5.1氢气分层作业--2026-2027学年九年级化学科粤版上册

**基本信息** 分层清晰，课堂作业夯实基础概念，课后作业进阶综合应用，覆盖氢气性质、制备及环保价值，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |课堂作业|氢气物理性质、化学性质及安全使用等基础概念|以选择题为主，强化化学观念和科学思维，如通过性质判断培养物质结构决定性质的认知| |课后作业|氢气制备、收集、燃烧反应及能源应用等综合知识|含填空、计算及跨学科大题，体现科学探究与实践，如实验误差分析和“碳中和”战略意义论述，渗透科学态度与责任|

5.1 氢气 分层作业 一、课堂作业 （1）下列关于氢气的物理性质的描述，不正确的是( ) A.通常状况下，氢气是无色无味的气体 B.相同条件下，氢气是密度最小的气体 C.液态氢是淡蓝色液体 D.氢气极难溶于水 （2）下列关于氢气的说法中，正确的是( ) A．与空气混合点燃有爆鸣声的气体一定是氢气 B．混有氧气的氢气点燃时，一定发生爆炸 C．点燃氢气前，一定要检验其纯度 D．由于氢气的密度比空气小，所以可用向上排空气法收集氢气 （3）氢能源是一种极其理想的新能源，因为氢气燃烧放出的热量大，且生成物不污染环境。但氢气作为能源目前还不能广泛使用，分析其原因，下列说法错误的是( ) A．虽然制氢的资源很丰富，但制取成本高 B．高效、经济的制氢方法还在研究之中 C．高效、价廉的贮氢材料还在研究之中 D．氢气的化学性质很活泼，常温下就会爆炸 （4） 从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（ ） A．煤 B．汽油 C．氢气 D．天然气 （5）下列关于氢气的说法错误的是（ ） A．氢气是未来最理想的燃料 B．氢气在常温下性质稳定 C．氢气具有可燃性 D．氢气中混有空气，点燃一定发生爆炸 二、课后作业 （1）点燃氢气前必须验纯的原因是（ ） A.氢气燃烧放出大量热 B.氢气与空气混合遇明火可能爆炸 C.氢气易液化 D.氢气的着火点高 （2）下列关于氢气燃烧的说法错误的是（ ） A.产生淡蓝色火焰 B.烧杯内壁有水珠生成 C.反应生成水并放热 D.燃烧产物会污染空气 （3）实验室收集氢气时可采用排水法，是因为氢气（ ） A. 密度比空气小 B. 密度比空气大 C. 难溶于水且不与水反应 D. 易溶于水 （4）下列用途中，利用氢气可燃性的是（ ） A.填充探空气球 B.冶炼金属 C.作燃料 D.制造盐酸 （5）氢能源未广泛应用的主要原因是（ ） A.制取成本高、贮存困难 B.燃烧产物污染环境 C.热值低 D.不可再生 （6）下列关于氢气和甲烷的说法正确的是（ ） A.都具有可燃性 B.燃烧产物相同 C.密度都比空气大 D.都属于氧化物 （7）下列实验现象描述错误的是（ ） A.氢气燃烧产生淡蓝色火焰 B.氢气还原氧化铜固体由黑色变为红色 C.电解水生成氢气和氧气的体积比为1:2 D.纯净氢气点燃发出轻微的“噗”声 （8）氢气燃烧的化学方程式为______________，该反应属于________（填基本反应类型）。 （9）氢气作为清洁能源，优点是__________、__________（写两点）。 （10）综合大题：氢气的性质、制备及环保应用 1.基础性质与反应原理 氢气在空气中燃烧的现象是_________________，反应的化学方程式为__________________。 实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气，该反应的基本类型是__________，反应前后锌元素的化合价变化为__________。 2.实验操作与误差分析 制取氢气时，若用浓盐酸代替稀硫酸，会导致收集的氢气中混有__________（填气体名称），原因是____________________。 若用10 g含锌80%的粗锌（杂质不反应）与足量稀硫酸反应，理论上生成氢气的质量为多少？（写出计算过程） 3. 环保对比与技术挑战 对比氢气与乙醇C2H5OH的燃烧产物，氢气的优点是__________；乙醇燃烧的化学方程式为____________________。 当前氢气未能大规模应用的主要技术难题有__________（写两点）。 4.