《验纯氢气的性质》PPT课件.ppt

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1、洁净的燃料氢气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。在在热气球气球载人升空后不久，法国的人升空后不久，法国的查尔斯和斯和罗伯特乘另一种气球升上伯特乘另一种气球升上了天空，并没有用加了天空，并没有用加热空气的方法，空气的方法，你知道是什么气球你知道是什么气球吗？实验：利用实验装置中的气体，吹出肥皂泡。物理性质物理性质比较实验实验：用嘴吹出肥皂泡。为什么会产生这些现象？物理性质物理性质一：氢气的物理性质一：氢气的物理性质2 2、00、101.3kPa 下，下，=0.0899g/L，密度比空密度比空气的小气的小（相同条件下密度

2、最小的气体。相同条件下密度最小的气体。)1 1、通常状况下，无色、无味的气体。、通常状况下，无色、无味的气体。3 3、极、极难溶于水难溶于水。4 4、沸点为、沸点为252252，熔点为，熔点为259259。试与氧气比较其物理性质的异同?101.3kPa，-252时氢气变为时氢气变为无色液体无色液体；101.3kPa，-259时，氢气变成时，氢气变成雪状固体雪状固体 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1.293g/L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极难溶于水难溶于水不易溶于水不易溶于水密度比空气小密

3、度比空气小（o.o899 g/L）密度比空气大密度比空气大 （1.429g/L）化学性质化学性质实验探究氢气燃烧实验：注意观察现象，思考上述问题氢气燃烧实验：注意观察现象，思考上述问题。火火 焰焰 的的 颜颜 色色干冷烧杯内壁干冷烧杯内壁接触烧杯手的感觉接触烧杯手的感觉产生产生淡蓝色火焰淡蓝色火焰烧杯内壁有水雾烧杯内壁有水雾手感到发烫，放出大量热手感到发烫，放出大量热纯净氢气纯净氢气的燃烧的燃烧:安静的燃烧安静的燃烧.氢气的火焰颜色是什么样呢?再看看化学性质化学性质二、氢气的化学性质二、氢气的化学性质2、氢气的可燃性、氢气的可燃性1、常温下，氢气的化学性质稳定。、常温下，氢气的化学性质稳定。化

4、学方程式为化学方程式为:2H2+O2=2H2O点燃思考:该实验能否证明水由H和O两种元素组成?实验：点燃不：点燃不纯的的氢气：气：想一想，为什么点燃纯净的氢气不会爆想一想，为什么点燃纯净的氢气不会爆炸，而点燃氢气和氧气的混合气体就会爆炸炸，而点燃氢气和氧气的混合气体就会爆炸？纯净纯净的氢气在空气中燃烧并未爆炸，那么的氢气在空气中燃烧并未爆炸，那么这起空难究竟是怎么回事呢？这起空难究竟是怎么回事呢？氢气爆炸的微观解释：氢气爆炸的微观解释：在法国人罗齐埃第一次乘在法国人罗齐埃第一次乘热气球飞上天空后第二年，热气球飞上天空后第二年，他计划乘气球飞越英吉利他计划乘气球飞越英吉利海峡。为飞得更远他决定海

5、峡。为飞得更远他决定把氢气球和热气球组合在把氢气球和热气球组合在一起去飞越海峡。然而升一起去飞越海峡。然而升空不久，两只气球碰到了空不久，两只气球碰到了一起发生了爆炸，葬送了一起发生了爆炸，葬送了他年轻的生命。这是航空他年轻的生命。这是航空史上的第一个悲剧。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辛辛登登堡堡号号飞飞艇艇事事件件 想一想，可能是什么原因想一想，可能是什么原因导致了这一悲剧的发生？导致了这一悲剧的发生？氢气与空气中的氧气发生氢气与空气中的氧气发生了反应，导致了这一悲剧的发了反应，导致了这一悲剧的发生。生。氢气是一种易燃、易爆气体，氢气是一种易燃、

6、易爆气体，当空气里混入氢气的体积达到总当空气里混入氢气的体积达到总体积的体积的4.0%4.0%74.2%74.2%时，点燃时，点燃时就会发生爆炸。这个范围叫做时就会发生爆炸。这个范围叫做氢气的爆炸极限。氢气的爆炸极限。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，都必须验纯验纯注意：如何检验氢气的纯度？如何检验氢气的纯度？尖锐的爆鸣声尖锐的爆鸣声氢气不纯氢气不纯“噗噗”的一声的一声氢气纯净氢气纯净如果氢气不纯净，如果氢气不纯净，我们应该怎么做？我们应该怎么做？继续收集氢气检验，如继续收集氢气检验，如果还是用刚才手上

7、的那只试果还是用刚才手上的那只试管，我们能否直接用它继续管，我们能否直接用它继续向下排气法收集呢？向下排气法收集呢？正确操作：正确操作：用拇指堵住。用拇指堵住。移近火焰，移开拇指点火。移近火焰，移开拇指点火。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。性质性质物理性质：通

8、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：具有可燃性。（由于氢气化学性质：具有可燃性。（由于氢气燃烧放出大量热量，与空燃烧放出大量热量，与空气混合点燃易发生爆炸，气混合点燃易发生爆炸，所以点燃前需所以点燃前需验纯验纯。）。）用途用途可制氢气球，可制氢气球，氢氢气气的的性性质质和和用用途途决定可作为高能燃料。可作为高能燃料。1 1下列下列氢气的性气的性质中，属于化学性中，属于化学性质的是（的是（）A A标准状况下准状况下氢气密度小于空气的密度气密度小于空气的密度 B B混有空气中的混有空气中的氢气，点燃易气，点

