氢气的性质和用途.ppt

3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途 3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途 知识目标：知识目标：1.1.了解氢气的物理性质及其主要用途；了解氢气的物理性质及其主要用途；2 2掌掌握握氢氢气气的的化化学学性性质质：可可燃燃性性和和还原性及使用安全；还原性及使用安全；3 3通通过过以以化化学学实实验验学学习习研研究究的的方方法法，培培养养学学生生通通过过化化学学实实验验研研究究分分析析问问题的能力；题的能力；3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途一氢气的物理性质一氢气的物理性质通通常常情情况况下下，（1 1）无无色色无无味味的的气气体体，密密度度小小于于空空气气（=0.0899=0.0899克克/升升，密密度度最最小），（小），（2 2）难溶于水。）难溶于水。特特殊殊情情况况下下，101101KpaKpa，-252-252时时氢氢气气变变为为无无色色液液体体；101101KpaKpa，-259-259时时，氢氢气气变成雪状固体。变成雪状固体。3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途氢氢气气的的密密度度最最小小，用用氢氢气气吹吹肥肥皂皂泡泡，会会怎么样？怎么样？3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途二氢气的化学性质二氢气的化学性质1 1常常温温下下，氢氢气气的的性性质质稳稳定定，难难与与其其他他物物质质发发生生反反应应。但但在在加加热热或或点点燃燃条条件件下下，氢氢气气又又能能与许多物质发生反应。如与许多物质发生反应。如O O2 2、CuOCuO等。等。2 2氢气的可燃性：氢气氢气的可燃性：氢气+氧气氧气 点燃点燃 水水（1 1）说说明明：纯纯净净的的氢氢气气在在空空气气中中安安静静地地燃燃烧烧，产产生生淡淡蓝蓝色色火火焰焰，放放出出大大量量的的热热量量，生生成成水水（用用冷冷而而干干燥燥的的烧烧杯杯罩罩于于火火焰焰上上方方，可可看看到到水珠）。水珠）。3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途2 2氢氢气气的的可可燃燃性性：纯纯净净的的氢氢气气在在空空气气中燃烧中燃烧3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途2 2氢氢气气的的可可燃燃性性：纯纯净净的的氢氢气气在在空空气气中中安安静静地地燃燃烧烧，产产生生淡淡蓝蓝色色火火焰焰，放放出出大大量量的的热热量量，生生成成水水（用用冷冷而而干干燥燥的的烧烧杯杯罩于火焰上方，可看到水珠）。罩于火焰上方，可看到水珠）。若若点点燃燃氢氢气气与与空空气气或或氧氧气气组组成成的的混混合合气气体，会怎么样？体，会怎么样？3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途2 2氢氢气气的的可可燃燃性性：若若点点燃燃氢氢气气与与空空气气或或氧气组成的混合气体，会怎么样？氧气组成的混合气体，会怎么样？3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途2 2氢氢气气的的可可燃燃性性：若若点点燃燃氢氢气气与与空空气气或或氧气组成的混合气体，极易发生爆炸。氧气组成的混合气体，极易发生爆炸。为安全起见，为安全起见，在点燃氢气前在点燃氢气前一定要检验氢一定要检验氢气纯度。气纯度。3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途（2 2）氢气纯度检验方法：）氢气纯度检验方法：3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途2 2氢氢气气的的可可燃燃性性：（2 2）氢氢气气纯纯度度检检验验方方法法：用用排排水水法法收收集集一一试试管管氢氢气气，用用拇拇指指堵堵住住管管口口倒倒放放移移近近火火焰焰，松松开开拇拇指指，若若听听到到轻轻微微的的“噗噗”的的一一声声，表表示示收收集集的的氢氢气气已已纯纯，若若听听到到尖尖锐锐爆爆鸣鸣声声，说说明明氢氢气气不不纯纯，需需重重新新收收集集再再检检验验，收收集集时时若若用用排排空空气气法法收收集集，需需再再检检验验时时应应用用拇拇指指摁住试管口一会儿再收集。