洁净的燃料-氢气.ppt

洁净的燃料 氢气 1937年5月6日 德国一艘装有2亿升氢气的巨型飞艇 兴登堡号 在新泽西上方爆炸 直接夺走35人的生命 从此飞艇载客时代结束 在法国人罗齐埃第一次乘热气球飞上天空后第二年 他计划乘气球飞越英吉利海峡 为飞得更远他决定把氢气球和热气球组合在一起去飞越海峡 然而升空不久 两只气球碰到了一起发生了爆炸 葬送了他年轻的生命 这是航空史上的第一个悲剧 航空史上的悲剧 气泡上升 气泡遇火 燃烧 密度小于空气密度 观察实验5 1 完成填空 一 物理性质 无色无味气体 密度最小 熔沸点很低 难溶于水 氢气无色 无气味 难溶于水 从氢气肥皂泡迅速上升的现象 你便知道氢气是一种密度比空气小的气体 经过科学实验的测定 已知氢气在0 101 3kPa下 1L氢气的质量为0 090g 只有同条件下 同体积空气质量的2 29 氧气质量是1 16 是物质世界里最轻的气体 通常状况下 氢气呈气态 在压强为101 3kPa 温度为 252 时 呈液态 温度为 259 时 为雪花状固态 熔点和沸点比所有其它常见气体都低 火焰为色 罩在火焰上的烧杯内壁有 手触烧杯感觉 蓝 水珠出现 烫 反应放热产物是水 清洁燃料 火焰为色 罩在火焰上的烧杯内壁有 手触烧杯感觉 蓝 水珠 烫 用途 清洁燃料 发生爆炸 使用前必须检验纯度 点燃 化学性质 二 氢气的化学性质 2 氢气的可燃性 1 常温下 氢气的化学性质稳定 思考 该实验能否证明水由H和O两种元素组成 现象 淡蓝色火焰 烧杯内壁有水雾 放出大量热 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 氢气是一种易燃 易爆气体 当空气里混入氢气的体积达到总体积的4 0 74 2 时 点燃时就会发生爆炸 这个范围叫做氢气的爆炸极限 点燃或加热氢气前 必须验纯 拓展 点燃或加热其他可燃性气体前 都必须验纯如 煤气 天然气 注意 点燃氢气前 一定要检验氢气的纯度 猜想 将氢气收集在试管中管口向下移近火焰 如果试管中的氢气是纯净的 应该有什么样的现象 不纯 又会有什么样的现象 操作要领 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 现象 听到尖锐的爆鸣声 听到轻微的 噗 声 结论 不纯 纯净 实验5 4 氢气验纯的操作 如何检验氢气的纯度 尖锐的爆鸣声 氢气不纯 噗 的一声 氢气纯净 如果氢气不纯净 我们应该怎么做 继续收集氢气检验 如果还是用刚才手上的那只试管 我们能否直接用它继续向下排气法收集呢 正确操作 用拇指堵住 移近火焰 移开拇指点火 某同学收集一试管氢气 按右下图所示用拇指堵住试管口 移近火焰 移开拇指点火 检验氢气的纯度 结果没有听到任何声音 分析其原因 答 氢气的密度比空气小 试管口向上时 移开拇指后 氢气逸出 拓展迁移 两位同学做氢气验纯实验 甲同学用小试管收集氢气并管口向下移近酒精灯火焰 结果听到尖锐的爆鸣声 他未经任何操作便马上用同一只试管去收集氢气 准备再一次验纯 乙同学将收集了氢气的试管管口向上移近酒精灯火焰 没有听到爆鸣声 他判决氢气已纯 两位同学的操作是否正确 为什么 甲同学应用拇指按住试管口一会 使管内氢气燃烧的火焰熄灭后 此时才能收集氢气 否则易引起爆炸 乙同学没有听到爆鸣声不能说明氢气已纯 因为试管内部的氢气的体积分数小于4 0 也不会听到爆鸣声 二 化学性质 可燃性 2H2 O2 2H2O 氢氧燃料电池 以氢氧燃料电池为动力的新型汽车 宝马燃氢汽车 氢能 是指氢与氧化剂 如氧气 发生化学反应放出的能量 氢是一种极为优越的新能源 其主要优点有 燃烧热值高 每千克氢燃烧后能放出142 35千焦的能量 约为汽油的3倍 酒精的3 9倍 煤炭的4 5倍 清洁无污染 燃烧产物是水 对环境无任何污染 资源丰富 氢气可用水分解制取 而水是地球上最为丰富的资源 适用范围广 储氢燃料电池即可用于汽车 飞机 宇宙飞船 又可用于其它场合功能 开发氢能的关键技术 要解决制氢问题 要解决氢的储存及运输问题 理想的高能燃料 氢能源什么是氢能呢 氢气是理想的高能燃料 一 氢能源的优点 1 燃烧产物只有水 无污染 2 热值高 3 制氢的原料可以用水 来源广 二 氢能源未普遍使用的原因 1 廉价的制氢方法没有找到2 安全储运问题存在技术难题 常用燃料对比 燃料 热值kJ g 产物 氢气 酒精 天然气 煤 汽油 143 46 34 71 88 约29 H2O H2OCOCO2 H2OCOCO2 H2OCOCO2SO2NO2 H2OCOCO2 小结 氢气是理想的高能清洁的燃料 氢气燃烧与电解水比较 1 下列关于氢气的物理性质的描述中 不正确的是 A 氢气具有刺激性气味B 氢气极难溶于水C 氢气是最轻的气体D 在 259 时氢气能变成雪状的固态 2 氢气具有的化学性质是 A 通常状况下是无色气体B 密度小C 具有可燃性D 熔点低 1 C A 1 下列各组混合物 点燃后可能爆炸的是 A 纯净的氢气B 氢气和二氧化碳C 氧气和二氧化碳D 氢气和空气 2 下列物质和空气混合后遇明火 不可能发生爆炸的是 A 氮气B 天然气C 氢气D 面粉粉尘 2 A D 检验用向下排空气法收集的氢气的纯度 听到爆鸣声 这时可 A 用拇指堵住试管口一会儿再收集B 直接用于实验C 换一支试管再收集检验D 马上用原试管继续收集 3 AC 某实验小组在进行燃烧条件的探究实验时 发现氢气在氯气中也可以燃烧并生成一种气体氯化氢 试写出该反应的化学方程式 反应类型 通过这个实验你对燃烧有什么新的认识 1 燃烧不一定有氧气参加 2 如果氢气中混有氯气达到相应的爆炸极限也会发生爆炸 化合反应 拓展提升 4 实验室有三瓶无色气体分别是氢气 氧气 氮气 请你利用所学的化学知识对它们进行鉴别 试说出鉴别过程 原理 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 氢气的实验室制法 发生装置 固液不加热型 收集装置 排水法或向下排空气法 国庆时 天安门广场群众游行的数千名少先队员持几万各彩色气球走向主席台前接受检阅 使庆祝活动达到了高潮 用你所学的下列气体的性质及下表提供的数据分析充灌气球最好选用的气体是 理由是 氦气 密度比空气小 不易燃易爆 氢气与氧气的物理性质的比较 通常状况下 为无色无味的气体 极难溶于水 不易溶于水 密度比空气小 0 090g L 1 密度比空气大 1 429g L 1 作业 特别说明 纯度就是质量分数 要写解题过程 实验室制取氢气的方法是用金属