潔凈的燃料----氫氣

1、煤煤石油石油天然氣天然氣化化 石石 燃燃 料料新能源新能源太陽(yáng)能太陽(yáng)能 水能水能 風(fēng)能風(fēng)能 氫能氫能 核能核能 潮汐能潮汐能 地?zé)崮艿責(zé)崮?生物質(zhì)能生物質(zhì)能5.1 潔凈的燃料潔凈的燃料氫氣氫氣 這節(jié)課，我們這節(jié)課，我們要掌握什么？要掌握什么？一、物理性質(zhì)一、物理性質(zhì)二、化學(xué)性質(zhì)二、化學(xué)性質(zhì)P132三、用三、用 途途一、氫氣的物理性質(zhì)：一、氫氣的物理性質(zhì)： 無色無味的氣體無色無味的氣體 極難溶于水極難溶于水密度比空氣小，是密度比空氣小，是最輕最輕的氣體的氣體氫氣：氫氣：(標(biāo)況標(biāo)況)密度密度（g/L）相對(duì)分相對(duì)分子質(zhì)量子質(zhì)量與空氣與空氣相比相比氫氣氫氣0.0892最輕最輕氮?dú)獾獨(dú)?.25028略輕

2、略輕空氣空氣1.29529(平均平均)氧氣氧氣1.42932略重略重二氧化碳二氧化碳1.96444重重點(diǎn)燃純凈的氫氣：點(diǎn)燃純凈的氫氣： 純凈的氫氣在空氣里安靜地純凈的氫氣在空氣里安靜地 燃燒，火燃燒，火 焰為焰為淡藍(lán)色淡藍(lán)色，罩在火焰上方的燒杯內(nèi)壁有水珠生，罩在火焰上方的燒杯內(nèi)壁有水珠生成，手觸燒杯感覺燙成，手觸燒杯感覺燙。 氫氣與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成水，并放出熱量氫氣與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成水，并放出熱量?，F(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：點(diǎn)燃純凈點(diǎn)燃純凈的氫氣的氫氣2H2+O2= 2H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃不純凈點(diǎn)燃不純凈的氫氣的氫氣二、氫氣的化學(xué)性質(zhì)：二、氫氣的化學(xué)性質(zhì)：可可 燃燃 性性 經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，空氣中混入氫

3、氣的體積為總體積的經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，空氣中混入氫氣的體積為總體積的4.074.2時(shí)，時(shí)，點(diǎn)燃就會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)體積分?jǐn)?shù)的范圍就叫做氫氣的爆炸極限點(diǎn)燃就會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)體積分?jǐn)?shù)的范圍就叫做氫氣的爆炸極限。 點(diǎn)燃?xì)錃馇耙⒁獍踩?，一定要先檢驗(yàn)氫氣的純度。點(diǎn)燃?xì)錃馇耙⒁獍踩欢ㄒ葯z驗(yàn)氫氣的純度。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)5-4 氫氣驗(yàn)純的操作氫氣驗(yàn)純的操作操作要領(lǐng)操作要領(lǐng)現(xiàn)象現(xiàn)象結(jié)論結(jié)論聽到尖銳的爆鳴聲聽到尖銳的爆鳴聲聽到輕微的聽到輕微的“噗噗”聲聲不純不純純凈純凈用排水法或向下排空用排水法或向下排空氣法收集一試管氫氣氣法收集一試管氫氣用拇指堵住試管口，用拇指堵住試管口，移近火焰，松開拇指移近火焰，松開拇指點(diǎn)火點(diǎn)火討

4、論題一討論題一： 用用向下排空氣法向下排空氣法收集氫氣驗(yàn)純，若聽到尖銳的爆鳴聲，如果立即收集氫氣驗(yàn)純，若聽到尖銳的爆鳴聲，如果立即用該試管繼續(xù)收集氫氣，可能發(fā)生什么后果？應(yīng)該怎樣操作？用該試管繼續(xù)收集氫氣，可能發(fā)生什么后果？應(yīng)該怎樣操作？討論題二：討論題二： 小紅和小明兩位同學(xué)分別做氫氣的驗(yàn)純實(shí)驗(yàn)。小紅同學(xué)將收集到的小紅和小明兩位同學(xué)分別做氫氣的驗(yàn)純實(shí)驗(yàn)。小紅同學(xué)將收集到的氫氣的試管口向上，拇指堵住試過口移近火焰，松開拇指，沒有什么聲音，氫氣的試管口向上，拇指堵住試過口移近火焰，松開拇指，沒有什么聲音，她認(rèn)為氫氣己經(jīng)純凈了。小明同學(xué)將收集到氫氣的試管口向下，拇指沒有她認(rèn)為氫氣己經(jīng)純凈了。小明同

