5.1洁净的燃料-氢气(公开课)解析.ppt
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1、-1937年5月6日,德国一艘装有2亿升氢气的巨型飞艇“兴登堡号”在新泽西上方爆炸,直接夺走35人的生命,从此飞艇载客时代结束。在法国人罗齐埃第一次乘热气球飞上天空后第二年,他计划乘气球飞越英吉利海峡。为飞得更远他决定把氢气球和热气球组合在一起去飞越海峡。然而升空不久,两只气球碰到了一起发生了爆炸,葬送了他年轻的生命。这是航空史上的第一个悲剧。航空史上的悲剧航空史上的悲剧航空史上的悲剧航空史上的悲剧项目观察到的现象性质推断用氢气流蘸肥皂液吹 气 泡用燃着的木条点燃气 泡气泡上升气泡上升气泡遇火气泡遇火燃烧燃烧密度小于密度小于空气密度空气密度【观察实验5-1】完成填空一、物理性质一、物理性质无色
2、无味无色无味 气体气体密度最小,密度最小,熔沸点很低。难溶于水难溶于水氢气无色、无气味、难溶于水。从氢气肥皂泡迅速上升的现象,你便知道氢气是一种密度比空气小的气体。经过科学实验的测定,已知氢气在0、101.3 kPa下,1L氢气的质量为0.090g,只有同条件下、同体积空气质量的 2/29,氧气质量是1/16,是物质世界里最轻的气体。通常状况下,氢气呈气态,在压强为101.3 kPa,温度为-252 时,呈液态;温度为-259 时,为雪花状固态。熔点和沸点比所有其它常见气体都低。实实 验验 现现 象象 化学方程式化学方程式 结论结论点点燃燃纯纯净净氢氢气气 火焰为火焰为 色色,罩在火焰上罩在火
3、焰上的烧杯内壁的烧杯内壁有有 ,手触烧杯感手触烧杯感觉觉 .蓝蓝水珠出现水珠出现烫烫反应反应放热放热产物产物是水是水清洁清洁燃料燃料 现 象 化学方程式 注 点燃纯净氢气 点燃不纯氢气 火焰为火焰为 色色,罩在罩在火焰上的烧杯内壁火焰上的烧杯内壁有有 ,手触手触烧杯感觉烧杯感觉 .蓝蓝水珠水珠烫烫用途用途:清洁清洁燃料燃料发生爆炸发生爆炸?使用前必须检验纯度点燃点燃化学性质二、氢气的化学性质2、氢气的可燃性1、常温下,氢气的化学性质稳定。思考:该实验能否证明水由H和O两种元素组成?现象:淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾,放出大量热2H2 +O2 2H2O点燃 为什么为什么纯净纯净的氢气在的氢气在空气
4、中空气中安静燃烧安静燃烧而氢气而氢气不纯不纯时会发生时会发生爆炸爆炸呢?呢?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4.0%74.2%时,点燃时就会发生爆炸。这个范围叫做氢气的爆炸极限。点燃或加热氢气前,必须验纯拓展:点燃或加热其他可燃性气体前,都必须验纯如:煤气、天然气、猜想:将氢气收集在试管中管口将氢气收集在试管中管口向下移近火焰,如果试管中向下移近火焰,如果试管中的氢气是纯净的,应该有什的氢气是纯净的,应该有什么样的现象,不纯,又会有么样的现象,不纯,又会有什么样的现象?什么样的现象?操作要领操作要领用排水法或向下用排水法或向下排空气法收集一排空气法收集一试管氢气用拇
5、指试管氢气用拇指堵住试管口,移堵住试管口,移近火焰,松开拇近火焰,松开拇指点火指点火现象现象听到尖锐的听到尖锐的爆鸣声爆鸣声听到轻微的听到轻微的“噗噗”声声结论结论不不纯纯纯纯净净【实验实验5-4】氢气验纯的操作】氢气验纯的操作如何检验氢气的纯度?如何检验氢气的纯度?尖锐的爆鸣声氢气不纯“噗”的一声氢气纯净如果氢气不纯净,我们应该怎么做?继续收集氢气检验,如果还是用刚才手上的那只试管,我们能否直接用它继续向下排气法收集呢?正确操作:用拇指堵住。移近火焰,移开拇指点火。某同学收集一试管氢气,按右下图所示用拇指堵住试管口,移近火焰,移开拇指点火,检验氢气的纯度,结果没有听到任何声音,分析其原因:答
6、:氢气的密度比空气小,试管口向上时,移开拇指后,氢气逸出。二、化学性质二、化学性质可燃性可燃性2H2+O2 2H2O 氢氧燃料电池氢氧燃料电池以氢氧燃料电池为动力的新型汽车“氢能氢能”是指氢与氧化剂(如氧气)发生化学反应放出的能量,氢是一种极为优越的新能源,其主要优点有:燃烧热值高燃烧热值高:每千克氢燃烧后能放出142.35千焦的能量,约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,煤炭的4.5倍;清洁无污染清洁无污染:燃烧产物是水,对环境无任何污染;资源丰富:资源丰富:氢气可用水分解制取,而水是地球上最为丰富的资源;适用范围广:适用范围广:储氢燃料电池即可用于汽车、飞机、宇宙飞船、又可用于其它场合功能。开发
7、氢能的关键技术:开发氢能的关键技术:要解决制氢问题;要解决氢的储存及运输问题。理想的高能燃料理想的高能燃料 氢能源氢能源 什么是氢能呢什么是氢能呢氢气是理想的高能燃料氢气是理想的高能燃料(一)、氢能源的优点:(一)、氢能源的优点:1、燃烧产物只有水,、燃烧产物只有水,无污染;无污染;2、热值高;热值高;3、制氢的原料可以用水,、制氢的原料可以用水,来源广。来源广。(二)、氢能源未普遍使用的原因:(二)、氢能源未普遍使用的原因:1、廉价的制氢方法没有找到、廉价的制氢方法没有找到2、安全储运问题存在技术难题、安全储运问题存在技术难题常用燃料对比常用燃料对比燃料热值kJ/g产物氢气酒精天然气煤汽油1
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