最小,,熔沸点很低。,难溶于水,氢气无色、无气味、难溶于水。,从氢气肥皂泡迅速上升的现象,你便知道氢气是一种密度比空气小的气体。经过科学实验的测定,已知氢气在,0,、,101.3,kPa,下,,1L,氢气的质量为,0.090g,,只有同条件下、同体积空气质量的,2/29,,氧气质量是,1/16,,是物质世界里最轻的气体。,通常状况下,氢气呈气态,在压强为,101.3,kPa,,温度为,-252,时,呈液态;温度为,-259,时,为雪花状固态。熔点和沸点比所有其它常见气体都低。,实 验 现 象,化学方程式,结论,点燃,纯净,氢气,火焰为,色,罩在火焰上的烧杯内壁有,手触烧杯感觉,.,蓝,水珠出现,烫,反应放热产物是水,清洁燃料,现 象,化学方程式,注,点燃,纯净,氢气,点燃,不纯,氢气,火焰为,色,罩在火焰上的烧杯内壁有,手触烧杯感觉,.,蓝,水珠,烫,用途,:,清洁燃料,发生爆炸,?,使用前,必须,检验纯度,点燃,化学性质,二、氢气的化学性质,2,、氢气的可燃性,1,、常温下,氢气的化学性质稳定。,思考,:,该实验能否证明水由,H,和,O,两种元素组成,?,现象:,淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾,,放出大量热,2H,2,+O,2,2H,2,O,点燃,为什么,纯净,的氢气在空气中,安静燃烧,而氢气,不纯,时会发生,爆炸,呢?,氢气是一种易燃、易爆气体,当空气里混入氢气的体积达到总体积的,4.0%,74.2%,时,点燃时就会发生爆炸。这个范围叫做氢气的,爆炸极限,。,点燃,或,加热,氢气前,必须,验纯,拓展:,点燃,或,加热,其他可燃性气体前,都必须,验纯,如:煤气、天然气、,注意:,注意!,点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。,猜想:,将氢气收集在试管中管口向下移近火焰,如果试管中的氢气是纯净的,应该有什么样的现象,不纯,又会有什么样的现象?,操作要领,用排水法或向下排空气法收集一试管氢气用拇指堵住试管口,移近火焰,松开拇指点火,现象,听到尖锐的爆鸣声,听到轻微的“噗”声,结论,不纯,纯净,【,实验,5-4】,氢气验纯的操作,如何检验氢气的纯度?,尖锐的爆鸣声,氢气不纯,“,噗,”,的一声,氢气纯净,如果氢气不纯净,我们应该怎么做?,继续收集氢气检验,如果还是用刚才手上的那只试管,我们能否直接用它继续向下排气法收集呢?,正确操作:,用拇指堵住。,移近火焰,移开拇指点火。,某同学收集一试管氢气,,按右下图所示用拇指堵住,试管口,移近火焰,移开拇,指点火,检验氢气的纯度,,结果没有听到任何声音,分析,其原因:,答:氢气的密度比空气小,试管口向上时,,移开拇指后,氢气逸出。,拓展迁移:,两位同学做氢气验纯实验。甲同学用小试管收集氢气并管口向下移近酒精灯火焰,结果听到尖锐的爆鸣声,他未经任何操作便马上用同一只试管去收集氢气,准备再一次验纯;乙同学将收集了氢气的试管管口向上移近酒精灯火焰,没有听到爆鸣声,他判决氢气已纯。两位同学的操作是否正确?为什么?,甲同学应用拇指按住试管口一会,使管内氢气燃烧的火焰熄灭后,此时才能收集氢气,否则易引起爆炸!,乙同学没有听到爆鸣声不能说明氢气已纯,因为试管内部的氢气的体积分数小于,4.0%,也不会听到爆鸣声!,二、化学性质,可燃性,2,H,2,+O,2,2H,2,O,氢氧燃料电池,以氢氧燃料电池为动力的新型汽车,宝马燃氢汽车,“氢能”,是指氢与氧化剂(如氧气)发生化学反应放出的能量,氢是一种极为优越的新能源,其,主要优点,有:,燃烧热值高,:,每千克氢燃烧后能放出,142.35,千焦的能量,约为汽油的,3,倍,酒精的,3.9,倍,煤炭的,4.5,倍;,清洁无污染,:燃烧产物是水,对环境无任何污染,;,资源丰富:,氢气可用水分解制取,而水是地球上最为丰富的资源;,适用范围广:,储氢燃料电池即可用于汽车、飞机、宇宙飞船、又可用于其它场合功能。,开发氢能的关键技术:,要解决制氢问题;,要解决氢的储存及运输问题。