5.1氢气-2024-2025学年九年级化学科粤版（2024）上册

5.1 氢气 第五单元 燃料与二氧化碳 课程导入 双碳 即碳达峰与碳中和的简称。中国力争2030年前实现 碳达峰,2060年前实现 碳中和。 为实现双碳目标,需从根本上减少二氧化碳的排放,那么对燃料有何要求? 课程导入 碳达峰与碳中和 所谓“碳达峰”,就是指二氧化碳年总量的排放 在某一个时期达到历史最高值,达到峰值之后逐步降低,即碳达峰是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点,标志着碳排放与经济发展实现脱钩。达峰目标包括达峰年份和峰值,“碳达峰”时间越早,峰值排放量越低。 当在一定时期内,通过植树、节能减排、碳捕集、碳封存等方式抵消人为产生的二氧化碳,实现二氧化碳净排放为零,也就实现了“碳中和”。 问题探讨 你知道吗?氢气在我们的日常生活中很少用作燃料,2022年北京冬奥会主火炬使用氢气作燃料是因为它有什么独特的优点呢? 比较乙醇(C2H5OH)、氢气燃烧 后的产物。 2H2+O2 2H2O 点燃 C2H5OH + 3O₂ 2CO2 +3H2O 点燃 观察活动 >>> 目的:知道氢气的性质。 观察活动 >>> 操作 现象 性质推断 用氢气流吹肥皂泡 用燃着的木条点燃肥皂泡 肥皂泡在空气中上升 肥皂泡燃烧 氢气的密度 比空气小 氢气具有 可燃性 一、氢气的物理性质 色态味 密度 溶解性 熔点、沸点 三态变化 无色无味气体 0.090g/L,比空气的密度小 难溶于水 比所有其他常见气体都低 是物质世界里最轻的气体 氢气 液态 固态氢 (气体) (无色液体) (雪花状白色固体) -253 101.3kpa -259 101.3kpa 观察活动 >>> 二、氢气的化学性质 观察活动 >>> 【实验5-2】在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。把一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,观察现象。 氢气在空气中燃烧,火焰为_色;罩在 火焰上方的烧杯内壁上有_ ;手触烧杯,感觉_ 淡蓝 水雾 发烫 氢气燃烧放出大量的热。 2H2+O2 2H2O 点燃 验证反应中有水生成的 方法 思考 为什么在进行点燃氢气的实验时,要强调氢气必须纯净呢?这样做的目的是什么? 观察活动 >>> 【实验5-3】取一个无盖、底部钻一小孔的塑料(纸)杯,用纸团堵住小孔,杯口朝下,通入氢气,使杯中的气体为氢气和空气的混合气。在安全的地方,去掉堵孔纸团,用燃着的木条在小孔处 点火(为安全起见,点火时人要离远一些),观察到的现象是_。 刚点燃时,氢气安静的燃烧, 过一会儿,塑料(纸)杯被气浪高高掀起 氢气是易爆气体,具有相当宽的爆炸极限(体积分数:4%~74%,即当空气里混入氢气的体积达到总体积的4%~74%时,点燃就会发生爆炸。这个范围叫做氢气的爆炸极限)。因此,在使用氢气时,要特别注意安全。点燃氢气前,一定要验纯。 如何检验 氢气的纯度? 观察活动 >>> 【实验5-4】用_法或_法收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,使试管口稍向下倾斜,接近酒精灯火焰,再移开拇指点火。 现象 结论 不纯 较纯 听到尖锐的爆鸣声 听到轻微的“噗”声 向下排空气 排水 三、理想的燃料 优点 燃烧产物是水,对环境 无污染 热值大约是汽油的三倍 可以通过水分解得到, 原料易得 应用 液氢早已应用于火箭、导弹和航天飞机等领域,近年来氢燃料电池在汽车、奥运 火炬等方面也得到了应用 无污染 热值高 可再生、 原料来源广染 课堂小结 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 D.在﹣259 时氢气能变成雪状的固态 A 随堂练习 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 3.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 C D 随堂练习 4.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 AC $$