51 洁净的燃料 氢气 课件3.ppt

1、元素符号：元素符号：H横放形如工；横放形如工；气体它最轻；气体它最轻；点燃既来水，点燃既来水，不纯会爆鸣。不纯会爆鸣。是密度最小的气体是密度最小的气体燃烧后的产物是水燃烧后的产物是水点燃不纯的氢气发生点燃不纯的氢气发生爆炸爆炸（要检验纯度）（要检验纯度）制出纯氧，并确定了空气中氧、氮的含量，证明水不是元素而是化合物。被称为“化学中的牛顿”。一切推理都必须从一切推理都必须从观察与实验中得来。观察与实验中得来。伽利略伽利略项目观察到的现象性质推断用氢气流蘸肥皂液吹 气 泡气泡上升气泡上升密度小于密度小于空气密度空气密度【实验5-1】实验前进返回 国庆时，天安门广场群众游行的数千名少先队员放飞几万只

2、彩色气球,并跑向主席台前接受检阅，使庆祝活动达到了高潮。用你所学的上表中提供的数据及气体的性质分析，充灌气球最好选用的气体是 _，理由是 _。A、氢气 B、氧气 C、氦气 D、空气气体名称气体名称 氢氢 气气 (H2)氦氦 气气 (He)空空 气气氮氮 气气 (N2)氧氧 气气 (O2)密度密度（g/L）0.0900.1791.2941.2501.429A A、C C密度比空气小密度比空气小氢气的物理性质物物理理性性质质颜色颜色气味气味状态状态 密密 度度 熔点熔点(标准气标准气 压下压下)沸点沸点(标准标准气压下气压下)溶溶解解性性氢氢气气极难极难溶于溶于水水无色无色 无味无味通常通常气态气

3、态0.090g/L0.090g/L(最轻最轻)259259雪状固体雪状固体252252 无色无色 液体液体l2.氢气的燃烧项目观察到的现象性质推断用氢气流蘸肥皂液吹 气 泡用燃着的木条点燃气 泡气泡上升气泡上升气泡遇火气泡遇火燃烧燃烧密度小于密度小于空气密度空气密度【实验5-1】具有可燃性具有可燃性【实验实验5-2】实实 验验 现现 象象 化学方程式化学方程式 注：注：点点燃燃氢氢气气 火焰为火焰为 色色,罩在火焰上罩在火焰上的烧杯内壁的烧杯内壁有有 ,手触烧杯感手触烧杯感觉觉 .淡蓝淡蓝水珠出现水珠出现烫烫反应反应放热放热产物产物是水是水清洁清洁燃料燃料实验前进氢气的可燃性氢气的可燃性 纯净

4、纯净的氢气在空气中燃烧，火焰为的氢气在空气中燃烧，火焰为 色，罩在火色，罩在火焰上方的烧杯内壁有焰上方的烧杯内壁有 ，手触烧杯，感，手触烧杯，感觉觉 。淡蓝淡蓝水珠生成水珠生成发烫发烫后退【实验实验5-3】现 象 化学方程式 注 点燃纯净纯净氢气 火焰为火焰为 色色,罩在罩在火焰上的烧杯内壁火焰上的烧杯内壁有有 ,手触手触烧杯感觉烧杯感觉 .淡蓝淡蓝水珠水珠烫烫用途用途:清洁清洁燃料燃料点燃时点燃时发生爆炸发生爆炸 点燃点燃不纯不纯氢气氢气?w3.氢气的爆炸讨论讨论: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？1.通过所给材料分析，是不是氢气不通过所给材料分析，是不是氢气不纯，点

5、燃就会发生爆炸？纯，点燃就会发生爆炸？2.当氢气在混合气体中的体积分数约当氢气在混合气体中的体积分数约为为_时，点燃会发生爆炸。时，点燃会发生爆炸。氢气的爆炸极限：4.0%74.2%4.0%4.0%74.2%74.2%氢气的体积分数在一定范围内点燃氢气的体积分数在一定范围内点燃时才会发生爆炸时才会发生爆炸 思考：思考：测定氢气和空气混合气体爆炸范围实验数据如下测定氢气和空气混合气体爆炸范围实验数据如下:氢气的体氢气的体积分数积分数%9080706050空气的体空气的体积分数积分数%1020304050点燃现象点燃现象安静燃烧安静燃烧 微弱爆炸微弱爆炸 强烈爆炸强烈爆炸 强烈爆炸强烈爆炸 强烈爆

