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1、煤煤石油石油天然气天然气化化 石石 燃燃 料料新能源新能源太阳能太阳能 水能水能 风能风能 氢能氢能 核能核能 潮汐能潮汐能 地热能地热能 生物质能生物质能5.1 洁净的燃料洁净的燃料氢气氢气 这节课，我们这节课，我们要掌握什么？要掌握什么？一、物理性质一、物理性质二、化学性质二、化学性质P124三、用三、用 途途【实验5-1 】项目项目观察到观察到的现象的现象性质推断性质推断用氢气用氢气流蘸肥流蘸肥皂液吹皂液吹 气气 泡泡气泡气泡上升上升密度小于密度小于空气密度空气密度你知道吗？你知道吗？化学之最化学之最： 自然界中最轻的自然界中最轻的气体气体氢气氢气一、氢气的物理性质：一、氢气的物理性质：
2、 无色无味的气体无色无味的气体 极难溶于水极难溶于水密度比空气小，是密度比空气小，是最轻最轻的气体的气体氢气：氢气：(标况标况)密度密度（g/L）相对分子相对分子质量质量与空气与空气相比相比氢气氢气0.0892最轻最轻氮气氮气1.25028略轻略轻空气空气1.29529(平均平均)氧气氧气1.42932略重略重二氧化碳二氧化碳1.96444重重二、氢气的化学性质：二、氢气的化学性质：氢氢 气气 可可 燃燃 性性浙江义乌发生氢气球爆炸浙江义乌发生氢气球爆炸 5月月2日上午，浙江义乌恒信电日上午，浙江义乌恒信电器城门口悬挂了几个直径在器城门口悬挂了几个直径在1.5米米左右的氢气球。当时悬挂的氢气左
3、右的氢气球。当时悬挂的氢气球有漏气现象。商场的员工决定球有漏气现象。商场的员工决定将气球收下来放气，但没想到拉将气球收下来放气，但没想到拉到一半，爆炸便发生了。停在爆到一半，爆炸便发生了。停在爆炸点附近的一辆八座面包车车门炸点附近的一辆八座面包车车门被炸凹，车上全部玻璃被震碎；被炸凹，车上全部玻璃被震碎；人行道停车位置的一辆人行道停车位置的一辆桑塔纳桑塔纳除车窗玻璃被震碎外，车子还滑除车窗玻璃被震碎外，车子还滑到了非机动车道上。旁边的到了非机动车道上。旁边的3辆辆 摩托车也不同程度被损坏。摩托车也不同程度被损坏。 山西：山西：100余只氢气球发生爆炸余只氢气球发生爆炸 28个幼儿被烧伤个幼儿被
4、烧伤 6月月1日下午日下午5时许，山西焦煤时许，山西焦煤集团白家庄矿幼儿园的孩子们集团白家庄矿幼儿园的孩子们 在举在举行庆祝活动时。行庆祝活动时。 100余只氢气球被余只氢气球被集中放在一只集中放在一只1米米1.5米大的大气米大的大气球中。围观的数十名孩子们抑制不球中。围观的数十名孩子们抑制不住好奇心而纷纷将小手伸进大气球住好奇心而纷纷将小手伸进大气球底部，向外拉抢小氢气球。拉抢摩底部，向外拉抢小氢气球。拉抢摩擦间，其中几只氢气球受力过大被擦间，其中几只氢气球受力过大被挤爆，从而引起大气球内所有的小挤爆，从而引起大气球内所有的小氢气球同时被引爆。气球周围的氢气球同时被引爆。气球周围的20余个孩
5、子被气浪和炸碎的气球碎片余个孩子被气浪和炸碎的气球碎片灼伤、倒地。灼伤、倒地。 国庆时，天安门广场群众游行国庆时，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充灌气球最好选用的气体是_理由是理由是 。气体气体名称名称 氢气氢气H2氦气氦气He 氮气氮气N2 氧气氧气O2 空气空气 密度密度（g/L） 0.089 0.179 1.250 1.429 1.293
6、氦气氦气 氢气氢气密度小于空气密度密度小于空气密度.不易燃易爆不易燃易爆=具有可燃性具有可燃性项目观察到的现象性质推断用氢气流蘸肥皂液吹 气 泡用燃着的木条点燃气 泡气泡上升气泡上升气泡遇火气泡遇火燃烧燃烧密度小于密度小于空气密度空气密度【实验5-1 】点燃纯净的氢气：点燃纯净的氢气： 纯净的氢气在空气里安静地纯净的氢气在空气里安静地 燃烧，火焰为燃烧，火焰为淡蓝色淡蓝色，罩在，罩在 火焰上方的烧杯内壁有水珠火焰上方的烧杯内壁有水珠 生成，手触烧杯感觉烫。生成，手触烧杯感觉烫。 氢气与氧气发生反应生成水，氢气与氧气发生反应生成水， 并放出热量。并放出热量。现象：现象：结论：结论：点燃纯净点燃纯
