【教案2】5.1洁净的燃料——氢气Z

1、3 / 35.1洁净的燃料【教学目标】1、认识氢气的物理性质2、了解氢气的燃烧过程及产物3、知道点燃氢气之前必须验纯4、初步学习如何检验氢气的纯度5、遵守实验规程，意识到安全操作的重要性6、认识氢气是理想的高能洁净燃料的原因。二、【重点】氢气的物理性质及可燃性、氢气的验纯、燃烧反应的热值三、【难点】点燃氢气前必须验纯的原因和方法四、【教学流程】引言演示演示燃料与”的H2的人类的关系物理性质 一可燃性观察、思考观察交流解释点燃氢气前H2检验的小结为何要验纯k 方法.观察观察讨论交流归纳启发、演示演示五、【教学过程】【引言】：在几十万年以前，人类还没有完全进化为现代人类时，一个偶然的机会，闪电击中

2、了树木，引起了森林火灾，远古人类失去了家园，当大火熄灭后，森林中到处都是没有来的及逃生的动物的尸体，一个具有好奇心和勇于探索的年轻远古人，拿起了被烤焦的动物的尸体，咬了一口，发现味道鲜美，比以前的生肉要好吃，还很软，便于咀嚼。从那以后,人类逐渐开始使用火，它不但可以用来烹饪食物，夜间还可以照明，冬天还可以取暖，甚至还可以驱赶猛兽，保护自己的家园。从此，人类逐渐走向文明，现代社会逐渐开始。火的使用，时人类进化的重要的一步。那么，燃烧这么重要，前面我们也学习了燃烧的条件。从这节课开始，我们来具体学习有关燃料的一些知识。【提问】：我们生活中常用的燃料有哪些？他们燃烧后有什么缺点？常见的燃料有木柴、煤

3、炭、天然气、液化气、煤气、汽油、煤油等。但这些燃料有的放热量少（煤炭），有的燃烧对空气有很大污染。【思考】有没有一种燃料，燃烧后即放热大，又没有污染呢？有的，辄筋是我们这节课学习的内容一一一洁净的燃料一一氢气【回忆】我们曾经接触过氢气，在研究水的组成时，电解水后，我们的到了氢气和氧气。那么，氢气有哪些性质呢？我们来观察下列实验，通过实验，大家发表自己的意见，总结出相关的性质【实验51】用氢气流吹肥皂泡（用洗涤剂），然后用然着的木条点燃空中的氢气泡。【现象】氢气泡上升，遇火后燃烧（可能会伴随有声音）作对比实验，用嘴吹气泡，但是气泡向下漂移，用火柴点燃，并没有现象【推断】：气泡向上漂移，说明气体的

4、密度是小于空气密度的，（向下飘说明密度大，同时说明气泡不一定都是向上飘的）气泡遇火燃烧，说明气体具有可燃性。【总结】：经过科学实验验证，氢气在标准状况下，1L的气体仅为0.090g只有同条件下的空气的2/29,氧气的1/16。是密度最小的气体。我们一般情况下见到的氢气是气态的，但在252时，为液态，259时，变成雪花状固体。它的熔沸点比一般的气体都低。并且，在一般情况下，极难溶于水中。【长话短说】氢气的物理性质：无色、无味气体，难溶于水，密度最小。熔沸点低。【过渡】刚才我们了解了氢气的物理性质。那氢气可以燃烧，体现了氢气的哪个性质呢？氢气的可燃性时氢气的一条化学性质，那么，氢气在燃烧时，都有什

5、么特点呢？我们通过以下实验进行探究。【实验52】氢气的燃烧（用启普发生器制取氢气）注：点燃氢气时，要进行验纯，只能点燃纯净的氢气。【观察】氢气在空气中燃烧，火焰为色，罩在火焰上方的烧杯内壁有。手触烧杯，感觉。【解释和结论】：氢气在空气中燃烧，生成物是水，同时放出热量和蓝色火焰。由于氢气燃烧产物是水，对大气没有污染，所以，氢燃料是不产生污染物的清洁燃料。点燃【表达】H2+O2=2H2O【问题】为什么点燃氢气时要强调纯净的氢气呢？如果点不纯的氢气会怎么样。【实验53】氢气爆炸，有一定的危险性。【解释】氢气燃烧时，反应迅速进行，气体急剧膨胀，发生爆炸。实验测定，当氢气的总体积在4%74.2%时，点燃

6、就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。所以，我们在使用氢气时，一定要检验它的纯度。【拓展】其他的可燃性气体在点燃时，是不是也要验纯呢？【问题】既然氢气的纯度那么重要，那么我们如何才能知道氢气已经纯净了呢？当然，不能直接去点燃氢气发生器。但是，我们判断氢气是否纯净的依据仍然是爆炸。只不过时将气体收集在试管中进行而已。同学们猜想一下，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？【现象】如果试管中的氢气时纯净的，氢气会被点燃，并伴随有噗的响声，如果不纯，则会伴随有尖锐的爆鸣声。如果要用同一只试管收集第二只氢气，一定要用手指将试管口堵一会，然后在进行收集。同学们思考一下

7、，这是为什么？【解释】如果氢气时纯的，只能在试管口处燃烧，无限的空间内。如果是不纯的，将在试管内燃烧，有限的空间内。用手指将试管堵一会，是将试管内未燃烧尽的氢气熄灭，防止收集第二只氢气时，将氢气发生器引燃，引起氢气发生器的爆炸。【小结】通过我们这节课的学习和研究，我们了解了氢气的物理和化学性质。同时，我们也学习了可燃气体燃烧时注意的事项，就是要保证其纯净，也掌握了氢气验纯的方法。【阅读】氢气的完全燃烧的热值是多少？汽油完全燃烧的热值又是多少？二者相差多少倍呢？哪一各更好呢？【讲解】很明显，氢气完全燃烧的热值比汽油完全燃烧的热值高，并且燃烧产物又没有污染，真是难能可贵的即清洁又高能的燃料。【讨论

8、交流】既然氢气有这么多的优点，但在我们生活中并没有大量使用，这是为什么呢？【讲解】这是由于在制造、贮存、运输的方面还有许多困难没有解决。所以氢能源的使用只在高科技领域。现在只能说氢气是理想的高能洁净燃料。【阅读】课本125页。氢氧燃料电池。六、【教学板书】1、氢气的物理性质：无色、无味气体，难溶于水，密度最小。熔沸点低。2、常温下氢气的化学性质稳定3、氢气具有可燃性A、纯净的氢气在空气中点燃可安静的燃烧形成浅蓝色火焰，生成水并放出热量点燃H2+O2=2H2OB、点燃不纯的氢气（混有空气）会发生爆炸，点燃氢气前必须检验氢气的纯度C、验纯的方法：用试管收集气体，在火焰上点燃，如有尖锐的爆鸣声，不纯。如声音很