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(共34张PPT)
2024年秋季
化学（科粤版）
九年级上册
第五单元 燃料与二氧化碳
5.1 氢气
新课导入
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？
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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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思考：
经过实验，你能推断出氢气具有哪些性质？
项目 观察现象 性质推断
用氢气流吹肥皂泡
用燃着的木条点燃肥皂泡
气泡上升
密度小于空气密度
气泡遇火燃烧
具有可燃性
观察活动 >>>
【实验5-1】目的：知道氢气的性质。
▋▎最轻的气体
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？
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
氢气 氧气
色态味 溶解性
密度 （常温常压）
空气密度＝1.293 g·L-1 通常状况下，为无色无味的气体
难溶于水
不易溶于水
密度比空气小
密度比空气大
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？
▋▎最洁净的燃料
观察活动 >>>
目的：观察氢气的燃烧现象。
实验现象 化学方程式 结论
点燃 纯净 氢气 火焰为____色，罩在火焰上方的烧杯内壁上有________；手触烧杯，感觉____。
【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
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：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？
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。
实验现象 化学方程式 注
点燃 氢气和空气的混合物
【实验5-3】
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发生爆炸
点燃
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。
注意：
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？
观察活动 >>>
目的：学习氢气验纯的方法。
操作要领 现象 结论
【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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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。
▋▎理想的燃料
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？
大约3倍
氢氧燃料电池
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。
课堂小结
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。
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……
课后作业
1.完成课本P145 5.1习题；
2.完成练习册本课时的习题。

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