第三单元_拓展性课题_最轻的气体

1、拓展性课题拓展性课题最轻的气体最轻的气体一、氢气的实验室制法：一、氢气的实验室制法：1 1、反应原理、反应原理: :2 2、原料、原料: :用金属和酸反应制得氢气用金属和酸反应制得氢气 Zn Zn粒粒 （银白色金属）（银白色金属）和和稀盐酸或稀硫酸稀盐酸或稀硫酸 （无色液体）（无色液体） 3 3、气体发生装置、气体发生装置: : 4 4、仪器、仪器: :ZnZn为固体，稀为固体，稀H H2 2SOSO4 4 为液体，反应为液体，反应不需要加热。不需要加热。铁架台、试管、带胶塞的导管、铁架台、试管、带胶塞的导管、（长颈漏斗）、集气瓶、（水槽）（长颈漏斗）、集气瓶、（水槽）即固即固- -液不加热型

2、液不加热型5 5、制氢气的装置、制氢气的装置6 6、气体的收集方法：、气体的收集方法： 氢气难溶于水氢气难溶于水氢气的密度比空气小氢气的密度比空气小-排水集气法排水集气法-向下排空气法向下排空气法7 7、实验步骤、实验步骤: :（1 1）检查装置的气密性）检查装置的气密性（2 2）装药）装药（先装锌粒，注意较大颗粒固体（先装锌粒，注意较大颗粒固体 装入方法，再倒入稀硫酸）装入方法，再倒入稀硫酸）（4 4）收集气体）收集气体 （3 3）固定装置）固定装置排水集气法排水集气法 向下排空气法向下排空气法（验满：气体从瓶口往外冒）（验满：气体从瓶口往外冒）（无法验满）（无法验满） （5 5）放置方法）

3、放置方法: :盖上玻璃片盖上玻璃片倒放倒放在桌面上在桌面上8 8、实验现象、实验现象: : （3 3）将反应后液体滴到玻璃片上，用）将反应后液体滴到玻璃片上，用 试管夹夹持放在酒精灯上均匀烘烤，试管夹夹持放在酒精灯上均匀烘烤， 得白色固体。得白色固体。（1 1）产生大量气泡，锌粒变小）产生大量气泡，锌粒变小（2 2）放出热量）放出热量9 9、反应方程式、反应方程式: :锌锌 + + 硫酸硫酸 硫酸锌硫酸锌 + + 氢气氢气Zn + HZn + H2 2SOSO4 4 = = ZnSO ZnSO4 4 + H+ H2 2锌锌 + + 盐酸盐酸 氯化锌氯化锌 + + 氢气氢气Zn + 2HClZn

4、 + 2HCl = = ZnCl ZnCl2 2 + H+ H2 2二、氢气的性质二、氢气的性质 1 1、氢气的物理性质、氢气的物理性质: :色、味、态：色、味、态： 溶解性：溶解性： 密度：密度：无色无味的气体无色无味的气体难溶于水难溶于水比空气小比空气小 2 2、氢气的化学性质、氢气的化学性质: :A A、氢气的可燃性、氢气的可燃性: : 反应的方程式：反应的方程式：2H2H2 2 + O+ O2 2 = 2H = 2H2 2O O点燃点燃（1 1）纯净氢气的燃烧）纯净氢气的燃烧（2 2）产生大量的热量）产生大量的热量（3 3）干、冷小烧杯壁有水珠）干、冷小烧杯壁有水珠（1 1）纯净的氢气

5、在空气中）纯净的氢气在空气中安静的燃烧安静的燃烧, ,产生产生淡蓝色淡蓝色火焰火焰现现 象象（2 2）不纯净氢气的燃烧）不纯净氢气的燃烧现现 象象产生巨大的爆鸣声，产生巨大的爆鸣声，纸杯被掀起纸杯被掀起反应的方程式：反应的方程式：2H2H2 2 + O+ O2 =2 = 2H 2H2 2O O点燃点燃氢气具有可燃性氢气具有可燃性使用氢气时，要特使用氢气时，要特别注意安全。点燃别注意安全。点燃氢气前，一定要检氢气前，一定要检验氢气的纯度。验氢气的纯度。B B、氢气的还原性、氢气的还原性 实验步骤实验步骤 (1)(1)装药装药 (2)(2)固定装置固定装置（氧化铜粉末平铺在试管底）（氧化铜粉末平铺

