氢气的性质和用途

1、氢气的性质和用途教学目的使学生了解氢气的物理性质，掌握氢气的可燃性、还原性，并了解有关的实验过程和现象以及注意事项；根据氢气的性质了解其主要用途；从得氧和失氧的角度对照了解氧化反应和还原反应，氧化剂和还原剂。通过对实验现象的观察，培养学生的观察能力和思维能力。通过氢气燃烧与爆炸和还原性与还原反应的教学，进行量变引起质变和对立统一规律的辩证唯物主义教育。教学设计方案重点：氢气的化学性质 一  复习提问： 1.写出实验室制氢气的化学方程式。 2.画出实验室制氢气的简易装置图。二  导入  新课：氢气的性质。1.氢气的物理性质： 按照描述氧气物理性质的顺序，回

2、忆上节课的实验现象描述氢气的色、态、味和溶解性等。装置如图所示。球形干燥管里装有碱石灰干燥剂。导管口蘸些肥皂水，控制氢气流速，吹出肥皂泡。当肥皂泡吹到足够大时，轻轻摆动导管，让肥皂泡脱离管口，这时可以观察到肥皂泡上升。肥皂泡上升说明氢气密度小。在标准状况（1大气压，0）下，氧气、空气、氢气的密度分别为1.429克升，1.293克升，0.0899克升，它们的比值为1614.51。（为什么用排空气法收集？）氢气在通常状况下，是一种没有颜色、没有气味的气体，难溶于水，比空气轻。2.氢气的化学性质：【实验35】在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿

3、，观察烧杯壁上有什么现象发生。引导观察燃烧的焰色和烧杯内壁有什么现象出现。把烧杯传递给学生，让学生用手触摸烧杯，感觉热量。证明氢气具有可燃性，燃烧时放出大量的热。（1）氢气的可燃性：在这个实验中为什么强调“纯净”呢？如果氢气不纯净燃烧时会怎么样呢？【实验36】取一个一端开口，另一端钻有小孔的纸筒（或塑料筒等），用纸团堵住小孔，用向下排空气法收集氢气，使纸团内充满氢气。把氢气发生装置移开，拿掉堵小孔的纸团，用燃着的木条在小孔处点火，注意有什么现象发生。（人要离开，注意安全。）引导学生观察：注意小孔处点火时的开始情况；仔细倾听音响的变化；观察随音响变化而发生的现象。板书  氢气不纯混有空

4、气或氧气，点燃时发生爆炸。为什么点燃纯净的氢气能安静地燃烧，而混合气体却会发生爆炸呢？点燃纯净的氢气时，在导管口流出的氢气量少，与氧气接触少，反应时产生的热量也少，且散失较快，所以点燃时安静地燃烧。点燃纸筒中氢气时，随着氢气的消耗，空气不断从纸筒底部进入筒内。氢气和空气接触并混和，与氧气接触面多，点燃时快速反应，产生的热量在极短时间内、有限空间里急剧膨胀，就发生了爆炸。实验测定，当空气中混入氢气的体积达到总体积的4%74.2%时，点燃即发生爆炸。这个范围叫做氢气的爆炸极限。所以，点燃需要纯净的氢气，点燃氢气前必须检验氢气的纯度。【实验37】用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指

5、点火。如果听到尖锐的爆鸣声，就表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到响声很小，才表明氢气已经纯净，如果用向下排空气法收集氢气，经检验不纯而需要再检验时，应该用拇指堵住试管口一会儿，然后再收集氢气检验纯度，以免暗焰引发氢气发生器爆炸。【实验38】在干燥的硬质试管底部铺一层黑色的氧化铜，管口微向下倾斜。通入氢气，过一会儿再给氧化铜加热。注意观察黑色的氧化铜有什么变化，管口有什么生成。反应完成后停止加热，还要继续通入氢气，直到试管冷却后，再停止通氢。引导学生思考：（1）放氧化铜的试管口为什么要略向下倾斜？（2）导气管为什么要伸入到试管底部，管口不能用塞子塞住？（3）为什么先通一会儿氢气，再加热氧化铜

6、？氢气的纯度是否需要检验？（4）实验在停止加热时，为什么还要继续通入氢气到试管全部冷却为止？联系已学过的有关知识逐一讨论。归纳出实验步骤韵语记忆口诀：板书“一通、二点、三灭、四撤”。引导学生用化学式表述反应过程氢气和氧化铜反应：练习：实验室制备氢气并使氢气跟灼热的氧化铜反应有以下主要步骤，请按正确的操作顺序排列序号_。A 检验氢气发生装置的气密性； B 给试管中的氧化铜加热；C 向氢气发生装置里添加药品； D 停止加热；E 向装有氧化铜试管中通入氢气； F 停止通入氢气；G 检验氢气的纯度。复习提问：什么是氧化反应？氢气与氧化铜反应是否是氧化反应？分析：在氢气与氧化铜反应中，氢气夺取了氧化铜中的氧，发生了氧化反应。而氧化铜失去了氧变成了单质铜，则氧化铜发生了还原反应。在反应中，氢气夺取了氧化铜中的氧，发生了氧化反应。使铜被还原出来，说明氢气有还原能力，我们称之为还原性，而把氢气称之为还原剂。氧化铜失去了氧，发生了还原反应。使氢气发生了氧化反应，说明它具有氧化能力，我们称之为氧化性，而把氧化铜称之为氧化剂。氢气：得氧有还原性是还原剂发生了氧化反应。氧化铜：失氧有氧化性是氧化剂发生了还原反应。练习：在高温下，三氧化二铁与一氧化碳反应生成单质铁和二氧化碳。此反应中氧化剂是_