(共30张PPT)
第五章
燃
料
5.1
清洁的燃料——氢气
粤教版·九年级化学上册
新课导入
你知道氢气球爆炸时会烧伤人吗?
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思考: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?
推进新课
氢气究竟有哪些特别的性质呢?请你观察一个有趣的实验。
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【观察实验5-1】完成填空
气泡上升
密度小于空气密度
气泡遇火燃烧
具有可燃性
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
最轻的气体
从氢气肥皂泡迅速上升的现象,你便知道氢气是一种密度比空气小的气体。经过科学实验的测定,已知氢气在0℃、101.3
kPa下,1L氢气的质量为0.090g,只有同条件下、同体积空气质量的2/29,氧气质量是1/16
,是物质世界里最轻的气体。
通常状况下,氢气呈气态,在压强为101.3
kPa,温度为
-252
℃时,呈液态;温度为
-259
℃时,为雪花状固态。熔点和沸点比所有其它常见气体都低。
氢气无色、无气味、难溶于水。
思考:氢气有哪些物理性质?
无色无味
气体
密度最小,熔沸点很低
难溶于水
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
密度比空气大
氢气
氧气
色态味
溶解性
密度
(标况)
空气密度=1.293
g·L-1
氢气的燃烧
当燃着的木条接触氢气肥皂泡时,你会发现它可着火燃烧,这说明氢气是一种可燃的气体。现在,请观察氢气燃烧反应的演示,了解氢气的燃烧产物是什么。
【实验5-2】
淡蓝
水珠出现
烫
反应放热
产物是水
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清洁
燃料
实验现象
化学方程式
结论
点燃
纯净
氢气
火焰为____色,罩在火焰上的烧杯内壁有________;手触烧杯感觉____。
思考:氢气有哪些化学性质?
1.常温下,氢气的化学性质稳定。
2.氢气的可燃性。
现象:淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾,放出大量热。
讨论:该实验能否证明水由H和O两种元素组成?
思考:为什么在进行点燃氢气的实验时,一再强调氢气必须纯净呢?这样做的目的是什么?
【实验5-3】
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发生爆炸
点燃
使用前必须检
验纯度
实验现象
化学方程式
注
点燃
氢气和空气的混合物
讨论:为什么纯净的氢气在空气中安静燃烧而氢气不纯时会发生爆炸呢?
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
思考:如何检验氢气的纯度?
猜想:将氢气收集在试管中管口向下移近火焰,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?
【实验5-4】
用排水法或向下排空气法收集一试管氢气用拇指堵住试管口,移近火焰,松开拇指点火。
听到尖锐的爆鸣声
不纯
听到轻微的“噗”声
纯净
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操作要领
现象
结论
两位同学做氢气验纯实验。甲同学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;乙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。两位同学的操作是否正确?为什么?
甲同学应用拇指按住试管口一会,使管内氢气燃烧的火焰熄灭后,此时才能收集氢气,否则易引起爆炸。
乙同学没有听到爆鸣声不能说明氢气已纯,因为试管内部的氢气的体积分数小于4.0%也不会听到爆鸣声。
理想的高能燃料
氢氧燃料电池
以氢氧燃料电池为动力的新型汽车
“氢能”是指氢与氧化剂(如氧气)发生化学反应放出的能量,氢是一种极为优越的新能源,其主要优点有:
燃烧热值高:每千克氢燃烧后能放出142.35千焦的能量,约为汽油的3倍,酒精的3.9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:储氢燃料电池即可用于汽车、飞机、宇宙飞船、又可用于其它场合功能。
氢气是理想的高能燃料
氢能源的优点:
1.燃烧产物只有水,无污染;
2.热值高;
3.制氢的原料可以用水,来源广。
氢能源未普遍使用的原因:
1.廉价的制氢方法没有找到
2.安全储运问题存在技术难题
随堂练习
(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
A
(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
(3)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
C
D
(4)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
AC
拓展提升: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:
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相应的爆炸极限也会发生爆炸……
课堂小结
谈谈你在这节课中,有什么收获?
课后作业
1.完成课本P128
5.1习题;
2.完成练习册本课时的习题。
谢谢!