摁住试管口一会儿再收集。（3 3）氢气的爆炸极限：）氢气的爆炸极限：4%4%74.2%74.2%之间，之间，只有当空气中混入氢气的体积占总体积的只有当空气中混入氢气的体积占总体积的4%4%74.2%74.2%之间时，点燃时才会发生爆炸。之间时，点燃时才会发生爆炸。3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途（3 3）氢氢气气的的爆爆炸炸极极限限：4%4%74.2%74.2%之之间间，只只有有当当空空气气中中混混入入氢氢气气的的体体积积占占总总体体积积的的4%4%74.2%74.2%之间时，点燃时才会发生爆炸。之间时，点燃时才会发生爆炸。3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途3 3氢气还原性：氢气还原性：氧化铜氧化铜+氢气氢气加热加热 （1 1）实验装置：实验装置：试管口应略向下倾斜。试管口应略向下倾斜。通入氢气的导管应伸通入氢气的导管应伸入试管底部。入试管底部。试管口不用像皮塞塞试管口不用像皮塞塞紧。紧。用酒粗灯外焰加热。用酒粗灯外焰加热。3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途3 3实验：实验：氧化铜氧化铜+氢气氢气加热加热 3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途3 3氢气还原性：氢气还原性：氧化铜氧化铜+氢气氢气加热加热 （2 2）实实验验操操作作：实实验验前前应应先先通通一一会会儿儿纯纯净净的的氢气，然后开始加热。氢气，然后开始加热。实实验验结结束束时时，先先撤撤走走酒酒精精灯灯，继继续续通通氢氢气气，直直至试管冷却为止。至试管冷却为止。简简记记为为“两两先先两两后后，先先通通氢氢后后上上灯灯，先先移移灯灯后后停停氢氢”。（3 3）实验现象及分析）实验现象及分析黑色氧化铜粉末变成红色黑色氧化铜粉末变成红色生成铜生成铜试管口出现水珠试管口出现水珠有水生成有水生成 3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途3 3氢气还原性：氢气还原性：氧化铜氧化铜+氢气氢气加热加热 （4 4）文字表达式：）文字表达式：氧化铜氧化铜+氢气氢气加热加热 铜铜 +水水由由氢氢气气还还原原氧氧化化铜铜可可知知，氢氢气气可可和和大大多多数数金金属属氧氧化化物物反反应应生生成成相相应应的的金金属属和和水水，表表现出还原性，故常用氢气来冶炼金属现出还原性，故常用氢气来冶炼金属。3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途3 3氢气还原性：氢气还原性：操作步骤操作步骤现现 象象结结 论论1 1开开始始实实验验开开始始先先通通氢氢，氢氢气气纯纯净净再点灯；再点灯；黑黑色色粉粉末末逐逐渐渐变变红红，管管口口处处有有无无色色液液珠珠出出现现氢气氢气+氧化铜氧化铜 加热加热铜铜+水水2 2结结束束实实验验结结束束先先撤撤灯灯，试试管管冷冷却却再停氢再停氢 。红色粉末不变红色粉末不变防止防止氧氧气气+铜铜加加热热氧氧化铜化铜发生发生3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途三氧化还原反应三氧化还原反应 氧化铜氧化铜+氢气氢气加热加热铜铜+水水氧氧化化反反应应：物物质质跟跟氧氧发发生生的的化化学学反反应应。如如氢氢气气与与氧化铜中氧发生了反应，氢气发生了氧化反应。氧化铜中氧发生了反应，氢气发生了氧化反应。还还原原反反应应：含含氧氧化化合合物物中中的的氧氧被被夺夺去去的的反反应应。如如氧化铜失去氧变成了铜，发生了还原反应。氧化铜失去氧变成了铜，发生了还原反应。氧氧化化还还原原反反应应：一一种种物物质质被被氧氧化化，同同时时另另一一种种物物质质被被还还原原的的反反应应。其其中中，得得氧氧的的物物质质被被氧氧化化，是是还还原原剂剂，表表现现出出还还原原性性，例例如如H H2 2。失失去去氧氧的的物物质质被被还还原原，是是氧氧化化剂剂，表表现现出出氧氧化化性性，例例如如CuOCuO。