51_可用洁净的燃料-氢气.ppt

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1、LOGO 第五章第五章 燃燃 料料 5.1 5.1 洁净的燃料洁净的燃料 氢气氢气LOGO教学目标：教学目标：v1、认识氢气的物理性质和化学性质v2、了解氢气的燃烧过程及产物v3、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1783年11月，法国的罗齐埃和达尔朗德乘坐由蒙特哥菲兄弟发明的热气球第一次升上了天空，开创了人类航空的新时代。在热气球载人升空后不久，法国的在热气球载人升空后不久，法国的查尔斯和罗伯特乘另一种气球升上查尔斯和罗伯特乘另一种气球升上了天空，并没有用加热空气的方法，了天空，并没有用加热空气的方法，你知道是什么气球吗？你知道是什么气球吗？【实验实验5-1】项目项目观察到

2、的观察到的现象现象性质推断性质推断用氢气流用氢气流蘸肥皂液蘸肥皂液吹气泡吹气泡气泡上升密度小于空气密度干燥剂你知道吗？v化学之最化学之最：自然界中最轻的自然界中最轻的气体气体氢气氢气 练习练习 国庆时，天安门广场群众游行的数千名少先队员持几万只彩色气球走向主席台前接受检阅，使庆祝活动达到了高潮。用你所学的下列气体的性质及下表提供的数据分析充灌气球最好选用的气体是_理由是 。气体气体名称名称 氢气氢气H2氦气氦气He 氮气氮气N2 氧气氧气O2 空气空气 密度密度（g/L）0.089 0.179 1.250 1.429 1.293 氢气氦气密度小于空气密度.具有可燃性项目观察到的现象性质推断用氢

3、气流蘸肥皂液吹 气 泡用燃着的木条点燃气 泡气泡上升气泡遇火燃烧密度小于空气密度【实验实验5-1】物理性质物理性质试与氧气比较其物理性质的异同试与氧气比较其物理性质的异同?物质色态味密度溶解性三态变化氢气通常状态下吹肥皂泡最小最小极难极难物理性质物理性质试与氧气比较其物理性质的异同试与氧气比较其物理性质的异同?物质色态味密度溶解性三态变化氢气通常状态下最小最小极难极难收集方法物理性质物理性质试与氧气比较其物理性质的异同试与氧气比较其物理性质的异同?101.3kPa，-252时变为时变为无色液体无色液体；101.3kPa，-259时变成时变成雪状固体雪状固体物质色态味密度溶解性三态变化氢气通常状

4、态下最小最小极难极难 氢气氢气 氧气氧气色态味色态味溶解性溶解性 密度密度（标况标况）空气密度空气密度1.293 gL-1氢气与氧气的物理性质的比较氢气与氧气的物理性质的比较通常状况下，为无色无味的气体通常状况下，为无色无味的气体极难溶于水极难溶于水不易溶于水不易溶于水密度比空气小密度比空气小（0.090 gL-1）密度比空气大密度比空气大 （1.429 gL-1）【实验5-2】实实 验验 现现 象象 化学方程式化学方程式 注注 点点燃燃纯纯净净氢氢气气 火焰为 色,罩在火焰上的烧杯内壁有 手触烧杯感觉 .淡蓝水珠出现烫反应放热产物是水理想燃料化学性质化学性质思考思考:该实验能否证明水该实验能

5、否证明水由由H和和O两种元素组成两种元素组成?【实验5-3】现 象 化学方程式 注 点燃点燃纯净纯净氢气氢气 点燃点燃不纯不纯氢气氢气 火焰为 色,罩在火焰上的烧杯内壁有 ,手触烧杯感觉 .淡蓝水珠烫?用途:清洁燃料发生爆炸 使用前必须检验纯度化学性质化学性质讨论:为什么为什么纯净纯净的氢气的氢气在空气中在空气中安静燃烧安静燃烧而而不纯不纯的氢气会的氢气会发生发生爆炸爆炸呢？呢？讨论:纯净 氢气少空气少 热量少 三少 不纯氢气多空气多 热量多 三多 氢气是一种易燃、易爆气体，当空气氢气是一种易燃、易爆气体，当空气里混入氢气的体积达到总体积的里混入氢气的体积达到总体积的4.0%4.0%74.2%

