5.1洁净的燃料-氢气

授课学案

【知

识回顾与检测】

1、下列化学方程式的书写不正确

．．．的是（）

A、CaCO 高温

CaO+CO2↑ B、2KMnO4

△

K2MnO4+MnO2+O2↑

C、Al+O 点燃

Al2O3 D、CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

2.把4克硫粉放在给定质量的氧气中燃烧，有关实验数据如下表所示

（1）第一次实验中，参加反应的硫、氧气、生成的二氧化硫三种物质的质量比____________。

（2）通过计算求出第二次实验生成二氧化硫的质量是多少克？

（3）在表中填写第三次实验生成的二氧化硫的质量。

【作业批改和讲解】

【知识讲解与练习】

知识点一：氢气的特性

☆ 1、物理性质：①无色无味的气体；②难溶于水，因此可以用排水法收集；③密度比空气小，是最轻的气体因此可以用向下排空气法收集

例：下列可以用于收集氢气正确的方法是（ ） A 、排水集气法B 、向上排空气法C 、向下排空气法 ☆☆2、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安静的燃烧，火焰为淡蓝色，罩在火焰上方的烧杯内壁有小水珠生成，手触烧杯感觉烫。

解释：氢气在空气中燃烧，实际上是氢气与空气中的氧气发生反应，生成物是水。 化学方程式：2H 2+O 2

−−→−点燃2H 2O

1、氢气燃烧的化学反应方程式：

2、如右图，将盛满氢气的集气瓶瓶口朝下，同时把一根燃着的木条缓缓伸到瓶底，可观察到的现象是： ，实验说明氢气具有的化学性质是_____． ②氢气纯度检验

☆思考1：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，观察到纸杯向上跳起。

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热，使塑料筒内的气体急速膨胀，结果发生爆炸。

结论：当氢气和空气混合时，点燃就可能会发生爆炸，所以使用氢气之前，一定要验纯。

☆☆思考2：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：若听到尖锐的爆鸣声，则表示氢气不纯；要再收集再检验,直至听 到轻微

噗声。再次验纯时为什么要用手捂一会试管才能收集氢气？ 因为：使管内氢气燃烧的火焰熄灭。

结论：经实验测定，空气中混入氢气的体积为总体积的4％-74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个体积分数的范围就叫做氢气的爆炸极限。

实验 实验现象 性质推断 用氢气流吹肥皂泡 肥皂泡向上飘

密度比空气小

注意事项：点燃氢气前要注意安全，一定要先检验氢气的纯度！☆☆③氢气的制取

氢气的实验室制取装置如图所示：（与实验室制取二氧化碳相同）实验现象：有大量气泡冒出，锌粒逐渐溶解。

化学反应方程式：Zn+H

2SO

4

=ZnSO

4

+H

2

↑

☆☆☆④氢气的还原性

无水硫酸铜

实验装置图如上图所示，化学反应方程式：H

2+CuO

Cu + H

2

O实验步骤：

1、检查装置气密性（这是涉及气体实验的常规步骤）

2、检查氢气纯度（这是易爆炸气体使用的必经步骤）

3、加入药品，连接好装置。

4、先通入一段时间。（赶走玻璃管里的空气，防止氢气混合混合空气加热时爆炸，这一步很重要，千万不能先加热，这是常考点）

5、再点燃酒精灯加热，直至黑色固体完全变红

6、熄灭酒精灯，并继续通氢气，直至试管冷却为止（这一点非常重要，因为反应生成的铜是炙热的，如果遇到空气会立刻氧化为氧化铜，所以在它完全冷却之前不可停止通氢气，这是实验成功的关键，也是常考点）无水硫酸铜的作用：做干燥剂，吸收水。

（无水硫酸铜是无色固体，再吸收水之无水硫酸铜后会变为蓝色，以此来判断反应有没有

生成水。）

例、写出氢气还原氧化铜的化学方程式：__________。反应现象：_______________________。

注意：①、在通入氢气之前一定要_______________防止发生______________。

②、实验时应当先通氢气一段时间后再加热，目的是_________________________________。 、实验结束后，先_____________,再_______________。为什么要这样做?________________。

练习、1、下列实验操作，主要不是从安全因素考虑的是（）

A、点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度

B、给试管里的液体加热时，不可让试管口对着自己或旁人

C、禁止向燃着的酒精灯里添加酒精

D、氢气还原氢化铜实验结束后，先熄灭酒精灯，再继续通入氢气至试管冷却

3、实验室用氢气还原氧化铜，有以下主要操作步骤：①加热盛有氧化铜粉末的试管②通入氢气③检验氢气的纯度④撤去酒精灯⑤继续通氢气到试管冷却正确的操作步骤是（） A、③②①④⑤ B、③②

①⑤④ C、③①②⑤④ D、①③②④⑤

4、下列说法不正确的是（）

A.H2在空气中燃烧的火焰为淡蓝色

B. 利用H2的还原性可以进行金属冶炼

C.氢气是一种新能源。

D.收集满氢气的集气瓶应正放在桌子上.

5、经验纯的H2还原CuO时，应先通氢气后加热，原因是（）

A．防止铜被氧化 B. 防止氢气被氧化 C．防止混合气体爆炸 D. 防止氢气逸出

6、用氢气还原氧化铜的错误作法是（）

A、开始时，先加热后通入氢气

B、通氢气的导管插入试管底部氧化铜的上面

C、试管口稍向下倾斜

D、结束时，先撤导管后撤酒精灯

7、下列氢气的用途与可燃性有关的是（）

A、充灌探空气球

B、利用氢氧焰焊接金属

C、冶炼金属钨

D、H2与N2反应制NH3

☆知识点二：氢气的利用

1、因为氢气的密度小，是最轻的气体，可以。

2、因为氢气具有可燃性，可做。

氢气作为新能源普遍被人们重视并加以研究。氢气用作燃料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石油，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？

答：。

你知道的新能源有、、等。

3、因为氢气有还原性，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

【课堂总结与评价】

通过这节课的学习，你学到了什么？

【作业布置与反馈】

练习题

1、下列无色的气体中，有刺激性气味的是（）。

A．氢气 B．氧气 C．空气 D．二氧化硫

2、下列气体中，同条件下密度最小的是（）。