6、在试管底）（试管口略向下倾斜，为什么？）（试管口略向下倾斜，为什么？） (3)(3)通氢气通氢气 (4)(4)加热加热 （通氢气导管要插到试管底（通氢气导管要插到试管底部，位于氧化铜粉末上方。）部，位于氧化铜粉末上方。）（验纯氢气，先均匀加热，再（验纯氢气，先均匀加热，再 固定在有氧化铜处加热）固定在有氧化铜处加热）(5)(5)停止加热停止加热 (6)(6)继续通氢气至试管冷却继续通氢气至试管冷却 归纳：归纳：氢气早出晚归，酒精灯迟到早退。氢气早出晚归，酒精灯迟到早退。 思考题思考题（1 1）为什么向装氧化铜）为什么向装氧化铜的试管内先通氢气，再加热？的试管内先通氢气，再加热？ 答：赶尽试管内

7、的空气，防止点答：赶尽试管内的空气，防止点 燃不纯的氢气引起装置爆炸。燃不纯的氢气引起装置爆炸。思考题思考题 （2 2）为什么停止加热）为什么停止加热 后，还要通氢气至试管冷却？后，还要通氢气至试管冷却？ 答：防止新生成的铜在高温下跟空答：防止新生成的铜在高温下跟空气中的氧气反应又生成氧化铜。气中的氧气反应又生成氧化铜。 实验现象实验现象 （1 1）黑色粉末变成红色）黑色粉末变成红色 （2 2）试管口有水珠）试管口有水珠 H H2 2 + CuO+ CuO = Cu + H = Cu + H2 2O O反应方程式反应方程式氢气氢气 + + 氧化铜氧化铜 = = 铜铜 + + 水水加热加热加热加

8、热 性质性质 用途用途 是密度最小的气体是密度最小的气体 填充探空气球填充探空气球 具有可燃性具有可燃性燃烧产生大量的热燃烧产生大量的热 (1) (1)作高能燃料作高能燃料 还原性还原性 （1 1）冶炼金属）冶炼金属和多种物质直接反应和多种物质直接反应 作化工原料，如合成氨，作化工原料，如合成氨， 制取盐酸制取盐酸 氢氢 气气 的的 用用 途途(2)(2)用于焊接、切割金属用于焊接、切割金属（2 2）作保护气）作保护气比较氢气和氧气的实验室制法比较氢气和氧气的实验室制法名称名称类型类型氧气氧气氢气氢气药药 品品 反应反应原理原理 装置类型装置类型 装置图装置图 氯酸钾（二氧化锰）氯酸钾（二氧化

9、锰）或高锰酸钾或高锰酸钾锌和稀盐酸锌和稀盐酸或稀硫酸或稀硫酸KClO3MnO2KCl+O2加热加热KMnO4加热加热K2MnO4+MnO2+O2Zn+H2SO4ZnSO4+H2固固-固反应加热型固反应加热型固固-液反应不加热型液反应不加热型实验步骤实验步骤 收集方法收集方法 排空气法验满排空气法验满 检检 验验 放置方法放置方法 注意事项注意事项 排水集气法排水集气法向上排空气法向上排空气法排水集气法排水集气法向下排空气法向下排空气法带火星木条放在带火星木条放在集气瓶集气瓶口口，复燃，复燃无法验满无法验满带火星木条放在带火星木条放在集气瓶集气瓶中中，复燃复燃点燃后产生淡蓝色火点燃后产生淡蓝色火