跨学科综合应用 氢氧燃料电池可将氢气的化学能直接转化为__________能，与燃烧反应相比，该转化的优点是__________。 结合“碳中和”目标，简述氢气作为燃料的战略意义：____________________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.1 氢气 分层作业 一、课堂作业 （1）下列关于氢气的物理性质的描述，不正确的是( ) A.通常状况下，氢气是无色无味的气体 B.相同条件下，氢气是密度最小的气体 C.液态氢是淡蓝色液体 D.氢气极难溶于水 【答案】C 【解析】A、通常状况下，氢气呈现无色无味的气体状态，A 选项描述符合氢气的物理性质，A选项正确。B、相同条件下，氢气的密度在所有气体中是最小的，这是氢气的一个重要物理性质，B选项正确。C、液态氢实际上是无色的液体，并非淡蓝色，C 选项描述与氢气的真实物理性质不符，所以C选项错误。D、氢气极难溶于水，这是氢气在溶解性方面的物理性质，D 选项正确。故选C。 （2）下列关于氢气的说法中，正确的是( ) A．与空气混合点燃有爆鸣声的气体一定是氢气 B．混有氧气的氢气点燃时，一定发生爆炸 C．点燃氢气前，一定要检验其纯度 D．由于氢气的密度比空气小，所以可用向上排空气法收集氢气 【答案】C 【解析】A、与空气混合点燃有爆鸣声的气体不一定是氢气，像一氧化碳等可燃性气体与空气混合点燃也可能有爆鸣声，A错误。B、混有氧气的氢气点燃时，只有在氢气与氧气的混合比例达到爆炸极限时才会发生爆炸，并不是一定发生爆炸，B错误。C、氢气是可燃性气体，如果氢气不纯，点燃时可能会发生爆炸，所以点燃氢气前，一定要检验其纯度，C正确。D、由于氢气的密度比空气小，应该用向下排空气法收集氢气，而不是向上排空气法，D错误。故本题答案为：C。 （3）氢能源是一种极其理想的新能源，因为氢气燃烧放出的热量大，且生成物不污染环境。但氢气作为能源目前还不能广泛使用，分析其原因，下列说法错误的是( ) A．虽然制氢的资源很丰富，但制取成本高 B．高效、经济的制氢方法还在研究之中 C．高效、价廉的贮氢材料还在研究之中 D．氢气的化学性质很活泼，常温下就会爆炸 【答案】D 【解析】A、地球上水资源丰富，水分解可以制取氢气，即制氢资源丰富，但制取氢气的过程需要消耗大量能量，导致制取成本高，这是氢气不能广泛使用的原因之一，A 正确。B、目前还没有找到高效、经济的制氢方法，这限制了氢气的大量生产和广泛使用，B正确。C、氢气是气体，储存和运输需要特殊的材料和技术，高效、价廉的贮氢材料还在研究之中，这也阻碍了氢气的广泛应用，C正确。D、氢气的化学性质比较活泼，但氢气在常温下不会爆炸，氢气与空气（或氧气）混合，达到爆炸极限，遇到明火才会发生爆炸，D 错误。故本题答案为：D。 （4） 从环境保护的角度考虑，下列燃料中最理想的是（ ） A．煤 B．汽油 C．氢气 D．天然气 【答案】C 【解析】煤、汽油等燃料中，除了含有碳、氢元素外，还含有少量的硫、氮等元素，这些燃料在燃烧时会转化为二氧化硫和氮的氧化物，释放到大气中，造成环境污染；天然气中碳元素的含量较高，燃烧会产生大量的二氧化碳，二氧化碳是引起温室效应的主要气体；氢气作为燃料不但燃烧热值高、制取的原料丰富，而且燃烧产物无污染，是未来最理想的能源。故选C。 （5）下列关于氢气的说法错误的是（ ） A．氢气是未来最理想的燃料 B．氢气在常温下性质稳定 C．氢气具有可燃性 D．氢气中混有空气，点燃一定发生爆炸 【答案】D 【解析】氢气具有可燃性，燃烧的产物只有水，不会产生污染，所以是未来最理想的燃料，A、C正确；氢气在常温下，不与其他物质反应，性质稳定，B正确；空气中如果混入氢气的体积为总体积的4．0％～74．2％，点燃时就会发生爆炸，并不是氢气中混有空气，点燃一定发生爆炸，D错误。 二、课后作业 （1）点燃氢气前必须验纯的原因是（ ） A.氢气燃烧放出大量热 B.氢气与空气混合遇明火可能爆炸 C.氢气易液化 D.氢气的着火点高 【答案】B 【解析】氢气与空气混合达到爆炸极限（4%~74.2%）时，遇明火会剧烈燃烧引发爆炸，验纯是为了防止爆炸事故，故B正确。 （2）下列关于氢气燃烧的说法错误的是（ ） A.产生淡蓝色火焰 B.烧杯内壁有水珠生成 C.反应生成水并放热 D.燃烧产物会污染空气 【答案】D 【解析】氢气燃烧生成水，是无污染的清洁能源，D错误；A、B、C均为氢气燃烧的正确现象和结论。 （3）实验室收集氢气时可采用排水法，是因为氢气（ ） A. 