资源简介

5.1 氢气
素养目标
化学观念：通过学习知道氢气的性质；知道氢气是最洁净的燃料。
科学思维：通过氢气燃烧实验的学习，初步学会运用观察、实验等方法获取化学事实，能初步运用分析、综合归纳等方法认识物质及其变化，形成一定的证据推理能力。
科学探究与实践：能从化学视角对常见的生活现象进行探讨，能运用简单的技术与工程的方法初步解决与化学有关的实际问题。
科学态度与责任：通过理想的燃料的学习，树立绿色环保的理念。
教学重难点
教学重点：氢气的物理、化学性质。
教学难点：检验氢气纯度的方法。
教学过程
【情境导入】
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使用氢气作燃料是因为它有什么独特的优点呢？
合作探究
探究点一 最轻的气体
提出问题 氢气究竟有哪些特别的性质呢？请你观察一个有趣的实验。
讨论交流 观看实验视频，阅读教材，讨论归纳。
归纳总结
项目 观察现象 性质推断
用氢气流吹肥皂泡 气泡上升 密度小于空气密度
用燃着的木条点燃肥皂泡 气泡遇火燃烧 具有可燃性
阅读课本第142页“最轻的气体”的内容，总结出氢气的物理性质，并完成下表。
物质 颜色 气味 状态 密度 熔沸点 水中溶解性 可燃性
物质 无色 无味 气体 比空气小 很低 难溶 可燃
思考：根据氢气的性质，若收集一瓶H2，可采用什么方法？
提问：氢气和我们之前学过的氧气的物理性质有哪些不同呢？
氢气 氧气
色态味 通常状况下，为无色无味的气体
溶解性 难溶于水 不易溶于水
密度（常温常压） 密度比空气小 密度比空气大
空气密度＝1.293 g·L-1
探究点二 最洁净的燃料
提出问题 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？
讨论交流 观看实验视频，阅读教材，讨论归纳。
归纳总结
氢气的燃烧
实验操作 实验现象 化学方程式 结论
点燃纯净氢气 火焰为淡蓝色，罩在火焰上方的烧杯内壁上有水珠出现；手触烧杯，感觉烫。 2H2+O22H2O 反应放热，产物是水；清洁燃料。
提问：通过这个实验，你对水的元素组成有哪些再认识？
（水由氢元素和氧元素组成）
提出问题 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？
观看《氢气与空气混合爆炸》的视频
点燃氢气和空气的混合物
实验操作 实验现象 化学方程式 注
点燃氢气和空气的混合物 点燃，发生爆炸 2H2+O22H2O 使用前必须检验纯度
提出问题 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%）。所以，在使用氢气时要特别注意安全。点燃氢气前，一定要验纯。）
思考：氢气如何验纯？观看《氢气验纯》的视频，注意观察氢气验纯的方法。
氢气的验纯
操作要领 现象 结论
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
探究点三 理想的燃料
提出问题 氢气燃烧放出的热量有多大？氢能源有哪些应用前景？
讨论交流 查阅资料，阅读教材，讨论归纳。
归纳总结
氢气的热值为1.4×105 kJ·kg-1
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。
我国在氢气制造、贮存、运输、应用等方面，已取得重大突破；液氢已应用于火箭、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。
【板书设计】
5.1 氢气
一、最轻的气体
二、最洁净的燃料
1.氢气的燃烧
2.氢气的验纯
三、理想的燃料
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。
【教学反思】
成功之处 本堂课教学主要以学生活动为主，通过学生自学、收集资料、分组整理资料、相互交流等形式，不仅拓宽了学生的知识面，还可以对学生进行环境教育、国情教育，使学生对能源、环境这些关系全球未来命运的共同问题有一定的认识，激发学生环保意识与社会责任感
不足之处 学生课前收集资料太少，对能源的节约认识不深刻

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