6、74.2%时，点燃时就会发生爆炸。这时，点燃时就会发生爆炸。这个范围叫做氢气的个范围叫做氢气的爆炸极限爆炸极限。点燃点燃或或加热加热氢气前，必须氢气前，必须验纯验纯拓展：拓展：点燃点燃或或加热加热其他可燃性气体前，都必须其他可燃性气体前，都必须验纯验纯如：煤气、天然气、如：煤气、天然气、练习v实验证明，氢气还能够在一种实验证明，氢气还能够在一种叫做氯气的气体中燃烧，根据叫做氯气的气体中燃烧，根据学过的知识回答：在点燃氢与学过的知识回答：在点燃氢与氯气的混合气体是否会发生爆氯气的混合气体是否会发生爆炸？炸？可能会。主要看是不是达到了相应的爆炸极限。操作要领用排水法或向下排空气法收集一试管氢气用拇

7、指堵住试管口，管口向下移近火焰，松开拇指点火现象听到尖锐的爆鸣声听到轻微的“噗”声结论不纯纯净实验5-4 氢气验纯的操作某同学收集一试管氢气，某同学收集一试管氢气，按右下图所示用拇指堵住按右下图所示用拇指堵住试管口，移近火焰，移开拇试管口，移近火焰，移开拇指点火，检验氢气的纯度，指点火，检验氢气的纯度，结果没有听到任何声音，分析结果没有听到任何声音，分析其原因：其原因：答：氢气的密度比空气小，试管口向上时，答：氢气的密度比空气小，试管口向上时，移开拇指后，氢气逸出。移开拇指后，氢气逸出。如何检验氢气的纯度？如何检验氢气的纯度？如果氢气不纯净，如果氢气不纯净，我们我们能否直接用能否直接用刚才检刚

8、才检验的那只试管验的那只试管继续向下继续向下排气法收集氢气排气法收集氢气？不能。试管中有残留的不能。试管中有残留的火星，会引燃发生装置内的火星，会引燃发生装置内的混合气体，而引起发生装置混合气体，而引起发生装置的爆炸。的爆炸。氢气用途氢气用途（1）氢能源的优点：）氢能源的优点：产物是水产物是水无污染无污染。燃烧放热多，燃烧放热多，热值高热值高。制取氢气的制取氢气的原料来源广原料来源广。（2）氢能源尚未得到广泛的应用的原因）氢能源尚未得到广泛的应用的原因 1.可燃性可燃性 理想理想的高能燃料：的高能燃料：（4 4）氢燃料电池：能量转化方式：化学能）氢燃料电池：能量转化方式：化学能 电能电能 制取

9、成本高制取成本高 储存、运输中的安全问题未解决储存、运输中的安全问题未解决氢气的用途氢气的用途 决定决定性质性质用途用途体现体现（3）为广泛应用氢能源还须解决的问题）为广泛应用氢能源还须解决的问题2.填充探空气球：填充探空气球：密度最小，但不安全，通常用氦气。密度最小，但不安全，通常用氦气。决定决定性质性质用途用途体现体现氢气的用途氢气的用途 性质性质物理性质：通常状况下，无色无味物理性质：通常状况下，无色无味 的气体，密度比空气小，的气体，密度比空气小，极难溶于水。极难溶于水。化学性质化学性质（1 1）可燃性。点燃前可燃性。点燃前验纯验纯 （2 2）还原性）还原性用途用途可制探空气球可制探空

10、气球氢氢气气的的性性质质和和用用途途决决定定作高能燃料作高能燃料冶炼金属冶炼金属密度比空气小密度比空气小可燃性可燃性还原性还原性焊接金属焊接金属可燃性可燃性1 1下列氢气的性质中，属于化学性质的是（下列氢气的性质中，属于化学性质的是（）A A标准状况下氢气密度小于空气的密度标准状况下氢气密度小于空气的密度 B B混有空气中的氢气，点燃易发生爆炸混有空气中的氢气，点燃易发生爆炸 C C氢气难溶于水氢气难溶于水 D D液态氢是无色液体液态氢是无色液体2 2下列反应的生成物，不污染空气的是（下列反应的生成物，不污染空气的是（）A A在空气中燃烧煤在空气中燃烧煤 B B在空气中燃烧石油在空气中燃烧石油

