内容正文:
第五单元 燃料与二氧化碳 5.1 氢气 导学案
一、自主预科填空
1. 氢气是一种________色、________味、________溶于水的气体,密度比空气________。
2. 氢气在空气中燃烧,产生________色火焰。
二、知识清单
1. 氢气的物理性质
颜色:________。
气味:________。
溶解性:________。
密度:________。
2. 氢气的化学性质
可燃性:________。
还原性:________。
3. 氢气的制取
实验室制取氢气的原理:________。
工业制取氢气的方法:________。
4. 氢气的用途
作燃料:________。
用于冶炼金属:________。
三、要点讲解
1. 氢气的物理性质
颜色:无色。通常情况下,氢气是一种无色的气体。
气味:无味。氢气是没有气味的。
溶解性:难溶于水。氢气在水中的溶解度很小。
密度:比空气小。这使得氢气可以用向下排空气法收集。
常考易错点:容易忽略氢气密度比空气小这一特点;对氢气难溶于水的程度理解不准确。
2. 氢气的化学性质
可燃性:氢气在空气中燃烧生成水,化学方程式为:
2H₂ + O₂ 2H₂O 。氢气燃烧时产生淡蓝色火焰,放出大量的热。
还原性:氢气能还原氧化铜等金属氧化物,例如:H₂ + CuO Cu + H₂O 。在这个反应中,氢气夺取了氧化铜中的氧,表现出还原性。
常考易错点:混淆氢气燃烧和其他物质燃烧的现象;在氢气还原氧化铜的实验中,不明确操作顺序和注意事项。
3. 氢气的制取
实验室制取氢气的原理:通常用锌和稀硫酸反应制取氢气,化学方程式为:Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑ 。
常考易错点:实验室制取氢气时,药品的选择错误;不了解工业制取氢气的多种方法及优缺点。
4. 氢气的用途
作燃料:氢气燃烧产物是水,无污染,是一种理想的清洁能源。
用于冶炼金属:利用氢气的还原性,在高温条件下将金属氧化物还原为金属单质。
常考易错点:不能清楚阐述氢气作为燃料的优势;不理解氢气在冶炼金属中的具体作用。
四、例题赏析
1. 下列关于氢气的叙述中,错误的是( )
A. 氢气是一种无色、无味的气体
B. 氢气难溶于水
C. 氢气的密度比空气大
D. 氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
答案:C
解析:氢气是一种无色、无味、难溶于水的气体,密度比空气小,在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,C 选项错误。
2. 实验室制取氢气时,不需要使用的仪器是( )
A. 酒精灯 B. 铁架台 C. 试管 D. 长颈漏斗
答案:A
解析:实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气,不需要加热,所以不需要酒精灯,A 选项符合题意。
五、考点集训
1. 氢气的下列性质中,属于化学性质的是( )
A. 无色无味 B. 难溶于水 C. 密度比空气小 D. 能燃烧
2. 下列制取氢气的方法中,反应速率最快的是( )
A. 锌粒和稀硫酸反应 B. 锌片和稀硫酸反应
C. 锌粉和稀硫酸反应 D. 以上方法速率相同
3. 有关氢气还原氧化铜实验的下列说法中,错误的是( )
A. 实验开始时,应先通入氢气,再加热氧化铜
B. 观察到黑色氧化铜变为红色时,证明反应已经发生
C. 反应结束后,应先停止通入氢气,再停止加热
D. 该实验中,氢气表现出还原性
4. 工业上制取大量氢气的方法是( )
A. 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物
B. 高温煅烧石灰石
C. 电解水
D. 利用天然气和水蒸气在高温下反应
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