3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途四氢气的用途四氢气的用途根据氢气的性质，其主要用途如下：根据氢气的性质，其主要用途如下：1 1作作高高能能燃燃料料可可燃燃性性（发发热热量量高高，无无污染）污染）2 2冶冶炼炼金金属属还还原原性性（能能和和金金属属氧氧化化物物反应生成金属和水）反应生成金属和水）3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途四氢气的用途四氢气的用途氢氧焰氢氧焰 解题指导解题指导 1 1 实实验验室室用用锌锌和和稀稀硫硫酸酸反反应应制制取取的的氢氢气气来来吹吹肥肥皂皂泡泡时时，常常把把氢氢气气通通过过盛盛有有碱碱石石灰灰的的干干燥管，其目的是（燥管，其目的是（）A A控制氢气的流速控制氢气的流速 B B除去氢气中的水除去氢气中的水 C C除去氢气中的硫酸除去氢气中的硫酸 D D防止空气倒流防止空气倒流【解析】【解析】用氢气吹肥皂泡的实验的关键就是要用氢气吹肥皂泡的实验的关键就是要氢气纯净，但用锌和衡硫酸制取的氢气常含有氢气纯净，但用锌和衡硫酸制取的氢气常含有少量的水蒸气，通过碱石灰的目的正是为了吸少量的水蒸气，通过碱石灰的目的正是为了吸收氢气中的水。收氢气中的水。【答案】【答案】B B【点拨】点拨】做好氢气流吹肥皂泡实验的关键是通做好氢气流吹肥皂泡实验的关键是通入的氢气必须干燥纯净。入的氢气必须干燥纯净。解题指导解题指导 2 2 做做氢氢气气还还原原氧氧化化铜铜实实验验，有有以以下下几几步步实实验验的的操操作作；（1 1）加加热热盛盛有有氧氧化化铜铜的的试试管管；（2 2）通通入入氢氢气气；（3 3）撤撤去去酒酒精精灯灯；（4 4）继继续续通通氢氢气气至至试试管管冷冷却却。以以上上各各步步操作顺序正确的是（操作顺序正确的是（）A.A.（1 1）（）（2 2）（）（3 3）（）（4 4）B.B.（1 1）（）（2 2）（）（4 4）（）（3 3）C.C.（2 2）（）（1 1）（）（3 3）（）（4 4）D.D.（2 2）（）（1 1）（）（4 4）（）（3 3）解题指导解题指导 【解解析析】选选择择正正确确的的操操作作步步骤骤，要要从从氢氢气气的的性性质质考考虑虑。开开始始时时要要考考虑虑氢氢气气可可燃燃性性及及可可能能发发生生爆爆炸炸的的因因素素，结结束束时时要要考考虑虑新新生生成成的的铜铜在在热热的的条条件件下下易易被被氧氧化化氧氧化化成成氧氧化化铜铜，根根据据这这些些选选择择合适的操作步骤。合适的操作步骤。【答案】【答案】C C【点拨】本题解答常因没有考虑到氢气还原氧点拨】本题解答常因没有考虑到氢气还原氧化铜实验的特殊性而出现错误，使（化铜实验的特殊性而出现错误，使（1 1）排在）排在（2 2）前，或使（）前，或使（4 4）排在（）排在（3 3）前，解决办法）前，解决办法是解题时充分考虑该实验的特殊性，实验的步是解题时充分考虑该实验的特殊性，实验的步骤是由物质的性质及所发生的变化决定的骤是由物质的性质及所发生的变化决定的 解题指导解题指导 .现现有有A A、B B、C C、D D、E E五五种种物物质质，其其中中A A为为一一种种常常见见的的无无色色液液体体，B B、C C是是两两种种无无色色气气体体，D D为为黑黑色色粉粉末末，E E为为红红色色固固体体，五五种种物物质质间间存存在在如如下转化关系：下转化关系：（）写出五种物质的名称及相应化学式。（）写出五种物质的名称及相应化学式。A A（）B B（）C C（）D D（）E E（）（）写出各反应的文字表达式，并指出其基（）写出各反应的文字表达式，并指出其基本反应类型。本反应类型。解题指导解题指导 【解解析析】物物质质推推断断题题，一一般般先先根根据据物物质质的的物物理理性性质质如如颜颜色色、状状态态等等以以缩缩小小思思考考范范围围，然然后后再再根根据据题题设设条条件件寻寻找找解解题题突突破破口口。本本题题先先根根据据题题设设条条件件确确定定A A为为水水，再再根根据据A A的的性性质质依依次次推推断断出出B B、C C、D D、E E等物质。等物质。【答答案案】（）A A水水 (H H2 2O)O)；B B氢氢气气 (H H2 2)；C C氧氧气气(O O2 2)；D D氧化铜氧化铜(CuOCuO)；E E铜铜(Cu)Cu)（）（）水水通电通电氢气氢气 氧气（分解反应）氧气（分解反应）氧化铜氧化铜+氢气氢气加热加热 铜铜 +水（置换反应）水（置换反应）氧气氧气+铜铜加热加热 氧化铜（化合反应）氧化铜（化合反应）3-4 氢气的性质和用途氢气的性质和用途本节重点：本节重点：一物理性质（一物理性质（1 1）密度最小（）密度最小（2 2）难溶于水）难溶于水二化学性质二化学性质1 1常温下，氢气的性质稳定；常温下，氢气的性质稳定；2 2可燃性：可燃性：3 3氢气还原性：氢气还原性：氧化铜氧化铜+氢气氢气加热加热 三氧化还原反应三氧化还原反应 