10、焰，生成物只有水焰，生成物只有水盖上玻璃片盖上玻璃片正正放放在桌面上在桌面上盖上玻璃片盖上玻璃片倒倒放放在桌面上在桌面上用排水法收集，实用排水法收集，实验完毕，应先将导验完毕，应先将导管从水中拿出再熄管从水中拿出再熄灭酒精灯灭酒精灯若使用长颈漏斗，若使用长颈漏斗，长颈漏斗的末端应长颈漏斗的末端应伸入液体中伸入液体中练习：练习：1、实验室制取氢气所需要的仪器是（、实验室制取氢气所需要的仪器是（ ）A、铁架台、酒精灯、导气管、试管、铁架台、酒精灯、导气管、试管B、广口瓶、铁架台、导气管、单孔橡皮塞、广口瓶、铁架台、导气管、单孔橡皮塞C、铁架台、试管、导气管、集气瓶、铁架台、试管、导气管、集气瓶D、

11、铁架台、试管、双孔橡皮塞、长颈漏斗、铁架台、试管、双孔橡皮塞、长颈漏斗、 导气管导气管D练习：练习：2、工业上用来制备氢气的物质是（、工业上用来制备氢气的物质是（ ）（1）水）水 （2）水煤气）水煤气 （3）天然气）天然气 （4）空气）空气A、只有（、只有（2）（）（3） B、只有（、只有（1）（）（4）C、只有（、只有（1）（）（2）（）（3） D、（、（1）（）（2）（）（3）（）（4）A练习：练习：3、综合氧气和氢气的制法，可以得出如下结论：、综合氧气和氢气的制法，可以得出如下结论：气体发生装置的选择决定于气体发生装置的选择决定于_和和_。气体收集方法的选择决定于所收。气体收集方法的选择

12、决定于所收集的气体本身的集的气体本身的_和和_。反应物的状态反应物的状态反应条件反应条件密度密度溶解性溶解性4、收集氢气时可用、收集氢气时可用_法，这是由于法，这是由于_；也可用；也可用_法，法，这是由于这是由于_。欲获得较纯净的氢。欲获得较纯净的氢气应选用气应选用_法，充满氢气后的集气瓶应法，充满氢气后的集气瓶应_放在桌上。放在桌上。向下排空气向下排空气氢气的密度比空气小氢气的密度比空气小排水集气排水集气氢气难溶于水氢气难溶于水排水集气排水集气倒倒 1 1、 在小口容器内盛有下列气体，在小口容器内盛有下列气体， 点燃时不可能发生爆炸的点燃时不可能发生爆炸的 是（是（ ） A A、H H2 2

13、 和和 N N2 2 B B、H H2 2 和和 空气空气 C C、H H2 2 和和 O O2 2 D D、煤气、煤气 和和 空气空气 A A2、若收集氢气时试管口朝上，、若收集氢气时试管口朝上，验纯时将试管移近酒精灯验纯时将试管移近酒精灯的火焰，没听到爆鸣声，的火焰，没听到爆鸣声，这说明（这说明（ ）A、氢气一定纯净、氢气一定纯净 B、氢气一定不纯、氢气一定不纯C、氢气可能不纯、氢气可能不纯 D、无正确答案、无正确答案D3、下列有关氢气的说法中，正确、下列有关氢气的说法中，正确的是（的是（ ）A、氢气和氧气混合后会发生爆炸、氢气和氧气混合后会发生爆炸B、纯净的氢气在空气中点燃，安、纯净的氢

14、气在空气中点燃，安静地燃烧，发出蓝色火焰静地燃烧，发出蓝色火焰C、在常温下，氢气的性质稳定、在常温下，氢气的性质稳定D、在集气瓶中，氢气与氧气的、在集气瓶中，氢气与氧气的混合气体可以点燃，且无危险性混合气体可以点燃，且无危险性C4、下列叙述中不正确的是（、下列叙述中不正确的是（ ）A、自然界里游离态的氢、自然界里游离态的氢 很少很少B、生物细胞组织里都含、生物细胞组织里都含 有氢气有氢气C、蒸馏水、天然气中均含、蒸馏水、天然气中均含 有氢元素有氢元素D、水中氢元素的质量分、水中氢元素的质量分 数约为数约为11.1%B检验氢气检验氢气氢气点燃时会有爆炸的危险氢气点燃时会有爆炸的危险 5、在点燃氢

