洁净的燃料--氢气(福建省福州市台江区)

广教版
第五章 燃料
5．1洁净的燃料——氢气
教学目标
一、知识与技能
1、认识氢气的物理性质
2、了解氢气的燃烧过程及产物
3、知道点燃氢气之前必须验纯
4、初步学习如何检验氢气的纯度
二、过程与方法
1、遵守实验规程，意识到安全操作的重要性
2、知道化学变化伴随有能量变化
三、情感态度与价值观
1、认识氢气是理想的高能洁净燃料的原因。
教学重点
氢气的物理性质及可燃性、氢气的验纯、燃烧反应的热值
教学难点
点燃氢气前必须验纯的原因和方法
教学方法: 实验引导，观察分析，结合多媒体直观形象化，学生为主体。
教具准备: 多媒体电脑一台；实验室氢气肥皂泡仪器一套；尖嘴和长玻璃管各一个；酒精灯；塑料罐；烧杯；火柴；试管。
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
引言：播放在五十周年国庆大典上，放飞成千上万只气球。提问：大家看到了刚才录像中一下子飞起来了许多气球，那同学们知道为什么气球会飞起来吗？我们平时用嘴吹的气球能飞起来吗？为了解开这个谜团，学完这节课就会真相大白。前面我们学习了燃烧的条件。从这节课开始，我们来具体学习有关燃料的一些知识。 倾听 激发学生学习本章节知识的兴趣
提问：那么，我们生活中常用的燃料有哪些呢？（还有吗？同学们说的都很正确） 思考，回答：常见的燃料有木柴、煤炭、天然气、液化气、煤气、汽油、煤油等 激发学生学习本章节知识的兴趣
自问自答：那有没有一种燃料，燃烧后即放热大，又没有污染呢？有的，这就是我们这节课学习的内容――－洁净的燃料――氢气板书：洁净的燃料——氢气 思考，倾听 引入课题
回忆：通过上一章的学习，我们已经知道，水电解可以得到氧气和氢气。现在我这里有一瓶收集满的氢气，大家观察一下，氢气是什么样子的？让学生观察，思考，氢气的色、态、味。那么，氢气有哪些性质呢？让我们来先做一个有趣的实验。 观察，思考。通过实验，大家发表自己的意见，总结出相关的性质 培养，观察和分析实验现象的能力
实验5－1我们准备两个气球，一个通入氢气，一个球用嘴吹。然后同时放开手，大家看到什么现象呢？推断：氢气球向上升，说明气体的密度是小于空气密度的，那么这也将开始时那个谜团解开了，广场上一下子飞起来的气球是因为球里充的是氢气。 观察，回答：氢气球上升 培养，观察和分析实验现象的能力
总结：经过科学实验验证，氢气在标准状况下，1L的气体仅为0.090g只有同条件下的空气的2/29,氧气的1/16。是密度最小的气体。氢气和氧气一样也存在三态，我们一般情况下见到的氢气是气态的，但在－252℃时，为液态，－259℃时，变成雪花状固体。它的熔沸点比一般的气体都低。并且，在一般情况下，极难溶于水中。 倾听，理解 培养学生透过现象看本质的能力
提问：同学们能用最简短的文字来总结一下氢气的物理性质吗？（回答的很好） 思考，回答：氢气是无色、无味气体，难溶于水，密度最小。熔沸点低。 培养，观察和分析实验现象的能力
过渡：刚才我们了解了氢气的物理性质。现在，让我们再进行几个实验，观察氢气的燃烧反应。 倾听 激发兴趣
实验5－2氢气的燃烧在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色。把一个冷而干燥的烧杯置在火焰上方，观察烧杯壁上出现的现象。用手触烧杯感觉一下。 观察，思考 培养，观察和分析实验现象的能力
观察：氢气在空气中燃烧，火焰为 色，罩在火焰上方的烧杯内壁有 。手触烧杯，感觉 。（很好）板书：淡蓝色、小水滴、热。 思考，回答：淡蓝色，小水滴，热。 培养，观察和分析实验现象的能力
解释和结论：氢气在空气中燃烧，生成物是水，同时放出热量和蓝色火焰。由于氢气燃烧产物是水，对大气没有污染，所以，我们说氢燃料是不产生污染物的清洁燃料。 燃烧H2＋O2＝2H2O 倾听，思考 培养学生总结实验的能力
过渡：你们一定感到奇怪，为什么在进行导气管口点燃氢气的实验时，一再强调氢气必须纯净？为了弄清为什么，让我们再来观察一个有趣的爆鸣实验。 倾听，思考 激发兴趣
实验5－3取一个无盖、底部钻一小孔的塑料杯，用纸团堵住小孔，开口一端朝下，通入一会儿氢气，使杯里的气体为氢气和空气的混合气。把这个杯子拿到安全的地方，拔掉堵孔的纸团，用燃着的木条在小孔处点火，大家观察到什么现象？ 观察，思考，回答：杯子会掀开来，听到爆炸声 培养，观察和分析实验现象的能力
为什么会这样呢？原来当氢气与空气混合时，一旦点燃，反应迅速进行，在极短的时间内放出大量的热，使塑料杯子内的气体急剧膨胀，结果发生爆炸。实验测定，当氢气的总体积在4％～74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。板书：爆炸极限，4%——74.2%因此，在使用氢气时，要特别注意安全。点燃氢气之前，一定要检验氢气的纯度。 倾听，思考，掌握 培养，观察和分析实验现象的能力
提问：既然氢气的纯度那么重要，那么我们如何才能知道氢气已经纯净了呢？当然，不能直接去点燃氢气发生器。但是，我们判断氢气是否纯净的依据仍然是爆炸。只不过将气体收集在试管中进行而已。同学们猜想一下，如果试管中的氢气是纯净的，应该有什么样的现象，不纯，又会有什么样的现象？ 思考 引起思考
那让我们再来做实验看看吧。实验5-4收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。 观察，思考 培养，观察和分析实验现象的能力
提问：同学们看到什么现象呢？如果试管中的氢气时纯净的，氢气会被点燃，并伴随有‘噗’的响声，如果不纯，则会伴随有尖锐的爆鸣声。 思考，回答 培养，观察和分析实验现象的能力
人类使用燃料进行燃烧是为了通过燃烧反应产生热量，那么，是否只有通过燃烧才能得到热量呢？我们已经知道，氢气完全燃烧时，跟空气里的氧气化合成水，同时放出大量的热。这热量有多大呢？据测定，氢气完全燃烧的热值为143×103kJ／kg，而汽油完全燃烧的热值为46×103kJ／kg，可见氢气真是难能可贵的既清洁有高能的理想燃料。目前，液氢已在宇宙火箭、航天飞机、导弹等方面应用。 倾听，思考 引起思考
最后我们以小诗来总结一下氢气的性质。 回答：氢气燃烧的热值高，产物是水，它是理想的高能和洁净燃料。 培养学生总结的能力
总结：横放形如工：元素符号：H气体它最轻：是密度最小的气体点燃既来水：燃烧后的产物是水不纯会爆鸣：点燃不纯的氢气发生爆炸（检验纯度） 思考，回答 培养学生总结的能力
作业：P126 检查站
教学板书
洁净的燃料——氢气
一、氢气的物理性质：
无色、无味气体，难溶于水，密度最小。熔沸点低。
二、常温下氢气的化学性质稳定
三、氢气具有可燃性
淡蓝色，小水滴，热
四、验纯
氢气时纯净的，氢气会被点燃，并伴随有‘噗’的响声
不纯，则会伴随有尖锐的爆鸣声
五、爆炸极限。
总体积在4％～74.2％