5.1 氢气（洁净的燃料 —— 氢气）教学设计-2026-2027学年九年级化学科粤版上册

5.1 氢气（洁净的燃料 —— 氢气）教学设计 一、教材分析 本节课是第五单元开篇内容，从燃料角度学习氢气，承接前面氧气、燃烧条件知识，是初中化学典型单质性质探究课。本节课重点学习氢气的物理性质、可燃性、氢气验纯，认识氢气作为理想清洁能源的优势；同时渗透可燃性气体的实验安全规范，为后面 CO₂、碳、化石燃料学习做铺垫，建立性质决定用途的化学观念，落实绿色化学、能源与社会责任素养。 科粤版本节不深入讲氢气还原性，重点突出氢气作为燃料的相关知识。 二、学情分析 九年级学生已经学习燃烧条件、氧气性质，知道氢气是水电解产物；听说氢气球、氢能汽车，但对氢气完整性质、可燃性气体爆炸风险认识不足。容易忽视：只要是可燃性气体，点燃前都必须验纯；对爆炸极限理解比较抽象。学生喜欢实验，通过肥皂泡实验、氢气燃烧演示实验激发探究兴趣。 三、教学目标（核心素养） 化学观念 认识氢气的物理性质；掌握氢气可燃性，记住燃烧现象、化学方程式；理解点燃氢气前一定要验纯；知道氢气是理想高能洁净燃料，建立性质决定用途。 科学思维 通过实验现象推导物质性质，理解不纯氢气爆炸原理，认识量变引起质变（爆炸极限）。 科学探究与实践 学会观察、描述实验现象；了解氢气验纯操作方法，树立化学实验安全意识。 科学态度与责任 了解氢能源开发现状与困难，树立开发清洁能源、低碳环保理念，认识规范操作是化学实验安全保障。 四、教学重难点 重点：氢气的物理性质；氢气可燃性；氢气验纯操作与必要性；氢气作理想燃料的优点。 难点：理解不纯氢气点燃发生爆炸的原因；爆炸极限概念；实验安全意识建立。 五、教学准备 仪器：启普发生器（简易制氢装置）、尖嘴导管、试管、烧杯、肥皂液、小木条。 药品：锌粒、稀硫酸。 素材：氢能源汽车、氢气球爆炸短视频。 六、教学过程（45 分钟） （一）情境导入（3min） 【视频 / 图片】氢能源汽车、氢气球爆炸新闻图片。 教师提问： 氢气球为什么能升空？里面是什么气体？ 有的氢气球遇明火会爆炸，这说明氢气有什么性质？ 现在大力发展氢燃料电池汽车，氢气为什么被称为洁净燃料？ 引出课题：5.1 氢气（洁净的燃料 —— 氢气） 板书课题。 （二）氢气的物理性质（10min） 【演示实验：氢气流吹肥皂泡】 操作：氢气通入肥皂液，吹出肥皂泡，轻轻抖动，肥皂泡向上飘。 设问：肥皂泡向上飞，说明氢气什么特点？点燃肥皂泡，肥皂泡燃烧。 师生归纳氢气物理性质： 通常状况下：无色、无气味的气体，密度比空气小，是自然界最轻的气体；难溶于水。 补充：降温加压，氢气可以变为无色液体，继续降温变为雪状固体。 思考：收集氢气可以用什么方法？ 向下排空气法（密度小于空气）；排水集气法（难溶于水）。 （三）氢气的化学性质 —— 可燃性（22min） 1. 纯净氢气的燃烧实验 【演示实验 5-1】点燃纯净氢气，在火焰上方罩干冷烧杯。 强调：本实验氢气已经提前验纯 现象：氢气安静燃烧，产生淡蓝色火焰；烧杯内壁出现水雾；用手触摸烧杯外壁，感觉发热。 分析：氢气和氧气点燃反应，生成水，放出大量热。 讲解：产物只有水，没有烟尘、CO 等污染物，所以氢气是洁净燃料；燃烧放热多，属于高能燃料。 2. 不纯氢气点燃会爆炸（突破难点） 播放氢气爆鸣实验视频（不现场做危险爆炸演示） 现象：试管内混有空气的氢气点燃，发出尖锐爆鸣声。 讲解：氢气与空气混合，达到一定体积分数范围（爆炸极限），点燃瞬间，大量氢气短时间剧烈反应，放出大量热，气体急剧膨胀，发生爆炸。 知识点：一切可燃性气体（氢气、煤气、甲烷等），点燃前都必须检验纯度！ 3. 氢气验纯操作（重点） 操作步骤： 用小试管收集一试管氢气（向下排空气法）； 用拇指堵住试管口，试管口向下，移近酒精灯火焰； 松开拇指点火。 现象判断： 听到轻微噗声：氢气纯净，可以点燃； 听到尖锐爆鸣声：氢气不纯，不能点燃，重新收集验纯。 思考讨论：试管口为什么朝下？（氢气密度小，防止氢气逸出） （四）氢气的用途与氢能源（7min） 师生总结，性质决定用途： 密度很小：填充探空气球（现在多用氦气球，因为氢气可燃不安全） 可燃性、热值高、产物水：理想高能洁净燃料（氢能源汽车、火箭燃料） 拓展：氢能源优点：①热值高；②产物只有水，无污染；③原料水来源广泛。 目前开发困难：制取成本高、储存运输困难，还不能大规模普及。 （五）课堂小结（2min） 师生共同梳理： 物理性质：无色无味气体，密度最小，难溶于水； 化学性质：可燃性，方程式；纯净安静燃烧，混空气达到爆炸极限点燃爆炸； 安全要点：点燃氢气前必须验纯； 氢气：理想洁净燃料。 （六）当堂检测（1min） 下列关于氢气说法正确的是（） A. 氢气密度比空气大 B. 氢气燃烧生成水 C. 不纯氢气点燃一定爆炸 D. 氢气有刺激性气味 答案：B 点燃氢气前为什么要验纯？ 答案：防止氢气中混有空气，点燃发生爆炸。 七、板书设计 5.1 氢气 洁净的燃料 一、)物理性质 无色、无味气体；密度最小；难溶于水 收集：向下排空气法、排水法 二、)化学性质：可燃性 纯净氢气燃烧：淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾，放热 不纯氢气：达到爆炸极限，点燃爆炸 ✅ 安全：点燃可燃性气体，一定要验纯 验纯：噗声→纯净；尖锐爆鸣→不纯 三、)用途 探空气球（密度小，安全性差） 理想高能洁净燃料（产物水，无污染） 优点：热值高、无污染、原料水；困难：制取、储运成本高 八、作业布置 基础作业：课本课后习题，抄写氢气燃烧化学方程式，熟记氢气性质、验纯要点。 拓展作业：查阅资料，说一说氢能源汽车有什么优势和难题。 九、教学反思（课后填写） 学生能否理解爆炸极限，分清 “不纯不一定爆炸，在爆炸极限内点燃才爆炸”； 实验演示可见度，学生对验纯操作要点掌握情况； 强化实验安全教育，区分氢气作为燃料的优点与安全风险； 对比后续燃料学习，为化石燃料、二氧化碳学习做好铺垫。 学科网（北京）股份有限公司 $