11、 C C燃放烟花爆竹燃放烟花爆竹D D氢气在空气中燃烧氢气在空气中燃烧某同学用燃着的蜡烛去点燃集气瓶里的氢气，某同学用燃着的蜡烛去点燃集气瓶里的氢气，发现瓶口有发现瓶口有 出现；当燃着的蜡烛出现；当燃着的蜡烛伸入集气瓶时，发现蜡烛火焰伸入集气瓶时，发现蜡烛火焰 ，再把，再把蜡烛拿出瓶外时，蜡烛又蜡烛拿出瓶外时，蜡烛又 。这说明。这说明氢气能够氢气能够 ，但，但 支持燃烧。支持燃烧。不能不能淡蓝色火焰淡蓝色火焰熄灭熄灭着火着火燃烧燃烧 将氢气与氧气的性质和用途将氢气与氧气的性质和用途作比较，各有什么异同之处？作比较，各有什么异同之处？氢气燃烧氢气燃烧氢气燃烧氢气燃烧电解水电解水电解水电解水不不不

12、不同同同同之之之之处处处处氢气氢气氢气氢气+氧气氧气氧气氧气 水水水水(H(H2 2)(O)(O2 2)(H)(H2 2O)O)水水水水 氢气氢气氢气氢气+氧气氧气氧气氧气 (H(H2 2O)(HO)(H2 2)(O)(O2 2)条件为点燃条件为点燃条件为点燃条件为点燃条件为通电条件为通电条件为通电条件为通电生成水放出热量生成水放出热量生成水放出热量生成水放出热量电解水需要消耗电能电解水需要消耗电能电解水需要消耗电能电解水需要消耗电能相互相互相互相互关系关系关系关系两个反应的反应物与生成物正好相反两个反应的反应物与生成物正好相反两个反应的反应物与生成物正好相反两个反应的反应物与生成物正好相反氢

13、气燃烧与电解水比较氢气燃烧与电解水比较课堂练习n1、氢气不同于其它气体的最显著特征是（）A、能燃烧。B、密度最小。C、无色无味。D、难溶于水。Bn2、你认为下列事实能证明某气体是氢气的是（）。A、与空气混合点燃有爆鸣声 B、在空气中燃烧只有水生成 C、在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 D、充满气体的气球在空气中能上升 B n3、点燃氢气必须验纯的原因是（）。A、氢气的着火点很低 B、氢气燃烧时会产生大量的热 C、氢气点燃后产生的水蒸气体积比氢气 大增 D、空气混入氢气在爆炸极限范围内点燃 会发生爆炸 D n（2）欲点燃氢气，试验“氢气在空气中燃烧”。点燃氢气后，观察到的现象是：纯净的氢气在空气中_，

14、产生_火焰。如果要检验氢气的燃烧产物，应采用的操作方法是_该实验说明水是由_元素组成，其原因是_n_n_。安静地燃烧安静地燃烧淡蓝色淡蓝色在火焰上面在火焰上面罩一个干冷的烧杯罩一个干冷的烧杯氢元素和氧氢元素和氧化学反应前后元素种类不变，反应物氢气由氢化学反应前后元素种类不变，反应物氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，二者反应后只元素组成，氧气由氧元素组成，二者反应后只生成水，所以水是由氢氧两种元素组成的生成水，所以水是由氢氧两种元素组成的n4、用氢气吹肥皂泡，会看到什么现象_，用火柴点燃，肥皂泡发出爆鸣声。这个实验说明氢气具有_，有关反应的化学方程式是_。可燃性可燃性吹出的肥皂泡能向上飘吹出的肥皂泡能向上飘2H2+O2=2H20点燃点燃氢气吹肥皂泡干燥剂我能做n5、请你在实验室中探究氢气的有关性质，并回答下列有关问题。(1)证明氢气的密度比空气密度小，这属于氢气的_性质。请设计一个简单的实验方案证明上述性质，简述该方案的操作方法和有关现象。物理物理再再 见见