资源简介

(共30张PPT)
5.1 氢气
第五单元 燃烧与二氧化碳
hydrogen
Chapter 5 Combustion and Carbon Dioxide
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
学习目标
01
02
认识氢气的物理性质，掌握氢气的燃烧过程与燃烧产物，知道氢气是高能和洁净的理想燃料的原因
03
了解氢气验纯的必要性，掌握氢气验纯的方法
结合氢能源在日常生活中的应用，体会绿色环保理
教学重点
教学难点
01 氢气的燃烧过程和燃烧产物，验纯
01 绿色环保理念
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
问题探讨
图 5.1-1 北京冬奥会主火炬
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（如图 5.1-1）使用氢气作燃料是因为它有什么独特的优点呢？
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
目
录
CONTENTS
1
最轻的气体
3
理想的燃料
2
最洁净的燃料
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
最轻的气体
01
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
新课探究
一、最轻的气体
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
新课探究
一、最轻的气体
观察活动 >>>
目 的
知道氢气的性质
【实验 5-1】
操作 现象 性质推断
用氢气流吹肥皂泡
用燃着的木条点燃肥皂泡
肥皂泡迅速上升
氢气的密度比空气小
肥皂泡被点燃，发出淡蓝色的火焰
具有可燃性
氢气肥皂泡
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
新课探究
一、最轻的气体
1. 氢气的物理性质
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
颜色 气味 状态 密度 溶解性
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
无色
无臭
气体
0.090g·L-1
难溶于水
25℃，101.3kPa（常温常压下）
－253 ℃
－259 ℃
无色液体
雪花状的白色固体
新课探究
一、最轻的气体
1. 氢气的物理性质
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
向上排空气法
排水法
向下排空气法
√
√
难溶于水
密度比空气小
最洁净的燃料
02
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
新课探究
二、最洁净的燃料
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。
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
那么，氢气的燃烧产物是什么呢？
氢气肥皂泡
新课探究
二、最洁净的燃料
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
观察活动 >>>
目 的
观察氢气的燃烧现象
【实验 5-2】在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气（如图），观察火焰的颜色。把一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，观察现象。
实验现象：氢气在空气中燃烧，火焰为 色；罩在火焰上方的烧杯内壁上有 ；手触烧杯，感觉 。
氢气燃烧
淡蓝
水珠生成
发烫
新课探究
二、最洁净的燃料
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
1. 氢气的燃烧实验
实验结论：
氢气在氧气中燃烧生成水，并放出热量。
2H2 + O2 2H2O
点燃
化学方程式：
氢气是不产生污染物的洁净燃料
产物仅为水
氢气具有可燃性，可作燃料
为什么说氢气是洁净燃料？
新课探究
二、最洁净的燃料
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
通过这个实验，你对水的元素组成有哪些再认识？
氢分子
氧分子
水分子
思考：
在该反应中，氢气与空气中的氧气反应只生成了水。
说明水是由氢元素和氧元素组成。
根据质量守恒定律，元素的种类在化学反应前后不变
依据：
新课探究
二、最洁净的燃料
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
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？
请再观察一个有趣的爆鸣实验。
2. 氢气的爆鸣实验
新课探究
二、最洁净的燃料
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
观察活动 >>>
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。察氢气的燃烧现象
【实验 5-3】如图，取一个无盖、底部钻一小孔的塑料（纸）杯，用纸团堵住小孔，杯口朝下，通入氢气，使杯中的气体为氢气和空气的混合气。在安全的地方，去掉堵孔纸团，用燃着的木条在小孔处点火（为安全起见，点火时人要离远一些）。观察现象。
观察到的现象是： 。
点燃氢气和空气的混合物
开始时H2安静燃烧，一段时间后，发出爆炸声，纸筒被高高掀起
新课探究
二、最洁净的燃料
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
为什么在进行点燃氢气的实验时，要强调氢气必须纯净呢？
3. 氢气的爆炸极限
实验结论：
氢气属于可燃性气体，当它与空气混合并在一定浓度范围内时，一旦遇到明火或高温，就会发生爆炸。
氢气是易爆气体，具有相当宽的爆炸极限（体积分数：4%~74%）。因此，在使用氢气时，要特别注意安全
点燃氢气前，一定要验纯
新课探究
二、最洁净的燃料
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
氢气的验纯
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二、最洁净的燃料
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
观察活动 >>>
目 的
学习氢气验纯的方法
【实验 5-4】如图，用拇指堵住收集了氢气的小试管的管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，用拇指按住试管口一会儿，使氢气燃烧的火焰熄灭，再收集氢气，重复上述操作。若听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。
氢气验纯
尖锐爆鸣声
轻微的“噗”声
不 纯
较 纯
理想的燃料
03
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
新课探究
三、理想的燃料
1. 氢能的主要优点
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
氢气可以通过水分解得到，原料易得。
（1）燃烧热值高：
（3）清洁无污染：
（2）原料易得：
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。据测定，氢气的热值为 1.4×105 kJ kg－1
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）
约为汽油的3倍
拓展：酒精的3.9倍，煤炭的4.5倍。
燃烧产物是水，对环境无任何污染。
1.4×105
4.6×104
=
氢气的确是难能可贵的既洁净又高能的理想燃料
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三、理想的燃料
2. 氢能的缺点
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
（1）制取成本高：还没制得廉价的光分解催化剂
（2）储存、运输中的安全问题未解决：在储存、运输中的安全问题未解决(难液化，易燃、易爆
新课探究
三、理想的燃料
3. 氢能的应用
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
（1）液氢的应用：
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
火箭
导弹
航天飞机
新课探究
三、理想的燃料
3. 氢能的应用
理想的燃料
最洁净的燃料
最轻的气体
（2）氢燃料的应用：
近年来氢燃料在汽车、奥运火炬等方面也得到了应用
氢能的应用充分体现了绿色环保理念
课堂小结
【检测题1】氢气肥皂泡在空气中迅速上升，这一事实说明氢气（　　）
A．无色 B．无气味
C．难溶于水 D．密度比空气小
D
课堂检测
【检测题2】氢气区别于其它气体的最显著特点是（　　）
A．无色无味 B．可以燃烧 C．密度最小 D．难溶于水
C
【检测题3】2023年10月25日电，我国在酒泉卫星发射中心，成功发射神舟十七号载人飞船，本次飞行成组有航天员汤洪波、唐胜杰和江新林组成。航天所用的燃料之一为液氢，材料说明氢气具备的化学性质是
（　　）
A．利用了液氢可以做燃料 B．利用了氢气具有还原性
C．利用了氢气具有可燃性 D．燃烧产生淡蓝色火焰
C
课堂检测
【检测题4】在收集氢气、检验氢气纯度的实验操作中，不正确的是（　　）
A．用排水法收集一试管气体
B．用拇指堵住试管口，管口向上，靠近火焰，移开拇指点火
C．如果听到的声音很小，表示气体较纯
D．如果听到尖锐的爆鸣声，可直接用排水法收集一试管氢气，再进行检验
B
课堂检测
课堂检测
【检测题5】氢能是一种应用前景非常诱人的新能源，但目前仍处在研究、实验阶段，还未广泛使用，其主要原因有（　　）
①氢气燃烧对环境影响的评价问题尚无定论
②氢气的制备耗能巨大，廉价制氢的技术尚未成熟
③氢气储存、运输等安全问题尚未解决
④氢气燃烧产生的热量低于相同质量的矿物燃料，经济效益欠佳
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
B
谢谢您的观看
THANKS

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