密度比空气小 B. 密度比空气大 C. 难溶于水且不与水反应 D. 易溶于水 【答案】C 【解析】气体收集方法的选择依据是溶解性和密度。氢气难溶于水且不与水反应，故可用排水法收集，C正确。 （4）下列用途中，利用氢气可燃性的是（ ） A.填充探空气球 B.冶炼金属 C.作燃料 D.制造盐酸 【答案】C 【解析】氢气作燃料利用其可燃性，A利用密度小，B利用还原性，D利用化学性质（与氯气反应），故C正确。 （5）氢能源未广泛应用的主要原因是（ ） A.制取成本高、贮存困难 B.燃烧产物污染环境 C.热值低 D.不可再生 【答案】A 【解析】氢能源因制备需消耗大量能源（如电解水）、贮存和运输存在安全问题，导致成本高，尚未广泛应用，A正确。 （6）下列关于氢气和甲烷的说法正确的是（ ） A.都具有可燃性 B.燃烧产物相同 C.密度都比空气大 D.都属于氧化物 【答案】A 【解析】氢气和甲烷均具有可燃性，A正确；氢气燃烧生成水，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，产物不同，B错误；二者密度均小于空气，C错误；均为单质或化合物，非氧化物，D错误。 （7）下列实验现象描述错误的是（ ） A.氢气燃烧产生淡蓝色火焰 B.氢气还原氧化铜固体由黑色变为红色 C.电解水生成氢气和氧气的体积比为1:2 D.纯净氢气点燃发出轻微的“噗”声 【答案】C 【解析】电解水时氢气与氧气体积比为2:1，C错误；纯净氢气点燃时因纯度高，燃烧平稳，发出轻微“噗”声，D正确。 （8）氢气燃烧的化学方程式为______________，该反应属于________（填基本反应类型）。 【答案】；化合反应。 【解析】氢气与氧气点燃生成水，符合化合反应“多变一”的特点。 （9）氢气作为清洁能源，优点是__________、__________（写两点）。 【答案】燃烧产物无污染、热值高（或原料来源广泛）。 【解析】氢气燃烧只生成水，热值约为汽油的3倍，且可通过水分解获得，原料丰富。 （10）综合大题：氢气的性质、制备及环保应用 1.基础性质与反应原理 氢气在空气中燃烧的现象是_________________，反应的化学方程式为__________________。 实验室常用锌与稀硫酸反应制取氢气，该反应的基本类型是__________，反应前后锌元素的化合价变化为__________。 2.实验操作与误差分析 制取氢气时，若用浓盐酸代替稀硫酸，会导致收集的氢气中混有__________（填气体名称），原因是____________________。 若用10 g含锌80%的粗锌（杂质不反应）与足量稀硫酸反应，理论上生成氢气的质量为多少？（写出计算过程） 3. 环保对比与技术挑战 对比氢气与乙醇C2H5OH的燃烧产物，氢气的优点是__________；乙醇燃烧的化学方程式为____________________。 当前氢气未能大规模应用的主要技术难题有__________（写两点）。 4.跨学科综合应用 氢氧燃料电池可将氢气的化学能直接转化为__________能，与燃烧反应相比，该转化的优点是__________。 结合“碳中和”目标，简述氢气作为燃料的战略意义：____________________。 【参考答案及解析】 1.产生淡蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁有水珠；置换反应；0→+2 解析：锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，属于置换反应，锌元素由单质的0价变为化合物中的+2价。 2.氯化氢；浓盐酸具有挥发性，挥发出氯化氢气体 解：锌的质量为10g×80%=8g 设生成氢气质量为 x Zn+H2SO4 =ZnSO4+H2↑ 65/2=8g/x X=0.246g 答：理论上生成氢气0.246g。 3.燃烧产物仅为水，无污染制取成本高、储存运输不安全（或技术不成熟） 解析：乙醇燃烧生成二氧化碳和水，而氢气燃烧无碳排放，更符合“碳中和”需求。 4.电；能量转化效率高，无污染 战略意义：氢气燃烧零排放，可减少化石燃料依赖，助力实现碳中和目标，推动能源结构绿色转型。 解析：燃料电池直接将化学能转化为电能，避免燃烧的能量损耗，且无污染物排放。 学科网（北京）股份有限公司 $