資源簡介

(共34張PPT)
2024年秋季
化學(xué)（科粵版）
九年級上冊
第五單元 燃料與二氧化碳
5.1 氫氣
新課導(dǎo)入
你知道嗎？氫氣在我們的日常生活中很少用作燃料，2022年北京冬奧會主火炬(如右圖所示)使用氫氣作燃料是因為它有什么獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)呢？
點(diǎn)擊圖片播放視頻
推進(jìn)新課
氫氣究竟有哪些特別的性質(zhì)呢？請你觀察一個有趣的實(shí)驗。
點(diǎn)擊播放
思考：
經(jīng)過實(shí)驗，你能推斷出氫氣具有哪些性質(zhì)？
項目 觀察現(xiàn)象 性質(zhì)推斷
用氫氣流吹肥皂泡
用燃著的木條點(diǎn)燃肥皂泡
氣泡上升
密度小于空氣密度
氣泡遇火燃燒
具有可燃性
觀察活動 >>>
【實(shí)驗5-1】目的：知道氫氣的性質(zhì)。
▋▎最輕的氣體
從氫氣肥皂泡迅速上升的現(xiàn)象，便知道氫氣是一種密度比空氣小的氣體。經(jīng)過科學(xué)實(shí)驗的測定，已知在25℃、101.3 kPa(常溫常壓)下，氫氣的密度只有0.090g·L-1，是同條件下空氣密度的2/29，氧氣密度的1/16 ，是物質(zhì)世界里最輕的氣體。
氫氣無色、無氣味、難溶于水，常壓下，溫度降至 -253 ℃時，變?yōu)闊o色液體；進(jìn)一步降至 -259 ℃時，變成雪花狀的白色固體。
思考：氫氣有哪些物理性質(zhì)？
無色無味 氣體
密度最小，熔沸點(diǎn)很低
難溶于水
氫氣與氧氣的物理性質(zhì)的比較
氫氣 氧氣
色態(tài)味 溶解性
密度 （常溫常壓）
空氣密度＝1.293 g·L-1 通常狀況下，為無色無味的氣體
難溶于水
不易溶于水
密度比空氣小
密度比空氣大
用燃著的木條接觸氫氣肥皂泡時，會發(fā)現(xiàn)它可以著火燃燒，這說明氫氣是一種可燃?xì)怏w。那么，氫氣的燃燒產(chǎn)物是什么呢？
▋▎最潔凈的燃料
觀察活動 >>>
目的：觀察氫氣的燃燒現(xiàn)象。
實(shí)驗現(xiàn)象 化學(xué)方程式 結(jié)論
點(diǎn)燃 純凈 氫氣 火焰為____色，罩在火焰上方的燒杯內(nèi)壁上有________；手觸燒杯，感覺____。
【實(shí)驗5-2】
淡藍(lán)
水珠出現(xiàn)
燙
反應(yīng)放熱
產(chǎn)物是水
點(diǎn)擊播放視頻
清潔
燃料
思考：氫氣有哪些化學(xué)性質(zhì)？
1.常溫下，氫氣的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。
2.氫氣的可燃性。
現(xiàn)象：淡藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁有水霧，放出大量熱。
討論：你對水的元素組成有哪些再認(rèn)識？該實(shí)驗?zāi)芊褡C明水由H和O兩種元素組成？
思考：為什么在進(jìn)行點(diǎn)燃?xì)錃獾膶?shí)驗時，要強(qiáng)調(diào)氫氣必須純凈呢？這樣做的目的是什么？
觀察活動 >>>
目的：知道氫氣與空氣混合后遇明火易發(fā)生爆炸，從而明確可燃性氣體的安全使用方法。
實(shí)驗現(xiàn)象 化學(xué)方程式 注
點(diǎn)燃 氫氣和空氣的混合物
【實(shí)驗5-3】
點(diǎn)擊播放視頻
發(fā)生爆炸
點(diǎn)燃
使用前必須檢
驗純度
討論：為什么純凈的氫氣在空氣中安靜燃燒，而氫氣不純時會發(fā)生爆炸呢？
氫氣是易爆氣體，具有相當(dāng)寬的爆炸極限（體積分?jǐn)?shù)：4%~74%，即當(dāng)空氣里混入氫氣的體積達(dá)到總體積的4%～74%時，點(diǎn)燃就會發(fā)生爆炸。這個范圍叫做氫氣的爆炸極限）。因此，在使用氫氣時，要特別注意安全。