5、學(xué)將收集到氫氣的試管口向下，拇指沒有堵住試管口，移近火焰，聽到爆鳴聲，他認(rèn)為氫氣不純。小紅和小明的結(jié)堵住試管口，移近火焰，聽到爆鳴聲，他認(rèn)為氫氣不純。小紅和小明的結(jié)論正確嗎？為什么？論正確嗎？為什么？ 國(guó)慶時(shí)，天安門廣場(chǎng)群眾游行的數(shù)國(guó)慶時(shí)，天安門廣場(chǎng)群眾游行的數(shù)千名少先隊(duì)員放飛幾萬(wàn)只彩色氣球千名少先隊(duì)員放飛幾萬(wàn)只彩色氣球, ,并并跑向主席臺(tái)前接受檢閱，使慶?；顒?dòng)跑向主席臺(tái)前接受檢閱，使慶祝活動(dòng)達(dá)到了高潮。用你所學(xué)的上表中提供達(dá)到了高潮。用你所學(xué)的上表中提供的的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)及氣體的及氣體的性質(zhì)性質(zhì)分析，充灌氣球分析，充灌氣球最好選用的氣體是最好選用的氣體是 ，理，理由由 。 A A、氫氣、氫氣 B

6、B、氧氣、氧氣 C C、氦氣、氦氣 D D、空氣、空氣氣體名稱氣體名稱氫氣（氫氣（H2） 氦氣（氦氣（He） 空氣空氣氮?dú)猓ǖ獨(dú)猓∟2 ） 氧氣（氧氣（O2）密度（密度（g/L）0.0900.1791.2941.2501.429C安全、密度比空氣小安全、密度比空氣小練習(xí)練習(xí)1：2、下列物質(zhì)和空氣混合后遇明火，不可能發(fā)生爆炸的是（、下列物質(zhì)和空氣混合后遇明火，不可能發(fā)生爆炸的是（ ） A、氮?dú)?、氮?dú)?B、天然氣、天然氣 C、氫氣、氫氣 D、面粉粉塵、面粉粉塵3、實(shí)驗(yàn)室有三瓶無色氣體分別是氫氣、氧氣、氮?dú)?，?qǐng)你利用、實(shí)驗(yàn)室有三瓶無色氣體分別是氫氣、氧氣、氮?dú)?，?qǐng)你利用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)對(duì)它們進(jìn)行鑒別，

7、試說出鑒別過程。所學(xué)的化學(xué)知識(shí)對(duì)它們進(jìn)行鑒別，試說出鑒別過程。4、某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行燃燒條件的探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)氫氣在氯氣、某實(shí)驗(yàn)小組在進(jìn)行燃燒條件的探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)氫氣在氯氣中也可以燃燒并生成一種氣體氯化氫；試寫出該反應(yīng)的中也可以燃燒并生成一種氣體氯化氫；試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式化學(xué)方程式 ： 反應(yīng)類型反應(yīng)類型 ；通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)銓?duì)燃燒有什么新的認(rèn)識(shí)通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)銓?duì)燃燒有什么新的認(rèn)識(shí)： 。 A用燃著的木條鑒別用燃著的木條鑒別(1)燃燒不一定有氧氣參加燃燒不一定有氧氣參加;(2)如果氫氣中混有氯氣達(dá)到爆炸極限也會(huì)發(fā)生爆炸；如果氫氣中混有氯氣達(dá)到爆炸極限也會(huì)發(fā)生爆炸；點(diǎn)燃點(diǎn)燃化合反應(yīng)化合反應(yīng)H2+2C

8、l= 2HCl 物理性質(zhì)物理性質(zhì)： 通常通常 無無色、色、無無味的氣體味的氣體 密度密度 比空氣小比空氣?。ㄗ钚。ㄗ钚。?溶解性溶解性 極難極難溶于水溶于水 氫氣氫氣 液氫液氫 固態(tài)氫固態(tài)氫化學(xué)性質(zhì)：化學(xué)性質(zhì)： 可燃性可燃性燃燒燃燒2H2+O2= 2H2O純凈的氫氣純凈的氫氣在空氣里安靜地在空氣里安靜地 燃燒燃燒發(fā)出發(fā)出淡藍(lán)色的火焰淡藍(lán)色的火焰不純凈的氫氣不純凈的氫氣發(fā)生爆炸（發(fā)生爆炸（4%74.2%）點(diǎn)燃前一定要點(diǎn)燃前一定要驗(yàn)純驗(yàn)純 浙江義烏發(fā)生氫氣球爆炸浙江義烏發(fā)生氫氣球爆炸 5月月2日上午，浙江義烏恒信電器城門口懸日上午，浙江義烏恒信電器城門口懸掛了幾個(gè)直徑在掛了幾個(gè)直徑在1.5米左右