15、气之前一定要、在点燃氢气之前一定要_，这是因为，这是因为_。验验纯的方法是验验纯的方法是_. 收集一试管氢气，用拇指堵收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火，住，移近火焰，移开拇指点火，氢气纯净氢气纯净的纯度的纯度不纯净的不纯净的用排水法用排水法如果听到很小的声音，表明如果听到很小的声音，表明6 6、阅读下文、阅读下文: :据报纸登载据报纸登载, , 某商场开业庆某商场开业庆典时典时, ,店外挂满氢气球店外挂满氢气球, ,店周围挤满了店周围挤满了欲入店的人。在拥挤中有氢气球欲入店的人。在拥挤中有氢气球被挤爆，遇上点燃的香烟，引起被挤爆，遇上点燃的香烟，引起爆炸，并引发邻近一串氢气球

16、爆炸。爆炸，并引发邻近一串氢气球爆炸。迅速掠过的火苗烧了一些顾客的头发，迅速掠过的火苗烧了一些顾客的头发，并浅度灼伤并浅度灼伤2020多人的皮肤。简要回答多人的皮肤。简要回答: :（1 1）以上事实说明氢气具有什么化学）以上事实说明氢气具有什么化学性质？性质？ （2 2）解释爆炸原因。）解释爆炸原因。练习练习1、在反应、在反应 氧化锌氧化锌+ 碳碳 锌锌 +二氧化碳二氧化碳 中，发生还原反应的物质是（中，发生还原反应的物质是（ ） A、CO2 B、Zn C、ZnO D、CC高温高温2、在反应、在反应 氧化铁氧化铁 + 氢气氢气 铁铁 + 水水 中，以下说法正确的是（中，以下说法正确的是（ ）A

17、、氢气被氧化，是氧化剂、氢气被氧化，是氧化剂B、水被氧化，是还原剂、水被氧化，是还原剂C、氧化铁失去氧，被还原、氧化铁失去氧，被还原D、氧化铁失去氧，有还原性、氧化铁失去氧，有还原性高温高温C如图是实验室用氢气还原氧化铜如图是实验室用氢气还原氧化铜的实验示意图。的实验示意图。（1）试管口应略向下倾斜，原因）试管口应略向下倾斜，原因是是_。(2)实验开始时，应向试管中先通实验开始时，应向试管中先通一会儿氢气，再用酒精灯给试管一会儿氢气，再用酒精灯给试管加热，这是为了加热，这是为了_。（3）反应完成时，应先熄灭酒精灯，等试管冷却）反应完成时，应先熄灭酒精灯，等试管冷却后再停止通氢气，这是为了后再停

18、止通氢气，这是为了_。（4）实验过程中，观察到的现象是）实验过程中，观察到的现象是_。（5）在这个反应中，氧化剂是）在这个反应中，氧化剂是_。防止水倒流回试管底部，炸裂试管防止水倒流回试管底部，炸裂试管把试管里的空气排净，防止加热时发生爆炸把试管里的空气排净，防止加热时发生爆炸防止高温下的铜被空气氧化防止高温下的铜被空气氧化黑色的粉末变黑色的粉末变成红色，试管口有水滴生成成红色，试管口有水滴生成氧化铜氧化铜有人通过图中实验来验证氢气有人通过图中实验来验证氢气重要化学性质，重要化学性质，U U型管中型管中CaClCaCl2 2在实验中起干燥氢气作用在实验中起干燥氢气作用: :(1)(1)实验时，不断通入经实验时，不断通入经_的氢气。的氢气。(2)(2)干冷的烧杯内壁可观察到的现象是干冷的烧杯内壁可观察到的现象是_ _。(3)(3)写出写出A A、C C两处所发生反应的化