拓展性课题氢气
教学目标：
知识：了解氢气的物理性质，初步掌握氢气的化学性质，结合性质了解氢气的用途。

理解点燃氢气前要先验纯的原理，掌握验纯的方法。

能力：培养学生观察现象，分析、推导问题解决问题，综合及归纳等思维能力。

情感：使学生初步树立量变引起质变及对立统一辨证唯物主义思想、加强环保意识。

教学方法实验引导，观察分析，多媒体直观形象化
教学用具多媒体电脑一台、实验室制取氢气仪器一套、试管、
尖嘴和长玻璃管各一个、酒精灯、塑料罐、烧杯、火柴
教学过程
【情景投影】欢庆节日的气球！
【设问】大家知道的可以充气球的气体有什么？——氢气它们为什么可以充气球呢？————密度比空气小
【讲述】结合物理知识知道，气球之所以可以上升是因为浮力大于重力，如果在往深处找一下原因的话，是气球内部气体的密度小于空气的密度。

比如说氢气。

【板书】拓展性课题——氢气H2
【展示】展示一瓶用排水法收集的瓶口倒置的氢气，让学生观察、思考。

1.氢气的色态。

2．为什么瓶口倒置存放？
3．为什么可用排水法收集氢气？
4．充满氢气的气球，为什么会向上飞？
【演示实验】用氢气吹气球。

（介绍启普发生器：荷兰科学家设计，因为操作方便，被广泛使用。

由三部分构成：球形漏斗、容器、导气管。

有三个口：上端漏斗口用来注入酸液；中部带有导气管的球形容器口用来装入锌粒；下端半球形容器口用来排出废液。

整套装置易于控制反应，操作方便。

）
【板书】一、氢气的物理性质
1.无色、无味的气体（通常状况下）。

2.相同条件下密度最小的气体。

3．难溶于水
【讲述】相同条件下，氢气是最轻的气体。

在标准状况下，氢气的密度为0.0 899 g/L，为空气的1/14。

中文“氢”字取“轻”字的偏旁“”，以体现其是最轻的气体。

【设问】1回忆电解水实验，理论上生成的氢气、氧气体积比为2：1，而实际结果往往大于2：1，为什么？——部分氧气溶于水中。

【讲述】除了以上提到的物理性质以外，在一个大气压下，温度降至－252.8℃时，氢气变为无色液体，继续降温至－259.1℃可变为雪花状固态。

【板书】4、氢气――液氢――固态氢
无色雪花状
【提问】氢气和氧气比较，在物理性质上有哪些异同？
【投影】氢气氧气物理性质的比较
【过渡】用氢气吹肥皂泡，轻轻抖动玻璃管使气泡上飘，点燃后说明什么？【结论】氢气具有可燃性。