9、燃易发生爆炸生爆炸 C C氢气气难溶于水溶于水 D D液液态氢是无色液体是无色液体2 2下列反下列反应的生成物，不的生成物，不污染空气的是（染空气的是（）A A在空气中燃在空气中燃烧煤煤 B B在空气中燃在空气中燃烧石油石油 C C燃放烟花爆竹燃放烟花爆竹D D氢气在空气中燃气在空气中燃烧BD 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；当燃着的蜡烛伸入集气瓶出现；当燃着的蜡烛伸入集气瓶时，发现蜡烛火焰时，发现蜡烛火焰 ，再把蜡烛拿出瓶外时，蜡烛，再把蜡烛拿出瓶外时，蜡烛又又 。这说明氢气能够。这说明氢气能够 ，但，但 支持支持燃

10、烧。燃烧。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？氢气燃烧氢气燃烧电解水电解水不不同同之之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通电条件为通电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相互相互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氢气燃

11、烧与电解水比较氢气燃烧与电解水比较 一、今天我们简单了解了航空一、今天我们简单了解了航空史上的一些故事，具体内容大家可史上的一些故事，具体内容大家可访问下面的网站：访问下面的网站：二、家庭小实验：用电池的金二、家庭小实验：用电池的金属外壳与醋酸反应，制取氢气。属外壳与醋酸反应，制取氢气。化学性质化学性质二、氢气的化学性质二、氢气的化学性质（氢气的还原性）（氢气的还原性）化学方程式为化学方程式为:2H2+O2=2H2O点燃 2、氢气和氧化气和氧化铜反反应1、氢气的可燃性、氢气的可燃性（1 1）装置：）装置：（3 3）现象：象：试管中管中黑色黑色固体固体变为亮亮红色色 试管口有管口有水珠水珠出出现

12、化学方程式：化学方程式：CuO +H2 =Cu +H2O（2 2）实验步骤：）实验步骤：试管的底部平管的底部平铺氧化氧化铜并将并将试管口略向下管口略向下倾斜固定斜固定在在铁架台上架台上检验氢气气纯度度通入通入氢气（气（导气管要伸到气管要伸到试管的底管的底部氧化部氧化铜上方）上方）加加热氧化氧化铜结束束时，要先熄灯，待，要先熄灯，待试管冷却后再停止通管冷却后再停止通氢气。气。（3 3）现象：象：试管中管中黑色黑色固体固体变为亮亮红色色 试管口有管口有水珠水珠出出现化学方程式：化学方程式：CuO +H2 =Cu +H2O还原反应：含氧化合物里的氧被还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应夺去的反应氢

13、气使氧化铜还原为铜氢气使氧化铜还原为铜,氢气具有氢气具有还原性还原性 CuO CuH2 H2O氧化反应：物质与氧发生的反应氧化反应：物质与氧发生的反应氧化剂：氧化剂：失去氧元素的物质，有氧化性失去氧元素的物质，有氧化性做还原剂：做还原剂：得到氧元素的物质，有还原性得到氧元素的物质，有还原性放氧化铜的试管口为什么要略向下倾斜？放氧化铜的试管口为什么要略向下倾斜？还原氧化铜时，为什么要先通氢气一会儿，再加热？还原氧化铜时，为什么要先通氢气一会儿，再加热？通氢气的导气管为什么要伸入到试管的底部并在氧化通氢气的导气管为什么要伸入到试管的底部并在氧化铜的正上方？铜的正上方？实验在停止加热后，为什么还要继

14、续通氢气，直到试实验在停止加热后，为什么还要继续通氢气，直到试管冷却为止？管冷却为止？思考防止灼热的铜再被氧化成氧化铜。防止灼热的铜再被氧化成氧化铜。目的是把试管底部的空气排尽，并有利于氢气与氧目的是把试管底部的空气排尽，并有利于氢气与氧化铜充分接触、充分反应。化铜充分接触、充分反应。防止生成的水倒流使试管破裂。防止生成的水倒流使试管破裂。目的是把试管中的空气排出，防止加热时发生爆炸目的是把试管中的空气排出，防止加热时发生爆炸氢气用途氢气用途1 1、填充探空气球（因为氢气的密度比、填充探空气球（因为氢气的密度比 空气小）空气小）2 2、作高能燃料（因氢气有可燃性）、作高能燃料（因氢气有可燃性）

15、3 3、焊接金属（因氢气有可燃性）、焊接金属（因氢气有可燃性）4 4、冶炼金属（因氢气具有还原性）、冶炼金属（因氢气具有还原性）氢气的用途氢气的用途决定决定性质用途体现体现思思考考：氢氢能能源源的的优优点点是是什什么么制取、制取、贮存、运存、运输等方等方面有面有许多技多技术问题没有没有解决解决。（）氢能源的优点（）氢能源的优点：产物是水无污染。产物是水无污染。燃烧放热多。燃烧放热多。制取氢气的原料制取氢气的原料来源广泛。来源广泛。（）氢能源尚未得到（）氢能源尚未得到广泛的应用的原因广泛的应用的原因：氢气的气的实验室制法室制法反应原理：反应原理：Zn+HZn+H2 2SOSO4 4=ZnSO=ZnSO4 4+H+H2 2 制取装置：制取装置：拓展拓展收集方法：排水法和向下排空气法收集方法：排水法和向下排空气法发生装置发生装置：固液不加热型固液不加热型启普发生器优点：能随时控制反应优点：能随时控制反应的发生和停止。的发生和停止。有有孔孔塑塑料料板板 适用于块状固体与液体适用于块状固体与液体之间的反应之间的反应再再 见见