《最轻的气体1

《最轻的气体1 3.5 最轻的气体——氢气 一、学习目标: 1.知道氢气的物理性质，正确描述氢气的化学性质，简述氢气的主要用途。 2.记住实验室制取氢气的反应原理、实验装置，熟悉氢气的制取、收集和纯度检验的基本操作。 【课前预习】 【情境导入】奇瑞汽车副总经理称力争3年内推出氢能源车。氢燃料轿车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，不产生任何废气，成本比传统轿车提高了10%。(摘自2009.06.25《京华时报 》) 二、自主探究: 知识点1:氢气的性质 【实验】P实验3-5，仔细观察现象，并思考原因。 65 【阅读】P完成以下内容。 66 1、物理性质: 色、 味的气体，密度比空气 ，是相同条件下密度最 的气体， 溶于水。 【实验】P实验3-6和3-7，观察并思考。 66 2、化学性质:常温下化学性质稳定，在高温或点燃条件下与许多物质反应。 点燃 ?可燃性: H + O , 22 a.纯净的氢气在氧气或空气中能 燃烧，发出 色或 色火焰，放大量热，有水生成。 b.氢气与空气或氧气混合气体点燃会发生 现象。 ? ?还原性:(参见P)跟氧化铜的反应:H + CuO, 942 现象:黑色氯化铜逐渐变成 色，且管壁有 生成。 在高温条件下，氢气也能与FeO、FeO、WO等金属氧化物发生置换反应，请写出相应的化学方程式: 23343? ? ? H2 + FeO, H+ FeO, H + WO, 232 3423 知识点2:氢气的用途 【阅读】P概括氢气的用途:? ? ? ? 67 知识点3:氢气的制法 1、实验室制法(参见P) 143 ?反应原理:采用 金属(如Zn、Fe、Mg、Al等)与稀 酸或稀 酸发生置换反应制得，其中最 适宜的药品是Zn或Fe跟稀盐酸或稀硫酸。 Zn + HCl , Zn + HSO , 24 Fe + HCl , Fe + HSO , 24 ?发生装置:(如下图)固体与液体反应生成气体的装置，且不需要加热。 ?操作步骤:? ? ? ? ? ?收集方法:(如下图)? ? www.xkb1.com ?验纯方法:(参见教材P图3-3) 。 47 ?注意事项:? ? ? 2、工业制法:工业上常采用电解水法、天然气催化分解法和水煤气转换法获得H。 2 电解水制得的H纯度可达99.5%,99.8%。电解水的化学方程式为 。 2 【交流讨论】 1.点燃可燃性气体(如:H、CO、CH等)与空气或氧气混合气体为什么可能会发生爆炸现象,混有空24 气或氧气杂质的氢气点燃时，一定能发生爆炸吗? 为什么? 2.有人认为用氢气还原氧化铜实验时，未直接点燃氢气，因此不需要检验氢气纯度。这种说法正确吗? 3.检验用向下排空气法收集的氢气的纯度时，听到爆鸣声，为什么要用拇指堵住该试管口一会儿再收 集检验，或另换一支试管再收集检验, 4.实验室制取氢气时，能否使用稀硝酸和浓硫酸? 能否使用浓盐酸,能否使用Na、K、Ca等活泼金属, 说明理由。 5.如何用实验证明蜡烛的成分中含有氢元素? 【归纳小结】(参见教材P)不纯的H点燃时易发生爆炸，H的爆炸极限:4,,74.2,。 4722 点燃H前一定要验纯:轻微声——较纯;尖锐爆鸣声——不纯。 2 【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么, 【我的收获】 三、自我测评 【课堂练习】 1.氢气的下列用途中运用了它的物理性质的是( ) A、焊接或切割金属 B、驱动火箭 C、冶炼金属 D、充探空气球 2.下列混合气体点燃可能发生爆炸的是( ) A、氢气与氦气 B、氢气与空气 C、氢气与二氧化碳 D、氢气与氮气 3.氢气是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是( ) www.xkb1.com A、由热电站提供电力电解水 B、利用太阳能分解水 C、加热到1000?以上使水分解 D、用焦炭和水反应制水煤气 4.氢气作为未来燃料的突出优点是( ) A、燃烧时放出大量的热，且没有污染 B、安全、价廉、质轻 C、资源丰富、易燃 D、很容易制取， 5.