7、净的氢气的氢气【实验【实验5-2 】 实实 验验 现现 象象 化学方程式化学方程式 注注 点点燃燃氢氢气气 火焰为火焰为 色色,罩在火焰上罩在火焰上的烧杯内壁的烧杯内壁有有 ,手触烧杯感手触烧杯感觉觉 . 蓝蓝水珠出现水珠出现烫烫反应反应放热放热产物产物是水是水清洁清洁燃料燃料【实验【实验5-3】 现 象 化学方程式 注 点燃纯净氢气 火焰为火焰为 色色,罩在罩在火焰上的烧杯内壁火焰上的烧杯内壁有有 ,手触手触烧杯感觉烧杯感觉 . 蓝蓝水珠水珠烫烫用途用途:清洁清洁燃料燃料点燃时点燃时发生爆炸发生爆炸 氢气氢气不纯不纯?讨论讨论: : 为什么为什么纯净纯净的的氢气在空气中氢气在空气中安静安静燃
8、烧燃烧而氢气而氢气不纯不纯时时会发生会发生爆炸爆炸呢？呢？ 【实验【实验5-3 】 现 象 化学方程式 注 点燃点燃纯净纯净氢气氢气 点燃点燃不纯不纯氢气氢气 火焰为火焰为 色色,罩在罩在火焰上的烧杯内壁火焰上的烧杯内壁有有 ,手触手触烧杯感觉烧杯感觉 . 蓝蓝水珠水珠烫烫?用途用途:清洁清洁燃料燃料发生爆炸发生爆炸 使用前使用前必须检必须检验纯度验纯度测定氢气和空气混合气体爆炸范围实验数据如下测定氢气和空气混合气体爆炸范围实验数据如下:氢气的体氢气的体积分数积分数 % %9080706050空气的体空气的体积分数积分数 % %1020304050点燃现象点燃现象安静燃烧安静燃烧 强烈爆炸强烈
9、爆炸 微弱爆炸微弱爆炸 强烈爆炸强烈爆炸 强烈爆炸强烈爆炸氢气的体氢气的体积分数积分数 % %403020105空气的体空气的体积分数积分数 % %6070809095点燃现象点燃现象强烈爆炸强烈爆炸 强烈爆炸强烈爆炸 强烈爆炸强烈爆炸 强烈爆炸强烈爆炸不爆炸不爆炸思考思考:1.通过所给材料分析，是不是氢气不通过所给材料分析，是不是氢气不纯，点燃就会发生爆炸？纯，点燃就会发生爆炸？2.当氢气在混合气体中的体积分数约当氢气在混合气体中的体积分数约为为_时，点燃会发生爆炸。时，点燃会发生爆炸。氢气的爆炸极限：4%74.2%5%70% 氢气的体积分数在一定范围内点燃氢气的体积分数在一定范围内点燃时才
10、会发生爆炸时才会发生爆炸 练习练习实验证明，氢气还能够在一实验证明，氢气还能够在一种叫做氯气的气体中燃烧，种叫做氯气的气体中燃烧，根据学过的知识回答：在点根据学过的知识回答：在点燃氢与氯气的混合气体是否燃氢与氯气的混合气体是否会发生爆炸？会发生爆炸？ 可能会。主要看是不是达到了可能会。主要看是不是达到了相应的爆炸极限。相应的爆炸极限。 猜想：猜想：将氢气收集在试管中管口将氢气收集在试管中管口向下移近火焰，如果试管向下移近火焰，如果试管中的氢气是纯净的，应该中的氢气是纯净的，应该有什么样的现象，不纯，有什么样的现象，不纯，又会有什么样的现象？又会有什么样的现象？操作要领操作要领用排水法或向下用排
11、水法或向下排空气法收集一排空气法收集一试管氢气用拇指试管氢气用拇指堵住试管口，移堵住试管口，移近火焰，松开拇近火焰，松开拇指点火指点火现象现象听到尖锐的听到尖锐的爆鸣声爆鸣声听到轻微的听到轻微的“噗噗”声声结论结论不不纯纯纯纯净净实验实验5-4 氢气验纯的操作氢气验纯的操作 中国消费者协会警示：中国消费者协会警示： 中消协提醒社会各界关注：中消协提醒社会各界关注： 氢气是一种易燃易爆气体，灌充氢气是一种易燃易爆气体，灌充氢气的气球极易发生火灾、爆炸事故。如儿童玩耍氢气球时接近氢气的气球极易发生火灾、爆炸事故。如儿童玩耍氢气球时接近火源，或者附近有人吸烟都可能导致爆炸，爆炸往往对人的面部火源，或