9、的氫氣球。當(dāng)時(shí)懸掛米左右的氫氣球。當(dāng)時(shí)懸掛的氫氣球有漏氣現(xiàn)象。商場(chǎng)的員工決定將氣球的氫氣球有漏氣現(xiàn)象。商場(chǎng)的員工決定將氣球收下來放氣，但沒想到拉到一半，爆炸便發(fā)生了。收下來放氣，但沒想到拉到一半，爆炸便發(fā)生了。停在爆炸點(diǎn)附近的一輛八座面包車車門被炸凹，停在爆炸點(diǎn)附近的一輛八座面包車車門被炸凹，車上全部玻璃被震碎；人行道停車位置的一輛車上全部玻璃被震碎；人行道停車位置的一輛桑塔納桑塔納除車窗玻璃被震碎外，車子還滑到了除車窗玻璃被震碎外，車子還滑到了非機(jī)動(dòng)車道上。旁邊的非機(jī)動(dòng)車道上。旁邊的3輛輛 摩托車也不同程度被損壞。摩托車也不同程度被損壞。 山西：山西：100余只氫氣球發(fā)生爆炸余只氫氣球發(fā)生爆

10、炸 28個(gè)幼兒被燒傷個(gè)幼兒被燒傷 2008年年 6月月1日下午日下午5時(shí)許，山西焦煤集團(tuán)白家莊礦幼兒園的孩時(shí)許，山西焦煤集團(tuán)白家莊礦幼兒園的孩子們?cè)谂e功行慶祝活動(dòng)時(shí)。子們?cè)谂e功行慶?；顒?dòng)時(shí)。100余只氫氣球被集中放在一只余只氫氣球被集中放在一只1米米1.5米大的大氣球中。圍觀的數(shù)十名孩子們抑制不住好米大的大氣球中。圍觀的數(shù)十名孩子們抑制不住好奇心而紛紛將小手伸進(jìn)大氣球底部，向外拉搶小氫氣球。拉奇心而紛紛將小手伸進(jìn)大氣球底部，向外拉搶小氫氣球。拉搶摩擦間，其中幾只氫氣球受力過大被擠爆，從而引起大氣球內(nèi)所有的小氫氣球同時(shí)被引爆。搶摩擦間，其中幾只氫氣球受力過大被擠爆，從而引起大氣球內(nèi)所有的小氫氣球

11、同時(shí)被引爆。氣球周圍的氣球周圍的20余個(gè)孩子被氣浪和炸碎的氣球碎片灼傷、倒地。余個(gè)孩子被氣浪和炸碎的氣球碎片灼傷、倒地。 中國(guó)消費(fèi)者協(xié)會(huì)警示：中國(guó)消費(fèi)者協(xié)會(huì)警示： 中消協(xié)提醒社會(huì)各界關(guān)注：中消協(xié)提醒社會(huì)各界關(guān)注： 氫氣是一種易燃易爆氣體，灌充氫氣的氣球氫氣是一種易燃易爆氣體，灌充氫氣的氣球極易發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。如兒童玩耍氫氣球時(shí)接近火源，或者附近有人吸極易發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。如兒童玩耍氫氣球時(shí)接近火源，或者附近有人吸煙都可能導(dǎo)致爆炸，爆炸往往對(duì)人的面部損傷最為嚴(yán)重。煙都可能導(dǎo)致爆炸，爆炸往往對(duì)人的面部損傷最為嚴(yán)重。 國(guó)家有關(guān)部門規(guī)定：國(guó)家有關(guān)部門規(guī)定： 在公眾活動(dòng)場(chǎng)所，嚴(yán)禁灌充、施放氫氣球及

12、其升空物，在公眾活動(dòng)場(chǎng)所，嚴(yán)禁灌充、施放氫氣球及其升空物， 嚴(yán)禁在各種場(chǎng)合灌嚴(yán)禁在各種場(chǎng)合灌 充手持氫氣球。充手持氫氣球。 如需要施放氣球及其他升空物一律使用如需要施放氣球及其他升空物一律使用氦氣球氦氣球。 消費(fèi)者不要購(gòu)買灌充不明氣體的氣球。消費(fèi)者不要購(gòu)買灌充不明氣體的氣球。 學(xué)校、家長(zhǎng)要做好未成年人的監(jiān)護(hù)工作。學(xué)校、家長(zhǎng)要做好未成年人的監(jiān)護(hù)工作。 希望有關(guān)部門加強(qiáng)對(duì)氣球銷售者和使用者的監(jiān)督檢查。希望有關(guān)部門加強(qiáng)對(duì)氣球銷售者和使用者的監(jiān)督檢查。三、氫氣的用途三、氫氣的用途氫氣是一種潔凈的高能燃料氫氣是一種潔凈的高能燃料 氫氣作為新能源普遍被人們重視并加以研究。氫氣用作燃料有許多氫氣作為新能源普

