资源简介

5.1 氢气
素养目标
1.理解氢气的物理性质,了解氢气燃烧的过程及产物,知道点燃氢气之前必须验纯,初步学会如何检验氢气的纯度,遵守实验规程,意识到安全操作的重要性。
2.从燃料的角度学习氢气的相关知识,通过观察了解氢气的爆鸣。
3.通过对氢气化学性质的学习,知道氢气燃烧的热值高,是理想的高能燃料,更好地开发氢能源。
重点
氢气的物理性质和化学性质。
【自主预习】
氢气的物理性质、化学性质,氢能源的应用。
阅读教材,比一比谁知道得多,谁预习得好。
1.氢气的物理性质:①　　　色　　　臭的气体;②　　　溶于水,因此可以用　　　　法收集;③密度比空气的　　　,是最轻的气体,因此可以用　　　　　　　法收集。
实验 实验现象 性质推断
用氢气流吹肥皂泡 　　　　　　 　　　　　　　
2.氢气的化学性质
(1)氢气的可燃性
实验步骤:点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。把一个干而冷的烧杯罩在火焰上方,观察烧杯内壁出现的现象。用手触摸烧杯外壁,有什么感觉
实验现象:纯净的氢气在空气中　　　　　　　,火焰为　　　　色,罩在火焰上方的烧杯内壁有　　　　　生成,手触烧杯感觉　　　。
解释:氢气在空气中燃烧,实际上是与空气中的　　　　发生反应,生成物是　　　,化学方程式为　　　　　　　　　　　　。
(2)氢气的还原性
如图所示,在小试管中装入少量氧化铜粉末,将小试管固定在铁架台上,将经过检验已经纯净的氢气通入小试管1~2分钟后,再加热小试管中的氧化铜粉末(为什么 　　　　　　　　　　　　　　　　　)。
观察到　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。待粉末全部变色后,先停止加热,继续通氢气到试管冷却为止(为什么 　　　　　　　　　)。
该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
氢气是一种用途广泛的物质。下列关于氢气的叙述不正确的是 (　　)
A.用氢气充灌探空气球是因为相同条件下,氢气的密度最小
B.氢气具有可燃性,可以作燃料
C.点燃氢气时,一定发生爆炸
D.氢气在发生化学变化时,最小粒子是氢原子
【合作探究】
任务驱动一：为什么点燃的氢气必须是纯净的
实验:点燃纸杯中氢气和空气的混合气体,观察到　　　　　　　　。
解释:当氢气与空气混合时,一旦点燃,反应迅速进行,在极短的时间内放出大量的热,使纸杯内的气体急剧膨胀,发生爆炸。
结论:当氢气和空气混合时,点燃就可能会发生爆炸,所以点燃氢气之前,一定要　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
任务驱动二：如何进行氢气纯度的检验
实验步骤:收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,使试管口稍向下倾斜,接近酒精灯火焰,再移开拇指点火。
实验现象:若听到　　　　　　　　,则表示氢气不纯;要再收集再检验,直至听到轻微的“　　　”声。再次验纯时为什么要用手捂一会儿试管才能收集氢气 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
经实验测定,空气中混入氢气的体积为总体积的　　　　　　　　时,点燃气体就会发生爆炸,这个体积分数的范围就叫作氢气的爆炸极限。
任务驱动三：氢能源的开发和利用
(1)氢气的密度小,是最轻的气体,可以　　　　。
(2)氢气具有可燃性,可作　　　　。
氢气作为新能源,一直被人们重视并加以研究。氢气有许多其他燃料所不及的优点。煤、石油、天然气等资源的蕴藏量并不是无限的,氢气可以用水作原料来制取。燃烧相同质量的氢气和汽油,前者放出的热量是后者的3倍。氢气燃烧的产物只有水。
氢气作为理想能源的优点有①　　　　　;②　　　　;③　　　　　　。
开发和利用氢能源还需要解决哪些问题
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)氢气具有还原性,可用于　　　　　　。
(4)氢气还是很重要的化工原料,可用于制取氯化氢气体、氨气等。
下列有关氢气性质、用途的描述错误的是 (　　)
A.通常条件下,氢气是无色、无臭的气体
B.氢气难溶于水、密度比空气的小
C.氢气在空气中燃烧,产生黄色火焰
D.氢气燃烧后的产物是水,不会污染空气,是最理想的清洁能源
【参考答案】
自主预习
预学思考
1.①无　无　②难　排水　③小　向下排空气　肥皂泡向上飘　密度比空气的小
2.(1)安静地燃烧　淡蓝　小水珠　烫　氧气　水　2H2+O22H2O
(2)排出试管内的空气,防止发生爆炸　固体由黑色逐渐变成红色,试管口有小水珠　防止铜再被氧化　H2+CuOCu+H2O
自学检测
C
合作探究
任务驱动一
纸杯向上跳起　检验氢气的纯度
任务驱动二
尖锐的爆鸣声　噗　使管内氢气燃烧的火焰熄灭　4%~74%
任务驱动三
(1)填充气球
(2)燃料
①热值高　②环保　③来源广泛　氢气在制造、贮存和运输等方面还有许多技术问题没有完全突破
(3)还原金属
跟踪演练
C

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