氫氣的性質(zhì)和用途

1、第四節(jié) 氫氣的性質(zhì)和用途（2 課時(shí)）一. 知識(shí)教學(xué)點(diǎn)1. 氧氣的物理性質(zhì)。2. 氧氣的還原性，可燃性，以及有關(guān)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象。3. 氫氣點(diǎn)燃前檢驗(yàn)純度的原因。4. 氫氣的用途。5. 從得氧失氧角度學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)，氧化劑，還原劑。二. 重、難、疑點(diǎn)及解決辦法1. 重點(diǎn)：氫氣的化學(xué)性質(zhì)。2. 難點(diǎn)：氫氣的還原性。3. 疑點(diǎn)： 氫氣、 氧氣按一定比例混合為什么會(huì)發(fā)生爆炸， 而純凈的氫氣在空氣中可 以安靜的燃燒？4. 解決辦法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，從表面現(xiàn)象到微觀本質(zhì)進(jìn)行分析。三. 教學(xué)步驟（一）明確目標(biāo)1. 使學(xué)生了解氫氣的物理性質(zhì)。2. 學(xué)生掌握氫氣的還原性，可燃性，并了解有關(guān)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象。3. 了解氫氣點(diǎn)燃前

2、檢驗(yàn)純度的原因。4. 根據(jù)氫氣的性質(zhì)，了解氫氣的用途。5. 從得氧失氧角度了解氧化還原反應(yīng)，氧化劑，還原劑。（二）整體感知本節(jié)以實(shí)驗(yàn)為主， 通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象研究本質(zhì)， 從而使學(xué)生的知識(shí)從感性到理性進(jìn)行升 華。尤其是講氧化還原反應(yīng)時(shí)，應(yīng)注意分析反應(yīng)的過(guò)程，以便使學(xué)生的氧化還原反應(yīng)的 概念有較深的印象。另外，本節(jié)的實(shí)驗(yàn)較多應(yīng)規(guī)范操作，使學(xué)生有一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)印象，從而為學(xué)生 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)提供一個(gè)良好的參考材料。（三）教學(xué)過(guò)程第一課時(shí) 復(fù)習(xí)引入 ：在上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了氫氣的實(shí)驗(yàn)室制法和置換反應(yīng)，那么，實(shí)驗(yàn)室制取 氫氣的反應(yīng)原理是什么？什么是置換反應(yīng)？它有什么特點(diǎn)？ 講解 ：在空氣一章中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了氧氣的物

3、理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。那么氫氣的物理 性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)是怎樣的？氫氣有什么樣的用途呢？首先我們學(xué)習(xí)氫氣的物理 性質(zhì)。 板書(shū) ：一 . 氫氣的性質(zhì)1. 物理性質(zhì) 教師活動(dòng) ：展示一瓶新制的氫氣由學(xué)生觀察。 學(xué)生活動(dòng) ：觀察狀態(tài)、顏色，總結(jié)出氫氣的物理性質(zhì)。板書(shū):氫氣是一種無(wú)色，無(wú)味的氣體。在101KPa時(shí)氫氣在-252 C時(shí)變成液體，在一259C 變成雪花狀固體，它難溶于水，密度比空氣小。 講述 :為了驗(yàn)證氫氣的密度，我們來(lái)觀察下面的實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn) ：演示實(shí)驗(yàn) 3 4：驗(yàn)證氫氣密度 學(xué)生活動(dòng) ：認(rèn)真觀察現(xiàn)象，積極思考。 提問(wèn) ：由此現(xiàn)象可以得到什么結(jié)論？ 解釋 ：形成的肥皂泡之所以迅速上升，就是因?yàn)闅錃?/p>

4、的密度很小的緣故。在標(biāo)準(zhǔn)狀況 下， 1升氫氣的質(zhì)量為 O.089 克，大約是同體積空氣質(zhì)量的 1/14。 提問(wèn) ：那么，氫氣的化學(xué)性質(zhì)是怎樣的呢？在前面我們學(xué)習(xí)了氧氣的化學(xué)性質(zhì)，知道 了氧氣可以和許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，那么氫氣可不可以和氧氣發(fā)生反應(yīng)呢？ 我們就利用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下。 板書(shū) ：2. 化學(xué)性質(zhì) 實(shí)驗(yàn) ：演示實(shí)驗(yàn) 3 5：氫氣的燃燒提問(wèn): 純凈的氫氣在空氣中燃燒的現(xiàn)象是什么？ 它與空氣中哪種物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng)？ 它的產(chǎn)物是什么？你是怎樣知道的？ 它們反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)表達(dá)式是什么？ 總結(jié) :（1）氫氣在空氣中燃燒現(xiàn)象: 氫氣在空氣中安靜的燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰； 燒杯內(nèi)壁有水珠，并且發(fā)熱。結(jié)論:

