5.1 洁净的燃料——氢气 课件(共17张PPT内嵌视频) 2023-2024学年科粤版化学九年级上册

(共17张PPT)
5.1 洁净的燃料——氢气
据报道，在某地曾发生一起氢气球爆炸伤人的事件。当时，有几位同学觉得该市广场上用来悬挂商业广告的氢气球挺好玩，便合力把其中一只氢气球从空中拉下来，手推脚踢。突然氢气球“砰”的一声爆炸，一股灼热的烈焰袭来，把几位同学烧伤。后经医院救治，幸未危及生命。造成这起事故的主、客观原因是什么 据此推知氢气应该具有哪些物理性质和化学性质
氢气球
学习目标
1．能说出氢气的物理性质。
2．通过实验探究能知道氢气的燃烧过程及产物。
3．初步学会检验氢气纯度的方法。
4．认识氢气是理想的高能洁净燃料的原因
学习目标
重点探究
任务一：氢气的物理性质
[活动]
观察实验5-1，记录现象，结合相关资料，回答问题
[问题]
1.你能描述出这个实验的现象吗？并据此推断氢气的相关性质。
项目 观察现象 性质推断
用氢气流吹肥皂泡
用燃着的木条点燃气泡
气泡上升
气泡遇火燃烧
密度比空气的小
具有可燃性
重点探究
①颜色、气味、状态：通常状况下氢气是无色无味的气体；
②密度：氢气是密度最小（最轻）的气体；　　
③水溶性：难溶于水；
④熔沸点：在相同条件下沸点比其它气体的低，难液化。
氢气的密度比空气小——向上排空气法
氢气难溶于水——排水法
2.结合课本P125资料，请你用简短的话写出氢气的物理性质。
3.结合氢气的物理性质，请大家讨论实验室收集氢气的方法。
重点探究
任务二：氢气的化学性质
[活动1]
观察实验5-2，记录现象，回答问题
氢气在空气里燃烧，火焰为淡蓝色；罩在火焰上方的烧杯内壁上有水珠；手触烧杯，感觉发烫。
这个反应的实质是氢气与空气中的氧气反应，生成水，并放出热量。
[问题]
1.请你描述出这个实验的现象，并说一说这个反应的实质。
重点探究
2H2 + O2 ==== 2H2O
点燃
根据质量守恒定律，元素的种类在化学反应前后不变，在该反应中，氢气与空气中的氧气反应只生成了水，说明水是由氢元素和氧元素组成。
3.通过这个实验，你对水的元素组成有哪些再认识？
2.请根据氢气燃烧的反应物和生成物写出氢气燃烧的化学方程式。
重点探究
[活动2]
观察实验5-3的现象，回答问题
[问题]
1.你能描述出这个实验的现象吗？
2.实验5-2和5-3都说明氢气的可燃性，为什么一个平静的燃烧，一个却发生爆炸？你对此有什么感悟？
可乐罐飞起并伴有巨响
重点探究
氢气与空气混合时，一旦点燃，反应迅速进行，极短的时间内放出大量的热，使易拉罐内气体急剧膨胀，结果发生爆炸。
空气里混入氢气的体积为总体积的为4.0%~74.2%时，经点燃就会发生爆炸，这个体积分数的范围就是氢气的爆炸极限。
使用可燃性气体时，一定要注意安全。可燃性气体点燃前一定要先检验纯度。
用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，发出尖锐爆鸣声，说明氢气不纯，声音很小，说明氢气较纯。
3.那么如何检验氢气的纯度呢？
重点探究
[总结]
可燃性：
氢气的化学性质
2H2 + O2 ==== 2H2O
点燃
纯净的氢气
不纯的氢气
在空气中安静的燃烧
发生爆炸（4%~74.2%）
发出淡蓝色的火焰
点燃前一定要验纯
重点探究
任务三：理想的高能燃料
[活动]
阅读课本P127页及以下资料，回答问题
电解水制取氢气装置
氢气分子进入存储罐和管道金属内，造成“氢脆”现象
[问题]
说一说氢气作为燃料的优点和不足
重点探究
燃烧热值高：热值为1.43×105kJ·kg-1约为汽油的3倍，煤炭的4.5倍；
清洁无污染：燃烧产物是水，对环境无任何污染;
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：储氢燃料电池既可用于汽车、航空航天，又可用于其它场合。
[答案]
1.制造成本高，廉价的制氢方法没有找到
2.在储存、运输中的安全问题未解决(难液化，易燃、易爆)。
优点
不足
当堂检测
1.下列实例能证明氢气比空气轻的是（　　）
A．用氢气吹的肥皂泡，在屋内迅速上升
B．因为它叫氢（同轻）气，所以就比空气轻
C．它是无色的气体，难溶于水
D．用排水法收集氢气时，气泡在水中向上跑
A
当堂检测
2.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.氢气与空气相混后，若其含量在爆炸极限范围内，则点燃会发生爆炸
D.氢气点燃后产生的水蒸气体积比氢气大
C
当堂检测
3.氢气是一种理想新能源，但目前只在火箭发射等少数情况下使用，主要原因是（ ）
A.氢气燃烧的产物对环境有影响
B.制备氢气耗能大、成本高
C.水资源受到严重污染
D.燃烧时产生热量低于同质量其他燃料
B
当堂检测
4．如图某同学将纯净的氢气点燃，观察到管口有　 　色火焰，将干燥的烧杯罩在火焰上方，观察到烧杯内壁有　 　，据此可说明氢气具有　 　性，用手触摸烧杯，感觉　 　，说明氢气燃烧放出大量的　 　，化学反应表达式
　 　，产物是水，是一种理想的无污染的能源，目前暂时不能普遍使用的原因是　 。
淡蓝
水珠
可燃
发烫
热量
制取成本高、储存困难等
2H2 + O2 ==== 2H2O
点燃
课堂小结
H2的物理性质
H2的化学性质
通常:
无色 无味 气态
密度:
溶解性:
比空气小（最小）
难溶于水
氢气
液氢
固态氢
可燃性
纯净的氢气
不纯的氢气
在空气中安静的燃烧
发生爆炸（4%~74.2%）
发出淡蓝色的火焰
点燃前一定要验纯
氢气是理想的高能清洁的燃料