科粤版九年级化学5.1-洁净的燃料-氢气

第五章 燃 料 5.1 洁净的燃料 氢气 清水三中 煤 炭 天 然 气 石 油 木 柴 v原理： Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2 ↑ v发生装置：固液不加热型 v收集装置：排水法 或 向下排空气法 启 普 发 生 器 优点： 能随时控制 反应的发生 和停止。 实验Ⅰ：利用实验装置中的气体，吹 出肥皂泡。 比较实验 实验Ⅱ：用嘴吹出肥皂泡。 为什么会产生这些现象？ 一：氢气的物理性质 2、 0℃、 101.3kPa 下，ρ=0.090g/L， （相同条件下密度最小的气体。) 1、通常状况下，无色、无味的气体。 3、极难溶于水。 试与氧气比较其物理性质的异同? 101.3kPa，-252℃时氢气变为无色液体； 101.3kPa，-259℃时，氢气变成雪状固体 氢气 氧气 色态味 溶解性 密度 （标况） 空气密度＝1.293 g·L-1 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 极难溶于水 不易溶于水 密度比空气小 （0.090 g·L-1 ） 密度比空气大 （1.429 g·L-1） 实验探究 　　氢气燃烧实验：注意观察现象，思考上述问题。 火 焰 的 颜 色 干冷烧杯内壁 接触烧杯手的感觉 产生淡蓝色火焰 烧杯内壁有水雾 手感到发烫，放出大量热 　　纯净氢气的燃烧: 安静的燃烧. 氢 气 的 火 焰 颜 色 是 什 么 样 呢 ? 再 看 看 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 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？ 纯净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？ 氢气爆炸的微观解释： 中国消费者协会警示： 中消协提醒社会各界关注： 氢气是一种易燃易爆气体，灌充 氢气的气球极易发生火灾、爆炸事故。如儿童玩耍氢气球时接近 火源，或者附近有人吸烟都可能导致爆炸，爆炸往往对人的面部 损伤最为严重。 国家有关部门规定： 在公众活动场所，严禁灌充、施放氢气球及其升空物，严禁 在各种场合灌充手持氢气球。如需要施放气球及其他升空物 一律使用氦气球。 消费者不要购买灌充不明气体的气球。 学校、家长要做好未成年人的监护工作。 希望有关部门加强对气球销售者和使用者的监督检查。 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、 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：氢气的密度比空气小，试管口向上时， 移开拇指后，氢气逸出。 思 考 ： 氢 能 源 的 优 点 是 什 么 三、氢能源 （1）氢能源的优点： ①产物是水无污染。 ②燃烧放热多，热值高。 ③制取氢气的原料来源广。 （3）氢能源尚未得到广泛的应用的原因 1. 理想的高能燃料： （2）氢燃料电池：能量转化方式：化学能 电能 ①制取成本高 ②储存、运输中的安全问题未解决 2.填充探空气球： 密度最小，但不安全，通常用氦气。 决定 性质 用途 体现 1．下列氢气的性质中，属于化学性质的是（ ） A．标准状况下氢气密度小于空气的密度 　B．混有空气中的氢气，点燃易发生爆炸 　C．氢气难溶于水 　D．液态氢是无色液体 2．下列反应的生成物，不污染空气的是（ 　） A．在空气中燃烧煤 B．在空气中燃烧石油 　C．燃放烟花爆竹　　D．氢气在空气中燃烧 １某同学用燃着的蜡烛去点燃集气瓶里的氢气， 发现瓶口有 出现；当燃着的蜡烛 伸入集气瓶时，发现蜡烛火焰 ，再把 蜡烛拿出瓶外时，蜡烛又 。这说明 氢气能够 ，但 支持燃烧。不能 淡蓝色火焰 熄灭 着火 燃烧 ２ 将氢气与氧气的性质和用途 作比较，各有什么异同之处？ 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 访问下面的网站： http://1593226.2.16/gb/beyond/avi ation 　　二、家庭小实验：用电池的金 属外壳与醋酸反应，制取氢气。 二、氢气的化学性质 3、氢气的还原性 化学方程式为:2H2+ O2==== 2H2O 点燃 氢气还原氧化铜 2、氢气的可燃性 （1）装置： 1、常温下，氢气的化学性质稳定。 （2）注意事项： ①通氢气前要先检验纯度 ②试管口略向下倾斜 ③导气管要伸到试管的底部,氧化铜上方 ④试管口不能用橡皮塞堵住 ⑤实验时，要先通氢气排空气，后加热 ⑥结束时，要先熄灯，待试管冷却后再停止通氢气。 防止冷凝水倒流使试管破裂。 （3）现象：① 试管中黑色固体变为亮红色 ②试管口有水出现 （4）化学方程式： CuO + H2 = Cu + H2O 还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应 氧化反应：物质与氧发生的反应 氢气使氧化铜还原为铜,氢气具有还原性 （2）注意事项： ①通氢气前要先检验纯度 ②试管口略向下倾斜 ③导气管要伸到试管的底部,氧化铜上方 ④试管口不能用橡皮塞堵住 ⑤实验时，要先通氢气排空气，后加热 ⑥结束时，要先熄灯，待试管冷却后再停止通氢气。 △ ①放氧化铜的试管口为什么要略向下倾斜？ ②还原氧化铜时，为什么要先通氢气一会儿，再加热？ ③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？ ④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？ 思考 ①防止生成的水倒流使试管破裂。 ②目的是把试管中的空气排出，防止加热时发生爆炸 ③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。 ④防止灼热的铜再被氧化成氧化铜。 （5）步骤：一通、二点、 三熄、四停 如颠倒会发 生爆炸 如颠倒铜会 重新变成 氧化铜 酒精灯：“迟到早退” 氢 气：“早出晚归” 氢→灯→灯→氢 先通氢气防爆炸，后停氢气防氧化 氢气用途 1、填充探空气球（因为氢气的密度比 空气小） 2、作高能燃料（因氢气有可燃性） 3、焊接金属（因氢气有可燃性） 4、冶炼金属（因氢气具有还原性） 氢气的用途 决定 性质 用途 体现 5、制盐酸：H2 + Cl2 = 2HCl HCl气的水溶液叫盐酸。 点燃 性质 物理性质：通常状况下，无色无味 的气体，密度比空气小， 极难溶于水。 化学性质（1）可燃性。点燃前验纯 （2）还原性 用途 可制探空气球 决 定 作高能燃料 冶炼金属 密度比空气小 可燃性 还原性 焊接金属 可燃性