5、點(diǎn)燃點(diǎn)燃?xì)錃? 氧氣> 水 H 2 + O 2> H 2。總結(jié):氫氣具有可燃性。 提問(wèn) :那么，混有空氣的氫氣在點(diǎn)燃時(shí)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？ 實(shí)驗(yàn) :演示實(shí)驗(yàn) 3 6:氫氧混合爆炸實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 :氫氣開(kāi)始安靜的燃燒，然后發(fā)出了爆鳴聲，塑料筒被高高沖起。 板書(shū) :混有空氣的氫氣點(diǎn)燃會(huì)發(fā)生爆炸。 提問(wèn) :為什么會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象？ 總結(jié) :之所以會(huì)發(fā)生爆炸是因?yàn)闅錃庵谢煊辛丝諝??；旌蠚怏w中大量氫氣分子和空氣 中的大量的氧氣分子混合，這樣大量的分子相互接觸點(diǎn)燃后，二者迅速反應(yīng)， 在極短的時(shí)間內(nèi)放出大量的熱，這些氣體又在一個(gè)有限的空間內(nèi)，當(dāng)溫度迅速 升高，氣體迅速受熱膨脹，沖出容器發(fā)出爆鳴聲。如果該

6、反應(yīng)發(fā)生在密閉容器 或容積大出口小的容器，氣體不能排出或來(lái)不及排出，就會(huì)使容器炸裂造成危 險(xiǎn)。 提問(wèn) :為什么純凈的氫氣可以安靜的燃燒呢？ 解釋 :因?yàn)榧儍舻臍錃庠邳c(diǎn)燃后只在管口或小孔處與空氣中的氧氣接觸，接觸面積小， 發(fā)生反應(yīng)的氫氣分子和氧氣分子的量也少，所以放出的熱量也少，并且很快就 散失到空氣中去了，不會(huì)發(fā)生爆炸。通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，空氣中如果混入的氫 氣的體積達(dá)到總體積的 4%-74.2%時(shí)，點(diǎn)燃混合氣體就會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)范圍叫 做氫氣的爆炸極限。 板書(shū) :氫氣的爆炸極限是 4%-74.2%。 講解 :事實(shí)上所有的可燃性氣體，粉塵，蒸汽與空氣充分混合遇火都有可能發(fā)生爆炸， 因此可燃性氣體

7、泄漏時(shí)一定要杜絕一切火源，防止發(fā)生爆炸造成危險(xiǎn)。這也要 求我們?cè)谑褂脷錃夂推渌扇夹詺怏w時(shí)為了不發(fā)生危險(xiǎn)，使用前一定要檢驗(yàn)純 度。下面我們就學(xué)習(xí)檢驗(yàn)純度的方法。 實(shí)驗(yàn) ：演示實(shí)驗(yàn) 3 7：檢驗(yàn)氫氣的純度（邊實(shí)驗(yàn)邊講解） 提問(wèn) ：為什么在第二次檢驗(yàn)前要先用手堵一會(huì)試管才能繼續(xù)收集氫氣再進(jìn)行檢驗(yàn)純 度？ 教師活動(dòng) ：指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本第 55 頁(yè)小字部分。 板書(shū) ：注意：使用氫氣時(shí)，要特別注意安全。點(diǎn)燃?xì)錃馇?，一定要檢驗(yàn)純度。 練習(xí) ：教材第 58 頁(yè)第 1 題。（四）總結(jié)、擴(kuò)展本節(jié)我們主要學(xué)習(xí)了氫氣的物理性質(zhì)和氫氣的可燃性。 通過(guò)學(xué)習(xí)，同學(xué)們應(yīng)該重點(diǎn) 掌握氫氣與氧氣反應(yīng)生成水，但是當(dāng)條件不同時(shí)產(chǎn)生

8、的現(xiàn)象不同。我們還學(xué)習(xí)了可燃性 氣體檢驗(yàn)純度的方法。同學(xué)們應(yīng)該掌握并且注意在使用可燃性氣體時(shí)一定要檢驗(yàn)純度。同時(shí)通過(guò)學(xué)習(xí)，應(yīng)該學(xué)會(huì)如何通過(guò)表面現(xiàn)象分析物質(zhì)的變化，得到正確的結(jié)論和正 確的方法。四. 布置作業(yè)： 1. 教材第 58頁(yè)第 2、3題。2. 思考題：室內(nèi)如果發(fā)生煤氣泄漏怎么辦？第二課時(shí)復(fù)習(xí)提問(wèn) ：1. 氫氣的物理性質(zhì)與氧氣比較有哪些異同？2. 純凈的氫氣在空氣中燃燒有哪些現(xiàn)象？反應(yīng)的表達(dá)式是什么？3. 為什么點(diǎn)燃?xì)錃馇耙欢ㄒ獧z驗(yàn)純度？如何檢驗(yàn)？ 講解 ：氫氣除了可以與氧氣發(fā)生反應(yīng)外，還可以和某些含氧化合物發(fā)生反應(yīng)。這是氫 氣的另一個(gè)重要的化學(xué)性質(zhì)，下面我們就來(lái)看一下氫氣與氧化銅的反應(yīng)。

