5.1 氢气（同步课件）化学新教材科粤版九年级上册

该初中化学课件围绕氢气展开，涵盖物理性质、可燃性、验纯及理想燃料特点。以北京冬奥会主火炬问题导入，通过实验探究性质，联系用途与应用瓶颈，构建“性质决定用途”的学习支架。 其亮点是以实验探究为核心，通过氢气流吹肥皂泡、燃烧爆鸣等实验培养科学探究与实践能力，结合验纯操作及爆炸极限分析体现证据推理的科学思维，渗透环保与能源可持续发展的科学态度与责任。采用问题驱动、典例剖析及体系梳理，助力学生构建知识网络，也为教师提供课标锚定的结构化教学资源。

科粤版九年级上册 第五单元 燃料与二氧化碳 5.1 氢气 1 最洁净的燃料 2 最轻的气体 1 理想的燃料 3 学习内容导览 2 1.通过氢气流吹肥皂泡实验，归纳氢气的物理性质，形成“性质决定用途”的观念。 2.通过氢气燃烧与爆鸣实验，理解验纯的原因并掌握操作要领，培养证据推理思维。 3.通过了解氢能优势与应用瓶颈，树立环保意识与能源可持续发展的责任感。 重点：氢气的物理性质与可燃性，以及点燃前验纯的操作方法。 难点：理解氢气的爆炸极限，树立点燃前必须验纯的安全意识。 素养锚定·课标定位 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？ 北京冬奥会主火炬 情境导入·问题启思 最轻的气体 01 5 一、最轻的气体 问题一 氢气有哪些性质？ 【实验 5-1】 氢气肥皂泡 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 肥皂泡迅速上升 氢气的密度比空气小 肥皂泡被点燃，发出淡蓝色的火焰 具有可燃性 分层研学·探理悟新 一、最轻的气体 总结 氢气的物理性质 颜色、气味、状态 密度 溶解性 通常状况下，氢气是无色、无味的气体 常温常压下，氢气是物质世界里最轻的气体 难溶于水 无色气体 降温至-253℃ 无色液体 降温至-259℃ 雪花状的白色固体 分层研学·探理悟新 一、最轻的气体 问题二 实验室如何收集氢气？ 收集方法 收集装置 理由 向下排空气法 排水法 密度小于空气 难溶于水 分层研学·探理悟新 【例1】氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类社会的发展。 下列关于氢气的描述中，错误的是( ) A. 通常状况下，氢气是无色、无气味的气体 B. 相同条件下，氢气是密度最小的气体 C. 氢气易溶于水 D. 能用吹肥皂泡的方法鉴别氢气和氧气 C 一、最轻的气体 典例剖析·逻辑释疑 【变式1】下列事实中，与氢气密度比空气小的性质无关的是（ ） A．用氢气吹肥皂泡时，肥皂泡迅速上升 B．充满氢气的集气瓶应将瓶口朝下放在桌面上 C．可用排水法收集氢气 D．可用向下排空气法收集氢气 C 一、最轻的气体 典例剖析·逻辑释疑 最洁净的燃料 02 11 二、最洁净的燃料 问题一 氢气的燃烧产物是什么？ 氢气肥皂泡 用燃着的木条接触氢气肥皂泡时，会发现它可以着火燃烧，这说明氢气是一种可燃气体。那么，氢气的燃烧产物是什么呢？ 分层研学·探理悟新 二、最洁净的燃料 实验操作 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，观察烧杯壁上的现象。用手触摸烧杯感觉一下。 实验现象 实验结论 氢气在空气中燃烧，火焰为淡蓝色;罩在火焰上方的烧杯上有水珠生成;手触烧杯，感觉发烫 观察氢气的燃烧现象 氢气燃烧 氢气的燃烧产物是水 分层研学·探理悟新 二、最洁净的燃料 请根据氢气燃烧的反应物和生成物写出氢气燃烧的化学方程式? 2H2 + O2 2H2O 点燃 氢气的燃烧产物只有水。 因此，氢气是不产生污染物的洁净燃料。 问题二 为什么说氢气是最洁净的燃料？ 分层研学·探理悟新 二、最洁净的燃料 问题三 通过这个实验，你对水的元素组成有哪些再认识？ 氢分子 氧分子 水分子 根据质量守恒定律，元素的种类在化学反应前后不变 依据： 水是由氢元素和氧元素组成。 结论： 分层研学·探理悟新 二、最洁净的燃料 问题四 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？ 实验操作 取一个无盖，底部钻一小孔的塑料（纸）筒或杯，用纸团堵住小孔，开口一端朝下，通入一会氢气，使筒里的气体为氢气和空气的混合气。把筒拿到安全的地方，拔掉堵孔的纸团，用燃着的木条在小孔处点火，注意观察实验现象。 实验现象 实验结论 开始时，氢气安静燃烧，一段时间后，发出爆炸声，纸筒被高高掀起。 点燃氢气和空气的混合物 氢气属于可燃性气体，当它与空气混合并在一定浓度范围内时，一旦遇到明火或高温，就会发生爆炸。 分层研学·探理悟新 二、最洁净的燃料 问题四 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？ 