6、炸强烈爆炸氢气的体氢气的体积分数积分数%403020103空气的体空气的体积分数积分数%6070809095点燃现象点燃现象强烈爆炸强烈爆炸 强烈爆炸强烈爆炸 强烈爆炸强烈爆炸 强烈爆炸强烈爆炸不爆炸不爆炸o 4.氢气的验纯猜想：猜想：将氢气收集在试管中，管口向下移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，的，应该有什么样的现象？不纯，又会有什么样的现象？又会有什么样的现象？操作要领操作要领用排水法或向下用排水法或向下排空气法收集一排空气法收集一试管氢气，用拇试管氢气，用拇指堵住试管口，指堵住试管口，移近火焰，松开移

7、近火焰，松开拇指点火拇指点火现象现象听到尖锐的听到尖锐的爆鸣声爆鸣声听到轻微的听到轻微的“噗噗”声声结论结论不不纯纯纯纯净净实验实验5-4 氢气验纯的操作氢气验纯的操作【实验实验5-3】现 象 化学方程式 注：点燃点燃纯净纯净氢气氢气 点燃点燃不纯不纯氢气氢气 火焰为火焰为 色色,罩在罩在火焰上的烧杯内壁火焰上的烧杯内壁有有 ,手触手触烧杯感觉烧杯感觉 .蓝蓝水珠水珠烫烫用途用途:清洁清洁燃料燃料发生爆炸发生爆炸 使用前使用前必须检必须检验纯度验纯度拓展迁移：拓展迁移：两位同学做氢气验纯实验。甲同学用小试管收集氢气并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

8、到尖锐的爆鸣声，他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？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，否则易引烧的火焰熄灭后，此时才能收集氢气，否则易引起爆炸！起爆炸！乙同学没有

9、听到爆鸣声不能说明氢气已纯，因为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试管内部的氢气的体积分数小于4.0%也不会听到也不会听到爆鸣声！爆鸣声！o5.使用氢气时一定要注意安全！氢气氢气爆炸爆炸伤人伤人！1937年5月6日，德国一艘装有2亿升氢气的巨型飞艇“兴登堡号”在新泽西上方爆炸，直接夺走35人的生命，从此飞艇载客时代结束。通过本节课，你知道这样做的危险性通过本节课，你知道这样做的危险性吗？现在的你还会这样做吗？吗？现在的你还会这样做吗？国庆时，天安门广场群众游行的国庆时，天安门广场群众游行的数千名少先队员持几万各彩色气球走数千名少先队员持几万各彩色气球走向主席

10、台前接受检阅，使庆祝活动达向主席台前接受检阅，使庆祝活动达到了高潮。用你所学的下列气体的性到了高潮。用你所学的下列气体的性质及下表提供的数据分析充灌气球最质及下表提供的数据分析充灌气球最好选用的气体是好选用的气体是_理由是理由是 。气体气体名称名称 氢气氢气H2氦气氦气He 氮气氮气N2 氧气氧气O2 空气空气 密度密度（g/L）0.089 0.179 1.250 1.429 1.293 氦气氦气密度比空气小，密度比空气小，不易燃易爆不易燃易爆 当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是目前所用的能源如石油、天然气、煤，均属不可再生资源，而且地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的

11、能源新的能源。二、理想的高能燃料 氢能源“氢能氢能”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；清洁无污染清洁无污染：燃烧产物是水，对环境无任何污染;资源丰富：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：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。开发氢能的关键技术：开发氢能的关键技术：要解决制氢问题；要解决氢的储存及运输问题。1.什么是氢能什么是氢能 化学反应在生成新物质的同时，