9、 板書(shū) ：（ 2）氫氣與氧化銅的反應(yīng) 實(shí)驗(yàn) ：演示實(shí)驗(yàn) 3 8：氫氣與氧化銅的反應(yīng) 提問(wèn) ：通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看到什么現(xiàn)象？得到什么產(chǎn)物？總結(jié):現(xiàn)象： 試管中黑色的氧化銅變成紅色。 試管口有水滴出現(xiàn)。結(jié)論：氫氣+氧化銅T銅+水H 2 + CuO f Cu + H 2O提問(wèn): 為什么在通氫氣前檢驗(yàn)純度？ 為什么要向試管中先通一會(huì)氫氣再加熱？ 試管口為什么要略向下傾斜？ 實(shí)驗(yàn)完后，為什么停止加熱后還要通氫氣直到試管冷卻？ 解釋 ：因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)的條件是加熱，如果產(chǎn)生的氫氣不純，那么，在加熱時(shí)有可能引 起氫氣發(fā)生器的爆炸造成危險(xiǎn)。同樣道理，如果不把試管中的空氣排除干凈， 就有可能使氫氣和空氣混合在加熱條件下

10、發(fā)生爆炸。也就是說(shuō)，先向試管中通 一會(huì)氫氣，目的是排除試管中的空氣。那么在加熱時(shí)，試管中的氫氣的濃度大 于它的爆炸極限時(shí)就不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。試管口略向下傾斜是為了使反應(yīng)生成的水 不會(huì)倒流到試管底部使灼熱的試管驟冷炸裂，而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。實(shí)驗(yàn)完畢后再 通一會(huì)氫氣直至試管冷卻，是為了使生成的銅在氫氣的環(huán)境中冷卻而不與空氣 中的氧氣接觸，使灼熱的銅與氧氣反應(yīng)再生成氧化銅。 板書(shū) ：實(shí)驗(yàn)注意問(wèn)題：a. 通氫氣前檢驗(yàn)氫氣純度b. 先通一會(huì)氫氣再加熱c. 試管口要略向下傾斜d. 實(shí)驗(yàn)完畢后，停止加熱后還要通氫氣直到試管冷卻提問(wèn):這個(gè)反應(yīng)屬于哪類(lèi)反應(yīng)類(lèi)型？（學(xué)生回答問(wèn)題）分析:在這個(gè)反應(yīng)中，我們可以看到氧化銅中的

11、氧被氫氣奪走，形成了單質(zhì)銅。這個(gè) 過(guò)程我們稱(chēng)氧化銅被還還原了；而氫氣和氧化銅中的氧結(jié)合成它的氧化物水， 我們說(shuō)氫氣被氧化了。這里被還原的氧化銅稱(chēng)為氧化劑，具有氧化性；被氧化 的氫氣叫做還原劑，具有還原性。副板書(shū):H 2 + CuO t Cu + H20還原劑 氧化劑被氧化 被還原 總結(jié)：氫氣具有還原性。板書(shū):（3）氧化還原反應(yīng)講解:前面我們學(xué)過(guò)物質(zhì)與氧的反應(yīng)叫做氧化反應(yīng)，也就是說(shuō)，在這個(gè)反應(yīng)中氫氣發(fā) 生了氧化反應(yīng)，因?yàn)樗c氧化銅中的氧發(fā)生了反應(yīng)；對(duì)于氧化銅來(lái)說(shuō)，它失去 了氧，這種反應(yīng)叫做還原反應(yīng)。板書(shū):含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)叫做還原反應(yīng)。講解:從這個(gè)反應(yīng)中我們可以總結(jié)這樣的規(guī)律：板書(shū):氧

12、化劑失去氧被還原，發(fā)生還原反應(yīng)； 還原劑得到氧，被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)。 在通常情況下，氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)是同時(shí)發(fā)生的。小結(jié):通過(guò)上面的學(xué)習(xí)我們可以概括氫氣具有兩條化學(xué)性質(zhì)：1. 具有可燃性它與氧氣反應(yīng)生成水， 純凈的氫氣在空氣中安靜的燃燒， 發(fā)出淡藍(lán)色火 焰，放出熱量生成水；混有空氣的氫氣點(diǎn)燃可能會(huì)發(fā)生爆炸， 所以在點(diǎn)燃?xì)?氣前一定要驗(yàn)純。2. 氫氣具有還原性它可以?shī)Z取某些含氧化合物中的氧，使含氧化合物還原，自己被氧化， 發(fā)生氧化還原反應(yīng)。講述:針對(duì)氫氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，氫氣有哪些用途呢？板書(shū):二氧氣的用途學(xué)生活動(dòng):閱讀課本第56頁(yè)“二、氫氣的用途”。討論:氫氣的用途，并說(shuō)明它的用途是根據(jù)它的哪些性質(zhì)？總結(jié)板書(shū)：1.填充探空氣球（奄度小）。2.制備金屬材料（還原性）。3.