人教版初中化學導學案：3.5最輕的氣體——氫氣

1、3.5最輕的氣體氫氣一、學習目標：1.知道氫氣的物理性質(zhì)，正確描述氫氣的化學性質(zhì)，簡述氫氣的主要用途。2.記住實驗室制取氫氣的反應原理、實驗裝置，熟悉氫氣的制取、收集和純度檢驗的基本操作?！菊n前預習】【情境導入】奇瑞汽車副總經(jīng)理稱力爭3年內(nèi)推出氫能源車。氫燃料轎車是一種真正實現(xiàn)零排放的交通工具，排放出的是純凈水，不產(chǎn)生任何廢氣，成本比傳統(tǒng)轎車提高了10%。（摘自2009.06.25京華時報 ）二、自主探究：知識點1：氫氣的性質(zhì)【實驗】p65實驗3-5，仔細觀察現(xiàn)象，并思考原因?！鹃喿x】p66完成以下內(nèi)容。1、物理性質(zhì)： 色、 味的氣體，密度比空氣 ，是相同條件下密度最 的氣體， 溶于水?！緦嶒?/p>

2、】p66實驗3-6和3-7，觀察并思考。點燃2、化學性質(zhì)：常溫下化學性質(zhì)穩(wěn)定，在高溫或點燃條件下與許多物質(zhì)反應。 可燃性: h2 + o2 a.純凈的氫氣在氧氣或空氣中能 燃燒，發(fā)出 色或 色火焰，放大量熱，有水生成。b.氫氣與空氣或氧氣混合氣體點燃會發(fā)生 現(xiàn)象。還原性：（參見p94）跟氧化銅的反應：h2 + cuo 現(xiàn)象：黑色氯化銅逐漸變成 色，且管壁有 生成。 在高溫條件下，氫氣也能與fe2o3、fe3o4、wo3等金屬氧化物發(fā)生置換反應，請寫出相應的化學方程式： h2 + fe2o3 h2 + fe3o4 h2 + wo3知識點2：氫氣的用途【閱讀】p67概括氫氣的用途： 知識點3：氫氣

3、的制法1、實驗室制法（參見p143）反應原理：采用 金屬(如zn、fe、mg、al等)與稀 酸或稀 酸發(fā)生置換反應制得，其中最適宜的藥品是zn或fe跟稀鹽酸或稀硫酸。 zn + hcl zn + h2so4 fe + hcl fe + h2so4 發(fā)生裝置：（如下圖）固體與液體反應生成氣體的裝置，且不需要加熱。啟普發(fā)生器操作步驟： 收集方法：（如下圖） 驗純方法：（參見教材p47圖3-3） 。注意事項： 2、工業(yè)制法:工業(yè)上常采用電解水法、天然氣催化分解法和水煤氣轉(zhuǎn)換法獲得h2。電解水制得的h2純度可達99.5%99.8%。電解水的化學方程式為 。【交流討論】1.點燃可燃性氣體（如：h2、co

4、、ch4等）與空氣或氧氣混合氣體為什么可能會發(fā)生爆炸現(xiàn)象？混有空氣或氧氣雜質(zhì)的氫氣點燃時，一定能發(fā)生爆炸嗎? 為什么?2.有人認為用氫氣還原氧化銅實驗時，未直接點燃氫氣，因此不需要檢驗氫氣純度。這種說法正確嗎?3.檢驗用向下排空氣法收集的氫氣的純度時，聽到爆鳴聲，為什么要用拇指堵住該試管口一會兒再收集檢驗，或另換一支試管再收集檢驗？ 4.實驗室制取氫氣時，能否使用稀硝酸和濃硫酸? 能否使用濃鹽酸？能否使用na、k、ca等活潑金屬？說明理由。5.如何用實驗證明蠟燭的成分中含有氫元素?【歸納小結(jié)】（參見教材p47）不純的h2點燃時易發(fā)生爆炸，h2的爆炸極限：474.2。點燃h2前一定要驗純：輕微聲

5、較純；尖銳爆鳴聲不純?！菊n堂小結(jié)】通過本節(jié)課的學習，你收獲了什么？【我的收獲】 三、自我測評【課堂練習】1.氫氣的下列用途中運用了它的物理性質(zhì)的是( ) a、焊接或切割金屬 b、驅(qū)動火箭 c、冶煉金屬 d、充探空氣球2.下列混合氣體點燃可能發(fā)生爆炸的是( ) a、氫氣與氦氣 b、氫氣與空氣 c、氫氣與二氧化碳 d、氫氣與氮氣3.氫氣是一種很有前途的能源，以水為原料大量制取氫氣的最理想的途徑是( ) a、由熱電站提供電力電解水 b、利用太陽能分解水 c、加熱到1000以上使水分解 d、用焦炭和水反應制水煤氣4.氫氣作為未來燃料的突出優(yōu)點是（ ）a、燃燒時放出大量的熱，且沒有污染 b、安全、價廉、