氢气和氧化铜反应的实验中叙述错误的是( ) A、试管口有水珠生成 B、黑色的氧化铜逐渐变为光亮红色的铜 C、实验开始前应先加热 D、实验结束应先停止加热 6.下列各组物质中，用于实验室制取氢气的是( ) A、稀盐酸与锌粒 B、硝酸与铁片 C、钠和稀盐酸 D、水 7.要得到纯净干燥的氢气，最好选用( ) A、向上排空气法 B、向下排空气法 C、排水集气法D、排水集气后再通过干燥管 8.下列实验室制H的操作中，正确顺序是( ) 2 ?连接试管 ?检查气密性 ?加入稀HSO ?加入锌粒 ?用排水法收集H ?把装置固定在铁架24 2 台上A、?????? B、?????? C、?????? D、?????? 9.氢气还原氧化铜实验室中，CuO先变成亮红色，又变成黑色，造成这种后果的原因可能是( ) A、通过氢气的量不足 B、加热温度不够 C、实验开始时先加热后通氢气 D、没有继续通氢气到冷却 10.用实验装置制取氢气下列叙述错误的是( ) A、盛放药品前要检验气密性 B、锌和稀硫酸的反应属置换反应 C、实验前不能让收集氢气所用试管内部水面上留有气泡 D、从水槽中取出集气瓶应盖上玻璃片正放在桌上 【直通车】 11.做氢气和氧化铜反应的实验时，若使80gCuO中的铜全部被氢气置换出来，实际需要氢气的质量为 ( ) A、2g B、大于2g C、小于2g D、不能确定 12.某学生取一瓶稀硫酸，等体积分装在两个烧杯中，再取质量相等的镁带和锌粒，把镁带放入A烧杯中， 锌粒放入B烧杯中。待反应结束后，发现A烧杯中镁带有剩余，B烧杯中锌粒已全部反应，根据实验现 象推断，下列结论正确的是( ) A烧杯中产生H多 B、B烧杯中产生H多 22 C、A和B两烧杯中产生H一样多 D、A烧杯中产生H多或A和B两烧杯中产生H一样多 222 13.报载深圳某商场开业庆典、店外挂满了氢气球，周围挤满了欲入店的 人，在拥挤中氢气球被挤爆，遇上点燃的香烟，引起爆炸，并引发邻近一串气球爆炸，迅掠而过的火苗烧了一些顾客头发并浅度烧伤约二十余人皮肤，简答:?该事实说明氢气具有什么化学性质??解释爆炸的原因。 14.某兴趣小组围绕着“氢气在空气中的爆炸极限”进行探究，记录的现象和数据如下表所示: H体积分数(,) 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 2 空气体积分数(,) 95 90 80 70 60 50 40 30 20 10 不燃不弱爆炸 强爆炸 强爆炸 强爆炸 强爆炸 强爆炸 弱爆炸 安静燃安静燃点燃时现象 爆 烧 烧 (1)根据上述实验事实，你可以得出的结论是: (2)教材“单元探究活动”中提到:用排水法收集一小试管氢气，点燃，如果发出“噗”的声音，表明收集的氢气已纯净。根据上述实验事实，分析“氢气已纯净”的真实含义是什么? 。 (3)近年来煤矿瓦斯爆炸事故频发(主要是甲烷气体燃烧爆炸)。你认为采取哪些可 以预防瓦斯爆炸事故?? ? 。(答出两条即可) 15.利用氢气还原氧化铜的实验测定水的组成(如右下图)。已知氧化铜和玻璃管在通入氢气前的总质量为56,，在通入氢气完全反应后的总质量为51.2,，氯化钙(干燥剂)和干燥管在实验前总质量为104.6 www.xkb1.com ,，在实验后总质量为110,。计算: ?完全反应后生成水的质量 ?生成的水中氧的质量 ?生成的水中氢的质量 ?水中氢氧两种元素质量比 【拓展延伸】 16.某同学为了认识H的可燃性，做了以下三个实验。请解释这些实验现象。 2 (1)在集气瓶内收集了一瓶纯净的氢气，瓶口向下，用一点燃的蜡烛去点燃氢气，发现瓶口有火焰。 (2)将燃着的蜡烛继续快速地伸入瓶内，蜡烛熄灭。 (3)把熄灭的蜡烛迅速从瓶内拿出来时，在瓶口蜡烛又重新燃烧起来。 思考:可燃性与支持燃烧的性质相同吗,O能支持燃烧，H能支持燃烧吗, 2217.右图所示是实验室制取氢气并用氢气还原氧化铜的装置，根据图示回答: (1)写出序号所标的仪器名称:A、 ,B、 。 (2)图中仪器、药品、装置中有几处错误,并改正。(用文字叙述) (3)实验室怎样向大试管中装锌粒? (4)用氢气还原氧化铜时为什么要先通氢气再加热? (5)当实验完毕后，应先 ，继续 ，直到 ，其原因 。 【作业布置】 www.xkb1.com