内容正文:
5.1 洁净的燃料——氢气
1.认识氢气的物理性质。
2.了解氢气的燃烧过程及产物。
3.知道点燃氢气之前必须验纯,初步学习如何检验氢气的纯度。
4.知道化学变化伴随有能量变化,认识氢气是理想的高能洁净燃料的原因。
气球为什么会迅速上升呢?气球里面填充的气体是什么?具有什么样的性质?
【活动探究】氢气有什么特性?
实验项目
观察现象
性质推断
用氢气流蘸肥皂液吹气泡
气泡迅速上升
密度比空气小
用燃着的木条点燃气泡
燃烧
具 有 可燃性
1.最轻的气体
氢气是无色、无味的气体,极难溶于水,常温下密度最小,能发生三态变化(101.3 kPa时,熔点为-259 ℃,沸点为-252 ℃)。
氢气是物质世界里密度最小的气体。在0 ℃、101.3 kPa时,氢气的密度为0.090 g·L-1,是同条件下空气密度的2/29,氧气的1/16。因此,人们在发现氢气后相当长的时间内,常用氢气填充气球来烘托节日的欢乐气氛。
【例1—1】下列关于氢气的物理性质的描述,不正确的是( )。
A.氢气具有刺激性气味
B.氢气难溶于水
C.氢气是最轻的气体
D.在-259 ℃时氢气能变成雪花状的固体
解析:氢气是无色、无味的气体,极难溶于水,常温下密度最小。101.3 kPa时,凝固点为-259 ℃,所以-259 ℃时能变成固体。故错误选项为A。
答案:A
【例1—2】实验室要收集一瓶氢气,可以用什么方法收集?收集了氢气的集气瓶,应如何放置?
解析:氢气的密度比空气小,极难溶于水,既可以用向下排空气法收集,也可以用排水法收集。为防止氢气迅速扩散,集满了氢气的集气瓶用玻璃片盖住口向下放置。
答案:用向下排空气法收集,也可以用排水法收集。集满了氢气的集气瓶口向下放置。
2.氢气的燃烧
氢气具有可燃性:2H2+O22H2O;
点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。
(1)活动探究:氢气燃烧的产物是什么?
用燃着的木条点燃氢气肥皂泡时,发现氢气能燃烧。那么,它燃烧时会产生哪些现象?产物是什么?
【实验】
实验
现象
在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气,观察现象
淡蓝色火焰
手拿一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,观察现象
烧杯壁上有水珠生成;拿烧杯的手感到热
结论
氢气在空气里燃烧,实际上是与空气里的氧气发生了化合反应,生成物是水,2H2+O22H2O。同