点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。 氢气是易爆气体，具有相当宽的爆炸极限（体积分数：4%~74%）。因此，在使用氢气时，要特别注意安全 注意： 分层研学·探理悟新 二、最洁净的燃料 问题五 氢气如何验纯？ 实验操作 用拇指堵住收集了氢气的小试管的管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。 实验现象 实验结论 听到尖锐的爆鸣声 听到轻微的“噗”声 氢气不纯 氢气纯净 氢气验纯 分层研学·探理悟新 【例1】中科院赣江创新研究院等开发出的高储氢密度和放氢速率的合金储氢材料，能延长手持氢气火炬的续航时间。下列关于氢气的说法不正确的是（ ） A．氢气燃烧产生淡蓝色火焰 B．氢气燃烧不会产生污染物 C．点燃氢气发出爆鸣声说明氢气不纯 D．氢气燃烧实验不能用于探究水的组成 D 二、最洁净的燃料 典例剖析·逻辑释疑 【变式1】在收集氢气、检验氢气纯度的实验操作中，不正确的是（　　） A．用排水法收集一试管气体 B．用拇指堵住试管口，管口向上，靠近火焰，移开拇指点火 C．如果听到的声音很小，表示气体较纯 D．如果听到尖锐的爆鸣声，可直接用排水法收集一试管氢气，再进行检验 B 二、最洁净的燃料 典例剖析·逻辑释疑 三、理想的燃料 问题一 氢气为什么被称为理想的燃料？ 氢气可以通过水分解得到，原料易得。 1.燃烧热值高： 3.清洁无污染： 2.原料易得： 氢气燃烧时，能与空气中的氧气化合生成水，同时放出大量的热。据测定，氢气的热值为 1.4×105 kJ • kg－1，约为汽油的3倍。 燃烧产物是水，对环境无任何污染。 分层研学·探理悟新 三、理想的燃料 问题二 既然氢气有这么多的优点，但在为什么我们生活中并没有大量使用氢气？ 1.制取成本高 2.储存、运输中的安全问题未解决 分层研学·探理悟新 三、理想的燃料 问题三 氢气有哪些应用？ 分层研学·探理悟新 三、理想的燃料 问题三 氢气有哪些应用？ 我国在氢气制造、贮存、运输、应用等方面，已取得重大突破，氢能源在许多领域的应用正在迅速发展。液氢早已应用于火箭、导弹和航天飞机等领域，近年来氢燃料在汽车、奥运火炬等方面也得到了应用，充分体现了绿色环保理念。 分层研学·探理悟新 【例1】为了节能环保，2024巴黎奥运会期间，巴黎市投放使用了氢能源出租车。氢能源出租车的结构示意图如图所示，关于这种燃料，下列说法不合理的是（ ） A.不产生污染 B.燃烧时火焰是红色的 C.产生相同的热量和推力需要的质量更小 D.我国在氢气制造、贮存、运输、应用等 方面，已取得重大突破 B 三、理想的燃料 典例剖析·逻辑释疑 氢气 最轻的气体 无色无味气体 难溶于水 密度比空气小 最洁净的燃料 理想的燃料 氢气的燃烧： 氢气的验纯：点燃氢气前，一定要验纯 2H2 + O2 2H2O 点燃 优点：燃烧热值高、原料易得、清洁无污染 应用 体系梳整·认知升华 1．节日里五彩缤纷的氢气球给节日增添了喜庆，这是利用了氢气的什么性质？ （　　） A．氢气的密度比空气的密度小 B．氢气难溶于水 C．氢气是一种无色无味的气体 D．氢气是一种单质 A 当堂诊学·成效校验 2．下列有关氢气的说法不正确的是( ) A.氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体 B.氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰 C.混有空气或氧气的氢气遇明火一定会发生爆炸 D.点燃用排水法收集的一试管氢气，若发出尖锐的爆鸣声， 则表明氢气不纯 C 当堂诊学·成效校验 3．下列有关氢气燃烧的说法正确的是( ) A.氢气在空气中安静地燃烧，产生黄色火焰 B.点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干冷烧杯，可以看到白烟 C.氢气在点燃前无需检验纯度 D.氢气在氧气中燃烧，只生成水，该反应也能说明水的组成 D 当堂诊学·成效校验 4．氢能是一种应用前景非常诱人的新能源，但目前仍处在研究、实验阶段，还未广泛使用，其主要原因有（ ） ①氢气燃烧对环境影响的评价问题尚无定论 ②氢气的制备耗能巨大，廉价制氢的技术尚未成熟 ③氢气储存、运输等安全问题尚未解决 ④氢气燃烧产生的热量低于相同质量的矿物燃料，经济效益欠佳 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ B 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 科粤版九年级上册 31 Lavf58.20.100 $