5.1 洁净的燃料——氢气 课件（44张PPT）

飞人
神话-----翼民
在热气球载人升空后不久，法国的查尔斯和罗伯特乘另一种气球升上了天空，并没有用加热空气的方法，你知道是什么气球吗？

第五章 燃 料
5.1 洁净的燃料 氢气
自主学习---（旧知回顾）
1.物质燃烧的条件是什么？
2.燃烧一定会引起爆炸吗？
引领探究
一.探究氢气的物理性质和化学性质
一切推理都必须从观察与实验中得来。
—伽利略
[实验探究]
实 验 --- 胆 大 心 细
观察实验--- 合作（小组分工）
实验记录（5.6号）
交流并按照黑板提纲总结性质（全体）
黑板展示（1.2号）
实验预览
编号
实验内容
实验现象
推断分析与结论
1
氢气流吹肥皂泡
用燃着的木条点燃气泡
2
点燃纯净的氢气
火焰颜色；是否放热；烧杯内壁。
化学方程式
3
点燃不纯净的氢气
气泡上升
气泡燃烧
密度小于
空气
可燃性
爆炸
引领探究
二.【讨论交流】实验3中，为什么氢气开始能安静燃烧，后来却发生了爆炸?
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
某同学观察了氢气燃烧的爆炸实验后，不禁感叹：氢气如此危险，还是不要再用氢气作燃料为好。你的看法？
点燃可燃性气体之前，必须
（ 验纯）
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；
正确操作：用拇指堵住。
移近火焰，移开拇指点火。
【猜想】氢气纯净或者不纯净会
出现什么样的现象？
判断与辨析
2.乙同学做氢气验纯实验，他用小试管收集氢气并管口向下移近酒精灯火焰，结果听到尖锐的爆鸣声，他未经任何操作便马上用同一只试管去收集氢气，准备再一次验纯。对吗？
1.甲同学将收集了氢气的试管管口向上移近酒精灯火焰，没有听到爆鸣声，他判决氢气已纯。
上
测定氢气和空气混合气体爆炸范围实验数据如下:
氢气的体积分数 %
90
80
70
60
50
空气的体积分数 %
10
20
30
40
50
点燃现象
安静燃烧
强烈爆炸
微弱爆炸
强烈爆炸
强烈爆炸
氢气的体积分数 %
40
30
20
10
5
空气的体积分数 %
60
70
80
90
95
点燃现象
强烈爆炸
强烈爆炸
强烈爆炸
强烈爆炸
不爆炸
氢气占空气总体积的4%-74.2%，
才会爆炸（氢气的爆炸极限）









拔拔高
热热身
动动脑
拔拔高
（1）下列关于氢气的物理性质的描述中，不正确的是（ ）
A、氢气具有刺激性气味 B、氢气极难溶于水
C、氢气是最轻的气体
D、在—259℃时氢气能变成雪状的固态
（2）氢气具有的化学性质是（ ）
A、通常状况下是无色气体 B、密度小
C、具有可燃性 D、熔点低
热热身（20分）
1
C
A
（ 1）下列各组混合物，点燃后可能爆炸的是（ ）
A、纯净的氢气 B、氢气和二氧化碳 C、氧气和二氧化碳 D、氢气和空气
（2）下列物质和空气混合后遇明火，不可能发生爆炸的是（ ）
A、氮气 B、天然气
C、氢气 D、面粉粉尘
知识陷阱（20分）
2
A
D
脑筋加油站（20分）
检验用向下排空气法收集的氢气的纯度，听到爆鸣声，这时可（ ）
A、用拇指堵住试管口一会儿再收集
B、直接用于实验
C、换一支试管再收集检验
D、马上用原试管继续收集
3
AC
脑力体操（20分）
4
1.实验室有2瓶无色气体分别是氢气、氧气，请你利用所学的化学知识对它们进行鉴别，试说出鉴别过程。
2.探究水的元素组成，你都有什么办法？
某实验小组在进行燃烧条件的探究实验时，发现氢气在氯气中也可以燃烧并生成一种气体氯化氢；试写出该反应的化学方程式：
反应类型 ；

通过这个实验你对燃烧有什么新的认识：
(1)燃烧不一定有氧气参加;(2)如果氢气中混有氯气达到爆炸极限也会发生爆炸；……
化合反应
拓展提升（30分）
横放形如（ ）
气体它最（ ）
点燃即来（ ）
不纯会 （ ）
总结升华
工
轻
水
爆鸣
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。
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.
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
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：
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。
（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
氢气的用途
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
氢气的用途
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？
氢气燃烧
电解水
不同之处
氢气+氧气 水
(H2) (O2) (H2O)
水 氢气+氧气
(H2O) (H2) (O2)
条件为点燃
条件为通电
生成水放出热量
电解水需要消耗电能
相互关系
两个反应的反应物与生成物正好相反
氢气燃烧与电解水比较
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/aviation
　　二、家庭小实验：用电池的金属外壳与醋酸反应，制取氢气。
化学性质
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
氢气的性质和用途
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
再 见