注意：
點(diǎn)燃或加熱氫氣前，必須驗純
思考：如何檢驗氫氣的純度？
猜想：將氫氣收集在試管中管口向下移近火焰，如果試管中的氫氣是純凈的，應(yīng)該有什么樣的現(xiàn)象；不純凈又會有什么樣的現(xiàn)象？
觀察活動 >>>
目的：學(xué)習(xí)氫氣驗純的方法。
操作要領(lǐng) 現(xiàn)象 結(jié)論
【實(shí)驗5-4】
用排水法或向下排空氣法收集一試管氫氣用拇指堵住試管口，移近火焰，松開拇指點(diǎn)火。
聽到尖銳的爆鳴聲
不純
聽到輕微的“噗”聲
純凈
點(diǎn)擊播放視頻
兩位同學(xué)做氫氣驗純實(shí)驗。甲同學(xué)用小試管收集氫氣并管口向下移近酒精燈火焰，結(jié)果聽到尖銳的爆鳴聲，他未經(jīng)任何操作便馬上用同一只試管去收集氫氣，準(zhǔn)備再一次驗純；乙同學(xué)將收集了氫氣的試管管口向上移近酒精燈火焰，沒有聽到爆鳴聲，他判決氫氣已純。兩位同學(xué)的操作是否正確？為什么？
甲同學(xué)應(yīng)用拇指按住試管口一會，使管內(nèi)氫氣燃燒的火焰熄滅后，此時才能收集氫氣，否則易引起爆炸。
乙同學(xué)沒有聽到爆鳴聲不能說明氫氣已純，因為試管內(nèi)部的氫氣的體積分?jǐn)?shù)小于4.0%也不會聽到爆鳴聲。
▋▎理想的燃料
氫氣燃燒時，能與空氣中的氧氣化合生成水，同時放出大量的熱。這熱量有多大呢？據(jù)測定，氫氣的熱值為1.4×105 kJ·kg-1，而汽油的熱值為4.6×104 kJ·kg-1。
請計算：氫氣的熱值為汽油的多少倍？
大約3倍
氫氧燃料電池
此外，氫氣可以通過水分解得到，原料易得。由此可見，氫氣的確是難能可貴的既潔凈又高能的理想燃料。
在國家加快綠色發(fā)展、大力支持新能源建設(shè)方針的推動下，我國在氫氣制造、貯存、運(yùn)輸、應(yīng)用等方面，已取得重大突破。
氫能源在許多領(lǐng)域的應(yīng)用正在迅速發(fā)展。液氫早已應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈和航天飛機(jī)等領(lǐng)域，近年來氫燃料電池在汽車、奧運(yùn)火炬等方面也得到了應(yīng)用,充分體現(xiàn)了綠色環(huán)保理念。
課堂小結(jié)
氫氣有可燃性，點(diǎn)燃?xì)錃馇耙灱儭?br/>氫氣燃燒的熱值高，產(chǎn)物是水，因此氫氣是高能和潔凈的理想燃料。
隨堂練習(xí)
（1）下列關(guān)于氫氣的物理性質(zhì)的描述中，不正確的是（ ）
A.氫氣具有刺激性氣味
B.氫氣極難溶于水
C.氫氣是最輕的氣體
D.在﹣259℃時氫氣能變成雪狀的固態(tài)
A
（2）氫氣具有的化學(xué)性質(zhì)是（ ）
A.通常狀況下是無色氣體 B.密度小
C.具有可燃性 D.熔點(diǎn)低
（3）下列各組混合物，點(diǎn)燃后可能爆炸的是（ ）
A.純凈的氫氣 B.氫氣和二氧化碳
C.氧氣和二氧化碳 D.氫氣和空氣
C
D
（4）檢驗用向下排空氣法收集的氫氣的純度，聽到爆鳴聲，這時可（ ）
A.用拇指堵住試管口一會兒再收集
B.直接用于實(shí)驗
C.換一支試管再收集檢驗
D.馬上用原試管繼續(xù)收集
AC
拓展提升：某實(shí)驗小組在進(jìn)行燃燒條件的探究實(shí)驗時，發(fā)現(xiàn)氫氣在氯氣中也可以燃燒并生成一種氣體氯化氫；試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：
通過這個實(shí)驗?zāi)銓θ紵惺裁葱碌恼J(rèn)識：
1.燃燒不一定有氧氣參加；
2.如果氫氣中混有氯氣達(dá)到相應(yīng)的爆炸極限也會發(fā)生爆炸……
課后作業(yè)
1.完成課本P145 5.1習(xí)題；
2.完成練習(xí)冊本課時的習(xí)題。

展開更多......

收起↑