12、总是伴随着能量的变化，而能量的变化通常表现为热量的变化。许多化学反应都有发热现象（如可燃物的燃烧、金属与酸反应等），也有些化学反应时吸热的（如高锰酸钾的分解）。燃料是人类获取能量的主要物质来源之一。在燃料化学中，表示燃料质量的一种重要指标。它指单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量。氢氧燃料电池氢氧燃料电池以氢氧燃料电池为动力的新型汽车H2的物理性质的物理性质H2的化学性质的化学性质通常通常无无色色 无无味味 气气态态密度密度溶解性溶解性比空气小比空气小（最小）（最小）难溶于水难溶于水氢气氢气液氢液氢固态氢固态氢可燃性可燃性2222H+O2H O点燃纯净的氢气纯净的氢气不纯的氢气不纯的

13、氢气在空气中在空气中安静安静的燃烧的燃烧发生发生爆炸爆炸（4%74.2%）发出发出淡蓝色淡蓝色的火焰的火焰点燃前一定要点燃前一定要验纯验纯（1）下列关于氢气的物理性质的描述中，不正）下列关于氢气的物理性质的描述中，不正确的是（确的是（）A、氢气具有刺激性气味、氢气具有刺激性气味 B、氢气极难溶于水、氢气极难溶于水C、氢气是最轻的气体、氢气是最轻的气体 D、在、在259时氢气能变成雪状的固态时氢气能变成雪状的固态（2）氢气具有的化学性质是（）氢气具有的化学性质是（）A、通常状况下是无色气体、通常状况下是无色气体 B、密度小、密度小 C、具有可燃性、具有可燃性 D、熔点低、熔点低热热身热热身1CA

14、（1）下列各组混合物，点燃后可能爆炸的是）下列各组混合物，点燃后可能爆炸的是（）A、纯净的氢气、纯净的氢气 B、氢气和二氧化碳、氢气和二氧化碳 C、氧气和二氧化碳、氧气和二氧化碳 D、氢气和空气、氢气和空气（2）下列物质和空气混合后遇明火，不可能发）下列物质和空气混合后遇明火，不可能发生爆炸的是（生爆炸的是（）A、氮气、氮气 B、天然气、天然气 C、氢气、氢气 D、面粉粉尘、面粉粉尘知识陷阱知识陷阱2AD脑筋加油站脑筋加油站 检验用向下排空气法收集的氢气的纯度，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（听到爆鸣声，这时可（）A、用拇指堵住试管口一会儿再收集、用拇指堵住试管口一会儿

15、再收集 B、直接用于实验、直接用于实验 C、换一支试管再收集检验、换一支试管再收集检验 D、马上用原试管继续收集、马上用原试管继续收集3AC脑力体操脑力体操4实验室有三瓶无色气体分别是氢实验室有三瓶无色气体分别是氢气、氧气、氮气，请你利用所学气、氧气、氮气，请你利用所学的化学知识对它们进行鉴别，试的化学知识对它们进行鉴别，试说出鉴别过程说出鉴别过程。某实验小组在进行燃烧条件的探究实验时，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：氯化氢；试写出该反应的化学方程式：反应类型反应类型 ；通过

16、这个实验你对燃烧有什么新的认识：通过这个实验你对燃烧有什么新的认识：(1)(1)燃烧不一定有氧气参加燃烧不一定有氧气参加;(2)(2)如果氢气中混有氯气达到相应的爆炸极限如果氢气中混有氯气达到相应的爆炸极限 也会发生爆炸；也会发生爆炸；点燃222ClHHCl2化合反应化合反应拓展提升拓展提升作业作业 (特别说明：纯度就是质量分数；要写解题过程)实验室制取氢气的方法是用金属锌和稀硫酸反应来制取，反应文字表达式如下：锌+稀硫酸 硫酸锌+氢气 如果实验室需要制备100升的氢气来填充一批气球，则：(标况下氢气的密度为0.09g/L)需要纯度为90%的锌多少克？需要质量分数为10%的稀硫酸多少克？同时能产生多少克的硫酸锌？答案：325g、4.4kg、724.5g