初中化学科粤版(2024)九年级上册5.1 氢气课堂教学课件ppt
展开你知道吗?氢气在我们的日常生活中很少用作燃料,2022年北京冬奥会主火炬(如右图所示)使用氢气作燃料是因为它有什么独特的优点呢?
氢气究竟有哪些特别的性质呢?请你观察一个有趣的实验。
【实验5-1】目的:知道氢气的性质。
从氢气肥皂泡迅速上升的现象,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,已知在25℃、101.3 kPa(常温常压)下,氢气的密度只有0.090g·L-1,是同条件下空气密度的2/29,氧气密度的1/16 ,是物质世界里最轻的气体。
氢气无色、无气味、难溶于水,常压下,温度降至 -253 ℃时,变为无色液体;进一步降至 -259 ℃时,变成雪花状的白色固体。
思考:氢气有哪些物理性质?
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
用燃着的木条接触氢气肥皂泡时,会发现它可以着火燃烧,这说明氢气是一种可燃气体。那么,氢气的燃烧产物是什么呢?
目的:观察氢气的燃烧现象。
思考:氢气有哪些化学性质?
1.常温下,氢气的化学性质稳定。
现象:淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾,放出大量热。
讨论:你对水的元素组成有哪些再认识?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,要强调氢气必须纯净呢?这样做的目的是什么?
目的:知道氢气与空气混合后遇明火易发生爆炸,从而明确可燃性气体的安全使用方法。
使用前必须检 验纯度
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?
氢气是易爆气体,具有相当宽的爆炸极限(体积分数:4%~74%,即当空气里混入氢气的体积达到总体积的4%~74%时,点燃就会发生爆炸。这个范围叫做氢气的爆炸极限)。因此,在使用氢气时,要特别注意安全。
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;不纯净又会有什么样的现象?
目的:学习氢气验纯的方法。
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。
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。
氢气燃烧时,能与空气中的氧气化合生成水,同时放出大量的热。这热量有多大呢?据测定,氢气的热值为1.4×105 kJ·kg-1,而汽油的热值为4.6×104 kJ·kg-1。
请计算:氢气的热值为汽油的多少倍?
此外,氢气可以通过水分解得到,原料易得。由此可见,氢气的确是难能可贵的既洁净又高能的理想燃料。
在国家加快绿色发展、大力支持新能源建设方针的推动下,我国在氢气制造、贮存、运输、应用等方面,已取得重大突破。
氢能源在许多领域的应用正在迅速发展。液氢早已应用于火箭、导弹和航天飞机等领域,近年来氢燃料电池在汽车、奥运火炬等方面也得到了应用,充分体现了绿色环保理念。
氢气有可燃性,点燃氢气前要验纯。氢气燃烧的热值高,产物是水,因此氢气是高能和洁净的理想燃料。
(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
(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
(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
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……
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