这是氢气的一个重要化学性质。

【板书】二.氢气的化学性质
1、可燃性
【演示实验】点燃氢气，并在火焰上方罩一干而冷的烧杯。

指导观察：
①氢气火焰的颜色。

——安静燃烧，淡蓝色火焰。

②干冷烧杯内壁有无新物质生成。

——干冷烧杯内壁有无色液滴生成。

③接触烧杯的手有何感觉。

——手感到发烫，放出大量热。

【提问】氢气在空气中燃烧实质上是跟什么反应？反应产物是什么？
【板书】（1）纯净的氢气安静燃烧淡蓝色火焰火焰上方罩一个干燥的小烧杯，内壁有水生成。

() () ()
【设问】请讨论氢燃烧最大的优点是什么？——燃烧过程中放出大量的热且因生成物为水对大气无污染。

【设问】纯净的氢气在空气中能安静地燃烧。

如果混有空气的氢气被点燃，结果又会怎样呢？
【演示实验】将氢气和空气混合后点燃。

1．介绍装置：去底的小铁罐，上边的小孔用火柴赌住。

2、向下排空气法收集氢气3、拔下火柴，在小孔处点燃氢气。

【板书】（2）不纯的氢气点燃——爆炸！
【提问】此实验为什么有这样的现象你能解释吗？
【讲述】点燃前，纸筒内是纯净的氢气。

拿掉小孔上的纸团，点燃。

此时是纯净的氢气在空气中燃烧。

但随着反应的继续，氢气越来越少，筒内压强降低，空气便进入筒内。

此时筒内是氢气和氧气的混合气。

由于大量氢气分子和氧气分子接触，反应时在短时间内放出大量热。

如果是一个广口容器，那么气体冲出容器、发生爆鸣。

如果是一个密闭或小口容器，就会发生爆炸。

实验测定，空气中混有氢气的体积占总体积的4%～74.2%，点燃时就会爆炸，这个范围叫爆炸极限。

因此，我们在点燃氢气前必须先验纯！【板书】点燃氢气前一定要验纯！
【提问】如何验纯呢？
【演示实验】用向下排空气法收集一小试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指点火。

结合实验说明如何为纯或不纯。

【提问】用向下排空气法收集氢气：
1、试管口为什么向下？
2、导管为什么要接近试管底部？——有利于空气排出，保证气体纯度当听到尖锐爆鸣声，证明氢气不纯。

需要重新验纯时为什么要用拇指堵一会儿试管口？——使试管内未熄灭的氢气火焰因缺氧气而熄灭。

防止未熄灭的火焰再收集氢气时点燃发生器里尚混有空气的氢气，使氢气发生器发生爆炸。

【引入】氢气在常温下性质稳定，但在点燃或加热等条件下，能跟许多物质发生化学反应。

氢气能跟氧气单质反应，它能跟化合态的氧起反应吗？怎么研究这个问题呢？
【投影】氢气在加热的条件下和氧化铜反应。

【板书】2、还原性
(H2) (CuO) （Cu）(H2O)
【分析反应实质】
从实验可知，氢气在反应中夺得了氧化铜中的氧，氢气的这种本领称之为还原性。

氢气不但能还原氧化铜，还可以还原三氧化二铁、三氧化钨等很多金属氧化物。

【过渡】通过学习氢气的性质，我们知道了氢气是最轻的气体，有可燃性、还原性等。

根据这些性质，我们思考一下氢气应有哪些用途呢？
【板书】四、氢气的用途
1、填充气球
2、高能清洁燃料
3、重要的化工原料
【讲述】利用密度小，可以填充探空气球、气象气球、节日彩球等；氢气燃烧时放出的热量约是同质量汽油的三倍，并且燃烧产物是水，既不污染环境，又可以循环制取，是理想的可再生能源！但因为爆炸危险、储存、
运输难、以及成本的问题还未投入使用！氢气不仅是高能燃料，还可用作制盐酸、合成氨等化工生成的原料，利用其还原性还可以和很多金属氧化物反应生成相应金属。

附1：课堂练习一
1.通常状况下氢气是____色___味的气体，比空气____，____溶于水。

2.实验室排水法收集氢气的原因____。

向下排空气法收集的原因______。

3.使用氢气时，要特别注意安全。

点燃氢气前，一定要____________。

4.下列氢气的性质中，属于化学性质的是（）
A.混有空气的氢气，点燃易发生爆炸
B.在标准状况下氢气的密度小于空气的密度
C.氢气难溶于水
D.液态氢是无色液体
5.下列反应的生成物，不污染空气的是（）
A.在空气中燃烧煤 B 在空气中燃烧石油
C 燃放烟花爆竹
D 氢气在空气中燃烧
6.能保持氢气化学性质的微粒是（）
A.氢元素（B）氢分子（C）氢原子（D）两个氢原子
7.氢气在空气中燃烧，火焰的颜色是（）
A.紫色（B）蓝色（C）淡蓝色（D）明亮的蓝紫色
8.根据氢气的用途写出氢气相应的性质。

充灌探空气球：_________；焊接或切割金属：__________；驱动火箭：________；冶炼金属：__________ 。

9．氢气的下列用途中利用了氢气的物理性质的是（）
A.制备盐酸（B）驱动火箭C焊接金属（D）填充气球。