5.1 洁净的燃料-氢气 教案-2023-2024学年九年级化学科粤版（2012）上册

洁净燃料—氢气 教学目标： 1、体会到只有了解化学，才能利用化学改造自然，激发学生学习化学知识的兴趣； 2、在解决问题的过程中，激发学生的进取心，让学生获得成就感； 3、培养学生的安全观念。 教学过程： 新课引入：1783年11月，法国的罗齐埃和达尔朗德乘坐由蒙特哥菲兄弟发明的热气球第一次升上了天空，开创了人类航空的新时代。 在热气球载人升空后不久，法国的查尔斯和罗伯特乘另一种气球升上了天空，并没有用加热空气的方法，你知道是什么气球吗？ 氢气的实验室制法： 原理： Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑ 发生装置：固液不加热型 收集装置：排水法 或 向下排空气法 物理性质 比较实验 实验Ⅰ：利用实验装置中的气体，吹出肥皂泡。 实验Ⅱ：用嘴吹出肥皂泡。 为什么会产生这些现象？ 一：氢气的物理性质 1、通常状况下，无色、无味的气体。 2、 0℃、 101.3kPa 下，ρ=0.090g/L，（相同条件下密度最小的气体。) 3、极难溶于水。 4、沸点为－252℃，熔点为－259℃。 101.3kPa，-252℃时氢气变为无色液体； 101.3kPa，-259℃时，氢气变成雪状固体 试与氧气比较其物理性质的异同? 氢气与氧气的物理性质的比较 氢气 氧气 色态味 通常状况下，为无色无味的气体 溶解性 极难溶于水 不易溶于水 密度（标况） 密度比空气小（0.090 g·L-1 ） 密度比空气大（1.429 g·L-1） 空气密度＝1.293 g·L-1 化学性质 实验探究 氢气燃烧实验：注意观察现象，思考以下问题。 纯净氢气的燃烧: 安静的燃烧. 火焰的颜色：产生淡蓝色火焰 干冷烧杯内壁：烧杯内壁有水雾 接触烧杯手的感觉：手感到发烫，放出大量热 氢气的化学性质 1、常温下，氢气的化学性质稳定。 2、氢气的可燃性 2H2 + O2 点燃 2H2O 现象：淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾，放出大量热 思考:该实验能否证明水由H和O两种元素组成? 航空史上的悲剧 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。 想一想，为什么点燃纯净的氢气不会爆炸，而点燃氢气和氧气的混合气体就会爆炸？ 氢气爆炸的微观解释 纯净的氢气在空气中燃烧并未爆炸，那么这起空难究竟是怎么回事呢？ 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 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、 如何检验氢气的纯度？ 正确操作：用拇指堵住。移近火焰，移开拇指点火。 “噗”的一声－氢气纯净 尖锐的爆鸣声－氢气不纯 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？ 某同学收集一试管氢气，按如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。 氢气燃烧与电解水比较 氢气燃烧 电解水 不同之处 氢气+氧气 水 (H2) (O2) (H2O) 水 氢气+氧气 (H2O) (H2) (O2) 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 氢气的化学性质 1、常温下，氢气的化学性质稳定。 2、氢气的可燃性 2H2 + O2 点燃 2H2O 3、氢气的还原性 氢气还原氧化铜 反应原理： 氢气的用途 1. 理想的高能燃料： （1）氢能源的优点： ①产物是水无污染。②燃烧放热多，热值高。③制取氢气的原料来源广。 （2）氢燃料电池：能量转化方式：化学能 电能 （3）氢能源尚未得到广泛的应用的原因 ①制取成本高 ②储存、运输中的安全问题未解决 课堂小结： 物理性质：通常状况下，无色无味的气体，密度比空气小， 性质 极难溶于水。 化学性质（1）可燃性。点燃前验纯（2）还原性 氢气的性质和用途 决定 作高能燃料 可燃性