氧化铜氧化铜+氢气氢气加热加热铜铜+水水四氢气的用途四氢气的用途1 1作高能燃料作高能燃料可燃性（发热量高，无污染）可燃性（发热量高，无污染）2 2冶冶炼炼金金属属还还原原性性（能能和和金金属属氧氧化化物物反反应应生成金属和水）生成金属和水）能力测试能力测试 一选择题一选择题1 1用氢气流吹肥皂泡的实验，主要说明氢气用氢气流吹肥皂泡的实验，主要说明氢气A A有还原性有还原性 B B有可燃性有可燃性C C无色、无味的气体无色、无味的气体 D D密度比空气大密度比空气大2 2在做氢气验纯实验时，下列操作正确的是在做氢气验纯实验时，下列操作正确的是A A直直接接在在发发生生器器的的导导管管口口点点燃燃，观观察察其其是是否否能能安静地燃烧安静地燃烧B B用用向向上上排排空空气气法法收收集集一一试试管管氢氢气气，然然后后移移近近火焰试验火焰试验C C用用排排水水法法收收集集一一试试管管气气体体，经经检检验验没没有有听听到到声音，则说明氢气已纯声音，则说明氢气已纯 D D用用向向下下排排空空气气法法收收集集一一试试管管气气体体，经经检检验验不纯后用拇指摁住一会儿再重新检验不纯后用拇指摁住一会儿再重新检验 能力测试能力测试 一选择题一选择题3 3在在化化学学反反应应FeFe2 2O O3 3+H+H2 2 高高温温Fe+HFe+H2 2O O还还原原剂剂是（是（）A AH H2 2 B BFeFe2 2O O3 3 C CFe DFe DH H2 2O O4 4下下列列混混合合气气体体点点然然后后可可能能爆爆炸炸的的是是（）A AH H2 2和和N N2 2 B BH H2 2和和CO CO C CHeHe和和H H2 2 D DH H2 2和空气和空气 能力测试能力测试 一选择题一选择题5 5下列反应类型中一定有单质生成的是（下列反应类型中一定有单质生成的是（）A A化合反应化合反应 B B置换反应置换反应 C C分解反应分解反应 D D氧化反应氧化反应6 6某某气气体体的的溶溶解解性性与与氧氧气气相相似似，密密度度略略大大于于空空气，收集该气体的最好方法是（气，收集该气体的最好方法是（）A A向上排空气法向上排空气法 B B排水法排水法 C C向下排空气法向下排空气法 D D排水法和向上排空气法排水法和向上排空气法 能力测试能力测试 二填空二填空题题1 1在在用用氢氢气气还还原原氧氧化化铜铜的的实实验验中中，观观察察到到的的现现象象是是 和和 ，在在该该反反应应中中，被被氧氧化化，是是氧氧化化剂剂。在在CO+CO+CuOCuO加加 热热Cu+COCu+CO2 2中中 是氧化剂，是氧化剂，是还原剂。是还原剂。2 2在在做做氢氢气气还还原原氧氧化化铜铜的的实实验验中中出出现现下下列列现现象，试分析其中原因。象，试分析其中原因。（1 1）试管底部炸裂）试管底部炸裂（2 2）加热试管内出现爆鸣声）加热试管内出现爆鸣声（3 3）通氢气许久未见黑色粉末变红）通氢气许久未见黑色粉末变红（4 4）黑色粉末变红后又逐渐变暗）黑色粉末变红后又逐渐变暗 能力测试能力测试 三实验题三实验题某化学课外小组用图中的装置制取氢气，某化学课外小组用图中的装置制取氢气，再用制得的氢气还原一定质量的再用制得的氢气还原一定质量的CuOCuO和和CuCu2 2O O的混的混合物，根据无水合物，根据无水CaClCaCl2 2的增重以测定混合物中的增重以测定混合物中CuOCuO质量。质量。（无水（无水CaClCaCl2 2 具有吸水性）具有吸水性）若制取的氢气从左向右流向，上述装置的连若制取的氢气从左向右流向，上述装置的连接顺序是接顺序是(填装置序号填装置序号)_ _接接_接接_接接_接接_接接 能力测试能力测试 三实验题三实验题制制取取干干燥燥、纯纯净净的的氢氢气气时时，所所需需装装置置的的连连接接顺序是（填各接口的代码字母）：顺序是（填各接口的代码字母）：_ _接接_，_接接_。若若测测得得CuOCuO、CuCu2 2O O混混合合物物的的总总质质量量为为W W克克；混混合合物物全全部部还还原原后后U U型型管管增增重重m m 克克，则则混混合合物物中中CuOCuO的质量为的质量为_克。克。装装置置最最后后连连接接盛盛有有碱碱石石灰灰的的干干燥燥管管()()的的目目的的是是_；若若不不连连接接此此装装置置，则则测测得得混混合合物物中中CuOCuO的的质质量量_。(填填偏偏大大、偏偏小小 或或无无影影响响)若反应后所得红色物质中有少量的若反应后所得红色物质中有少量的CuCu2 2O O；则则测得的混合物中测得的混合物中CuOCuO的质量的质量_(_(填偏大、填偏大、偏小或无影响偏小或无影响)谢谢再见谢谢再见