13、遍被人們重視并加以研究。氫氣用作燃料有許多其他燃料所不及的優(yōu)點(diǎn)。煤、石油、天然氣等資源的蘊(yùn)藏量并不是無限其他燃料所不及的優(yōu)點(diǎn)。煤、石油、天然氣等資源的蘊(yùn)藏量并不是無限的，氫氣可以用水作原料來制?。ǖ?，氫氣可以用水作原料來制?。℉2O = 2H2 + O2）。燃燒相同）。燃燒相同質(zhì)量的氫氣和石油，前者放出的熱量是后者的質(zhì)量的氫氣和石油，前者放出的熱量是后者的3倍。氫氣燃燒的產(chǎn)物只有倍。氫氣燃燒的產(chǎn)物只有水。水。根據(jù)以上短文內(nèi)容，歸納總結(jié)氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)：根據(jù)以上短文內(nèi)容，歸納總結(jié)氫氣作為燃料的優(yōu)點(diǎn)：目前，氫氣這種能源還沒有得到廣泛應(yīng)用的原因是：目前，氫氣這種能源還沒有得到廣泛應(yīng)用的原因是：請(qǐng)你

14、根據(jù)所學(xué)知識(shí)，提出用廉價(jià)方法以水為原料制取氫氣的途徑：請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)知識(shí)，提出用廉價(jià)方法以水為原料制取氫氣的途徑：通電通電氫能的優(yōu)點(diǎn)：氫能的優(yōu)點(diǎn)： 通電通電氫能源還沒有得到廣泛應(yīng)用的原因：氫能源還沒有得到廣泛應(yīng)用的原因：燃燒熱值高。燃燒熱值高。每千克氫放出的熱量為每千克氫放出的熱量為1千克汽油的千克汽油的34倍。倍。清潔無污染。清潔無污染。 氫氣在燃燒過程中，產(chǎn)物只有水，不會(huì)造成環(huán)境污染，氫氣在燃燒過程中，產(chǎn)物只有水，不會(huì)造成環(huán)境污染，因而又被稱為因而又被稱為“清潔燃料清潔燃料”。資源豐富。資源豐富。占地球表面占地球表面71的水中都含有大量的氫元素，水分解可制的水中都含有大量的氫元素，水分解可制

15、得氫氣（得氫氣（2H2O=2H2 + O2）氫燃料燃燒后又生成水。）氫燃料燃燒后又生成水。 開發(fā)、貯存、運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)問題難以攻破開發(fā)、貯存、運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)問題難以攻破自從自從1965年美國(guó)開始研制液氫發(fā)動(dòng)機(jī)以年美國(guó)開始研制液氫發(fā)動(dòng)機(jī)以來，相繼研制成功了各種類型的噴氣式來，相繼研制成功了各種類型的噴氣式和火箭式發(fā)動(dòng)機(jī)。和火箭式發(fā)動(dòng)機(jī)。1960年液氫首次用作年液氫首次用作航天動(dòng)力燃料。航天動(dòng)力燃料。1970年美國(guó)反射的年美國(guó)反射的“阿阿波羅波羅”登月飛船使用的起飛火箭也是用登月飛船使用的起飛火箭也是用液氫作燃料。液氫作燃料。我國(guó)長(zhǎng)征我國(guó)長(zhǎng)征2號(hào)、號(hào)、3號(hào)也使用液氫號(hào)也使用液氫做燃料。做燃料。 火箭發(fā)射火

16、箭發(fā)射http:/ 中國(guó)新能源網(wǎng)中國(guó)新能源網(wǎng)/newtech/energy.shtml 網(wǎng)上科學(xué)館網(wǎng)上科學(xué)館http:/ 化學(xué)與能源化學(xué)與能源http:/ 北京科普之窗北京科普之窗http:/ 中國(guó)公眾科技網(wǎng)中國(guó)公眾科技網(wǎng)物理性質(zhì)物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)通常通常無無色色 無無味味 氣氣態(tài)態(tài)密度密度溶解性溶解性比空氣小比空氣?。ㄗ钚。ㄗ钚。╇y溶于水難溶于水氫氣氫氣液氫液氫固態(tài)氫固態(tài)氫可燃性可燃性2222H +O2H O點(diǎn)燃純凈的氫氣純凈的氫氣不純的氫氣不純的氫氣在空氣中在空氣中安靜安靜的燃燒的燃燒發(fā)生發(fā)生爆炸爆炸（4%74.2%）發(fā)出發(fā)出淡藍(lán)色淡藍(lán)色的火焰的火焰點(diǎn)燃前一定要點(diǎn)燃前一定要驗(yàn)純驗(yàn)純練