5.1洁净的燃料——氢气氢气的特性,氢气的燃烧第五章燃料复习写出水电解的化学方程式:2H2O2H2↑+O2↑电解在前面我们已经学习过氧气的性质、用途和制取方法,下面我们一起来学习另一种重要的气体——氢气的性质、用途和制取方法。首先,我们来学习氢气的性质。氢气究竟有哪些性质呢?观察活动【实验5-1】氢气的特性项目观察现象性质推断用氢气流吹肥皂泡用燃着的木条点燃气泡气泡上升氢气的密度比空气的密度小气泡遇火燃烧氢气具有可燃性一、氢气的物理性质2、0℃、101.3kPa下,ρ=0.090g/L,(相同条件下密度最小的气体。)1、通常状况下,无色、无味的气体。3、极难溶于水。4、沸点为-252℃,熔点为-259℃。101.3kPa,-252℃时氢气变为无色液体;101.3kPa,-259℃时,氢气变成雪状固体。氢气氧气色态味溶解性密度(标况)空气密度=1.293g·L-1氢气与氧气的物理性质的比较通常状况下,为无色无味的气体极难溶于水不易溶于水密度比空气小(0.090g·L-1)密度比空气大(1.429g·L-1)【实验5-2】点燃纯净的氢气观察活动在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。把一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,观察烧杯现象。纯净氢气在空气里燃烧,火焰为_____色,罩在火焰上的烧杯内壁有____________,手触烧杯,感觉_______。淡蓝水珠(或水雾)发烫1.可燃性:2H2+O22H2O点燃实验现象:纯净的氢气在空气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,产生大量的热,烧杯壁上有水珠生成。二、氢气的化学性质氢气与空气里的氧气发生反应生成水,并放出热量。因此,氢燃料是不产生污染物的洁净燃料。思考:该实验能否证明水由H和O两种元素组成?观察活动【实验5-3】点燃氢气与空气的混合物实验现象是:____________________________发生爆炸,塑料筒被高高掀起为什么在进行点燃氢气的实验时,一再强调氢气必须纯净?这样做的目的是什么?经实验测定,空气中混入氢气的体积为总体积的4.0%~74.2%时,点燃就会发生爆炸,这个体积分数的范围就叫做氢气的爆炸极限。爆炸极限因此,在使用氢气时,要特别注意安全。点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。如何检验氢气的纯度呢?观察活动【实验5-4】检验氢气的纯度收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,使试管口稍向下倾斜,接近酒精灯火焰,再移开拇指点火。如果听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,需要再收集,再检验,直到听到轻微的“噗”声,才表明氢气已纯净。二、氢气的化学性质:2.还原性CuO+H2Cu+H2O△可以用于冶炼金属实验现象:黑色粉末逐渐变成红色;试管壁或试管口有水珠生成。实验:氢气还原氧化铜氢气还原氧化铜注意事项:①通氢气前要先检验纯度②试管口略向下倾斜③导气管要伸到试管的底部,氧化铜上方④试管口不能用橡皮塞堵住⑤实验时,要先通氢气排空气,后加热⑥结束时,要先熄灯,待试管冷却后再停止通氢气。防止冷凝水倒流使试管破裂。(1)氢能源的优点:①产物是水无污染。②燃烧放热多,热值高。③制取氢气的原料来源广。(3)氢能源尚未得到广泛的应用的原因1.理想的高能燃料:(2)氢燃料电池:能量转化方式:化学能电能①制取成本高②储存、运输中的安全问题未解决四、氢气的用途2.填充探空气球:密度最小,但不安全,通常用氦气。决定性质用途体现氢气的用途3.冶炼金属。