6、質(zhì)輕 c、資源豐富、易燃 d、很容易制取，5.氫氣和氧化銅反應的實驗中敘述錯誤的是（ ） a、試管口有水珠生成 b、黑色的氧化銅逐漸變?yōu)楣饬良t色的銅 c、實驗開始前應先加熱 d、實驗結(jié)束應先停止加熱6.下列各組物質(zhì)中，用于實驗室制取氫氣的是（ ） a、稀鹽酸與鋅粒 b、硝酸與鐵片 c、鈉和稀鹽酸 d、水 7.要得到純凈干燥的氫氣，最好選用（ ）a、向上排空氣法 b、向下排空氣法 c、排水集氣法d、排水集氣后再通過干燥管8.下列實驗室制h2的操作中，正確順序是( )連接試管 檢查氣密性 加入稀h2so4 加入鋅粒 用排水法收集h2 把裝置固定在鐵架臺上a、 b、 c、 d、 9.氫氣還原氧化銅實

7、驗室中，cuo先變成亮紅色，又變成黑色，造成這種后果的原因可能是( ) a、通過氫氣的量不足 b、加熱溫度不夠 c、實驗開始時先加熱后通氫氣 d、沒有繼續(xù)通氫氣到冷卻10.用實驗裝置制取氫氣下列敘述錯誤的是( ) a、盛放藥品前要檢驗氣密性 b、鋅和稀硫酸的反應屬置換反應 c、實驗前不能讓收集氫氣所用試管內(nèi)部水面上留有氣泡 d、從水槽中取出集氣瓶應蓋上玻璃片正放在桌上【中考直通車】11.做氫氣和氧化銅反應的實驗時，若使80gcuo中的銅全部被氫氣置換出來，實際需要氫氣的質(zhì)量為 ( ) a、2g b、大于2g c、小于2g d、不能確定12.某學生取一瓶稀硫酸，等體積分裝在兩個燒杯中，再取質(zhì)量相

8、等的鎂帶和鋅粒，把鎂帶放入a燒杯中，鋅粒放入b燒杯中。待反應結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)a燒杯中鎂帶有剩余，b燒杯中鋅粒已全部反應，根據(jù)實驗現(xiàn)象推斷，下列結(jié)論正確的是（ ）a燒杯中產(chǎn)生h2多 b、b燒杯中產(chǎn)生h2多 c、a和b兩燒杯中產(chǎn)生h2一樣多 d、a燒杯中產(chǎn)生h2多或a和b兩燒杯中產(chǎn)生h2一樣多13.報載深圳某商場開業(yè)慶典、店外掛滿了氫氣球，周圍擠滿了欲入店的 人，在擁擠中氫氣球被擠爆，遇上點燃的香煙，引起爆炸，并引發(fā)鄰近一串氣球爆炸，迅掠而過的火苗燒了一些顧客頭發(fā)并淺度燒傷約二十余人皮膚，簡答：該事實說明氫氣具有什么化學性質(zhì)?解釋爆炸的原因。14.某興趣小組圍繞著“氫氣在空氣中的爆炸極限”進行探究，記

9、錄的現(xiàn)象和數(shù)據(jù)如下表所示：h2體積分數(shù)()5102030405060708090空氣體積分數(shù)()95908070605040302010點燃時現(xiàn)象不燃不爆弱爆炸強爆炸強爆炸強爆炸強爆炸強爆炸弱爆炸安靜燃燒安靜燃燒 (1)根據(jù)上述實驗事實，你可以得出的結(jié)論是： (2)教材“單元探究活動”中提到：用排水法收集一小試管氫氣，點燃，如果發(fā)出“噗”的聲音，表明收集的氫氣已純凈。根據(jù)上述實驗事實，分析“氫氣已純凈”的真實含義是什么? 。 (3)近年來煤礦瓦斯爆炸事故頻發(fā)(主要是甲烷氣體燃燒爆炸)。你認為采取哪些措施可以預防瓦斯爆炸事故? 。(答出兩條即可)15.利用氫氣還原氧化銅的實驗測定水的組成(如右下

10、圖)。已知氧化銅和玻璃管在通入氫氣前的總質(zhì)量為56，在通入氫氣完全反應后的總質(zhì)量為51.2，氯化鈣（干燥劑）和干燥管在實驗前總質(zhì)量為104.6，在實驗后總質(zhì)量為110。計算：完全反應后生成水的質(zhì)量生成的水中氧的質(zhì)量生成的水中氫的質(zhì)量 水中氫氧兩種元素質(zhì)量比【拓展延伸】16.某同學為了認識h2的可燃性，做了以下三個實驗。請解釋這些實驗現(xiàn)象。（1）在集氣瓶內(nèi)收集了一瓶純凈的氫氣，瓶口向下，用一點燃的蠟燭去點燃氫氣，發(fā)現(xiàn)瓶口有火焰。（2）將燃著的蠟燭繼續(xù)快速地伸入瓶內(nèi)，蠟燭熄滅。（3）把熄滅的蠟燭迅速從瓶內(nèi)拿出來時，在瓶口蠟燭又重新燃燒起來。思考：可燃性與支持燃燒的性質(zhì)相同嗎？o2能支持燃燒，h2能支持燃燒嗎？17.右圖所