12、者附近有人吸烟都可能导致爆炸，爆炸往往对人的面部损伤最为严重。损伤最为严重。 国家有关部门规定：国家有关部门规定： 在公众活动场所，严禁灌充、施放氢气球及其升空物，严禁在公众活动场所，严禁灌充、施放氢气球及其升空物，严禁 在各种场合灌充手持氢气球。如需要施放气球及其他升空物在各种场合灌充手持氢气球。如需要施放气球及其他升空物 一律使用一律使用氦气球氦气球。 消费者不要购买灌充不明气体的气球。消费者不要购买灌充不明气体的气球。 学校、家长要做好未成年人的监护工作。学校、家长要做好未成年人的监护工作。 希望有关部门加强对气球销售者和使用者的监督检查。希望有关部门加强对气球销售者和使用者的监督检查。
13、自从自从1965年美国开始研制液氢发动机以年美国开始研制液氢发动机以来，相继研制成功了各种类型的喷气式来，相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。和火箭式发动机。1960年液氢首次用作年液氢首次用作航天动力燃料。航天动力燃料。1970年美国反发射的年美国反发射的“阿波罗阿波罗”登月飞船使用的起飞火箭也登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料。是用液氢作燃料。我国长征我国长征2号、号、3号也使用液氢号也使用液氢做燃料。做燃料。 火箭发射火箭发射 经实验测定，空气中混入氢气的体经实验测定，空气中混入氢气的体积为总体积的积为总体积的4.074.2时，点燃就时，点燃就会发生爆炸，这个体积分数的范围
14、就叫会发生爆炸，这个体积分数的范围就叫做氢气的爆炸极限。做氢气的爆炸极限。 氢气验纯氢气验纯若听到若听到尖锐的爆鸣声尖锐的爆鸣声，则表示氢气不纯；，则表示氢气不纯；要再收集再检验要再收集再检验直至听到直至听到轻微轻微“噗噗”声。声。三、氢气的用途三、氢气的用途氢气是一种洁净的能源氢气是一种洁净的能源 氢气作为新能源普遍被人们重视并加以研究。氢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、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（原料来制取
15、（H2O H2 + O2）。燃烧相同质量的氢）。燃烧相同质量的氢气和石油，前者放出的热量是后者的气和石油，前者放出的热量是后者的3倍。氢气燃烧的倍。氢气燃烧的产物只有水。产物只有水。 根据以上短文内容，归纳总结氢气作为燃料的优点：根据以上短文内容，归纳总结氢气作为燃料的优点： 目前，氢气这种能源还没有得到广泛应用的原因是：目前，氢气这种能源还没有得到广泛应用的原因是： 请你根据所学知识，提出用廉价方法以水为原料制取氢请你根据所学知识，提出用廉价方法以水为原料制取氢气的途径：气的途径：通电通电氢能的优点：氢能的优点： 氢的放热效率高。氢的放热效率高。每升氢放出的热量为每升氢放出的热量为1千克汽油
16、千克汽油的的34倍。倍。 清洁无污染。清洁无污染。 氢气在燃烧过程中，产物只有水，不氢气在燃烧过程中，产物只有水，不会造成环境污染，因而又被称为会造成环境污染，因而又被称为“清洁燃料清洁燃料”。 资源丰富。资源丰富。占地球表面占地球表面71的水中都含有大量的氢的水中都含有大量的氢元素，水分解可制得氢气（元素，水分解可制得氢气（H2O H2 + O2），），氢燃料燃烧后又生成水。氢燃料燃烧后又生成水。 便于运送和携带。便于运送和携带。氢气的重量轻、密度小。氢气的重量轻、密度小。 氢的用途极为广泛。氢的用途极为广泛。它不但能燃烧生热，而且还可它不但能燃烧生热，而且还可以产生化学能等。以产生化学能等。通电通电讨论题三： 小红和小明两位同学分别做氢气的验纯实验。小红和小明两位同学分别做氢气的验纯实验。小红同学将收集到氢气的试管口向上，拇指堵住试小红同学将收集到氢气的试管口向上，拇指堵住试过口移近火焰，松开拇指，没有什么声音，她认为过口移近火焰，松开拇指，没有什么声音，她认为氢气己经纯净了。小明同学将收集到氢气的试管口氢气己经纯净了。小明同学将收集到氢气的试管口向下，拇指没有堵住试管口，移近火焰，听到爆鸣向下，拇指没有堵住试管口，移近火焰，听到爆鸣声，他认为氢气不纯。小红和小明的结论正确吗？声，他认为氢气不纯。小红和小明的结论正确吗？为什么？为什么？谢谢！谢谢！