,理想的高能燃料,氢能源 什么是氢能呢,氢气是理想的高能燃料,(一)、氢能源的优点:,1,、燃烧产物只有水,,无污染;,2,、,热值高;,3,、制氢的原料可以用水,,来源广。,(二)、氢能源未普遍使用的原因:,1,、廉价的制氢方法没有找到,2,、安全储运问题存在技术难题,常用燃料对比,燃料,热值,kJ/g,产物,氢气,酒精,天然气,煤,汽油,143,46,34,7188,约,29,H,2,O,H,2,O,CO,CO,2,H,2,O,CO,CO,2,H,2,O CO,CO,2,SO,2,NO,2,H,2,O,CO,CO,2,H,2,的物理性质,H,2,的化学性质,通常,无,色,无,味,气,态,密度,溶解性,比空气小,(最小),难溶于水,氢气,液氢,固态氢,可燃性,纯净的氢气,不纯的氢气,在空气中,安静,的燃烧,发生,爆炸,(,4%74.2%,),发出,淡蓝色,的火焰,点燃前一定要,验纯,小结,氢气是理想的高能清洁的燃料,氢气燃烧,电解水,不同之处,氢气,+,氧气 水,(H,2,)(O,2,)(H,2,O),水 氢气,+,氧气,(H,2,O)(H,2,)(O,2,),条件为点燃,条件为通电,生成水放出热量,电解水需要消耗电能,相互关系,两个反应的反应物与生成物正好相反,氢气燃烧与电解水比较,(1)下列关于氢气的物理性质的描述中,不正确的是(,),A、氢气具有刺激性气味,B、氢气极难溶于水,C、氢气是最轻的气体,D、在259时氢气能变成雪状的固态,(2)氢气具有的化学性质是(,),A、通常状况下是无色气体,B、密度小,C、具有可燃性,D、熔点低,1,C,A,(1)下列各组混合物,点燃后可能爆炸的是(,),A、纯净的氢气 B、氢气和二氧化碳,C、氧气和二氧化碳,D、氢气和空气,(2)下列物质和空气混合后遇明火,不可能发生爆炸的是(,),A、氮气,B、天然气,C、氢气,D、,面粉粉尘,2,A,D,检验用向下排空气法收集的氢气的纯度,听到爆鸣声,这时可(,),A、用拇指堵住试管口一会儿再收集,B、直接用于实验,C、换一支试管再收集检验,D、马上用原试管继续收集,3,AC,某实验小组在进行燃烧条件的探究实验时,发现氢气在氯气中也可以燃烧并生成一种气体氯化氢;试写出该反应的化学方程式:,反应类型,;,通过这个实验你对燃烧有什么新的认识:,(1)燃烧不一定有氧气参加;,(2)如果氢气中混有氯气达到相应的爆炸极限,也会发生爆炸;,化合反应,拓展提升,4,实验室有三瓶无色气体分别是氢气、氧气、氮气,请你利用所学的化学知识对它们进行鉴别,试说出鉴别过程,。,原理:,Zn+H,2,SO,4,=ZnSO,4,+H,2,氢气的实验室制法,发生装置:固液不加热型,收集装置:排水法 或 向下排空气法,国庆时,天安门广场群众游行的数千名少先队员持几万各彩色气球走向主席台前接受检阅,使庆祝活动达到了高潮。用你所学的下列气体的性质及下表提供的数据分析充灌气球最好选用的气体是,_,理由是,。,气体,名称,氢气,H,2,氦气,He,氮气,N,2,氧气,O,2,空气,密度(,g/L,),0.089,0.179,1.250,1.429,1.293,氦气,密度比空气小,,不易燃易爆,氢气,氧气,色态味,溶解性,密度,(标况),空气密度,1.293 g,L,-1,氢气与氧气的物理性质的比较,通常状况下,为无色无味的气体,极难溶于水,不易溶于水,密度比空气小,(,0.090 gL,-1,),密度比空气大,(,1.429 g,L,-1,),作业,(,特别说明:纯度就是质量分数;要写解题过程,),实验室制取氢气的方法是用金属锌和稀硫酸反应来制取,反应文字表达式如下:,锌,+,稀硫酸 硫酸锌,+,氢气,如果实验室需要制备,100,升的氢气来填充一批气球,则:,(,标况下氢气的密度为,0.09g/L),需要纯度为,90%,的锌多少克?,需要质量分数为,10%,的稀硫酸多少克?,同时能产生多少克的硫酸锌?,答案:,325g,、,4.4kg,、,724.5g,
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