5.1 清洁的燃料——氢气（教学课件）-【鸿鹄志·精英新课堂】2023-2024学年九年级上册化学同步教学课件ppt（科粤版）

第五章 燃 料 5.1 清洁的燃料——氢气 科粤版·九年级化学上册 新课导入 你知道氢气球爆炸时会烧伤人吗？ 点击播放 思考：造成这起事故的主、客观原因是什么？ 据此推知氢气应该具有哪些物理性质和化学性质？ 推进新课 氢气究竟有哪些特别的性质呢？请你观察一个有趣的实验。 点击播放 【观察实验5-1】完成填空 项目 观察现象 性质推断 用氢气流吹肥皂泡 用燃着的木条点燃气泡 气泡上升 密度小于空气密度 气泡遇火燃烧 具有可燃性 最轻的气体 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。 氢气无色、无气味、难溶于水。 思考：氢气有哪些物理性质？ 无色无味 气体 密度最小，熔沸点很低 难溶于水 氢气与氧气的物理性质的比较 氢气 氧气 色态味 溶解性 密度 （标况） 空气密度＝1.293 g·L-1 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 密度比空气大 氢气的燃烧 当燃着的木条接触氢气肥皂泡时，你会发现它可着火燃烧，这说明氢气是一种可燃的气体。现在，请观察氢气燃烧反应的演示，了解氢气的燃烧产物是什么。 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____。 【实验5-2】 淡蓝 水珠出现 烫 反应放热 产物是水 点击播放视频 清洁 燃料 思考：氢气有哪些化学性质？ 1.常温下，氢气的化学性质稳定。 2.氢气的可燃性。 现象：淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾，放出大量热。 讨论：该实验能否证明水由H和O两种元素组成？ 思考：为什么在进行点燃氢气的实验时，一再强调氢气必须纯净呢？这样做的目的是什么？ 实验现象 化学方程式 注 点燃 氢气和空气的混合物 【实验5-3】 点击播放视频 发生爆炸 点燃 使用前必须检 验纯度 讨论：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。 注意： 点燃或加热氢气前，必须验纯 思考：如何检验氢气的纯度？ 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 现象 结论 【实验5-4】 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。 听到尖锐的爆鸣声 不纯 听到轻微的“噗”声 纯净 点击播放视频 17 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。 理想的高能燃料 氢氧燃料电池 以氢氧燃料电池为动力的新型汽车 “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。 氢气是理想的高能燃料 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。 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 随堂练习 （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