氢气

氢气

第一课时：实验室制法

思考：1.气体发生装置选择的依据是什么？ 反应物的状态和反应条件 2.气体收集方法选择的依据是： 气体的密度及溶解性 探索一.如何选择制取氢气的药品？ 实验方案 实验现象 反应速率 较慢 适中 ①铁(Fe)与稀硫酸 (H2SO4) 铁钉表面有气泡产生 ②锌粒(Zn)与稀硫酸(H2SO4) 锌粒表面有大量气泡产生 ③镁(Mg)与稀硫酸 (H2SO4) 剧烈反应，镁条表面有大量气泡产生 很快 从以上实验的对比分析可以看出，第2__组药品最适合用于实验室制取H2。 1 .药品： 锌粒(Zn)(或镁条、铁钉）和稀硫酸(H2SO4)或稀盐酸

2 . 反应原理： 锌 + 稀硫酸 Zn + H2SO4(稀) 硫酸锌 + 氢气 ZnSO4 + H2 锌+稀盐酸→氯化锌+氢气 Zn+HCl(稀) →ZnCl2+H2

置换反应：一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应。（属于化学反应基本类型之一）

探究二、实验室制取氢气的发生装置

看哪组同学根据教师所给仪器能在规定的时间内组装成的装置最多？ ①装置简单

②可随时添加液体药品 ③可控制反应速率

④可控制反应的发生和停止

启普发生器：控制原理：当活塞关闭时，容器内氢气压强增大，把酸液压回球形漏斗，使酸液和锌粒脱离接触，反应即自行停止。 探索三

用什么方法收集氢气？排水法 向下排空气法

为什么用这种方法收集呢？氢气难溶于水 氢气密度比空气小 本课小结

一. 实验室氢气的制法

1、实验室制取氢气的原料为：锌粒（固）和稀硫酸（液）

2、反应原理 锌 + 稀硫酸 →硫酸锌 + 氢气 Zn+H2SO4（稀）→ZnSO4+H2 3、反应的发生装置 固液不需加热型 4、收集方法 排水法、瓶口向下排空气法 反应原理 实验装置 氧气 KClO3 → KCl+O2 分解反应 氢气 Zn+H2SO4 （稀） →ZnSO4+H2 置换反应 固体-固体加热 固体-液体加热

收集方法 向上排气法 都可用 排水集气法 向下排气法 点燃，淡蓝色火焰，产生水 检验方法 用带火星的木条 练习.实验室欲制取氢气和氧气,现有稀盐酸,高锰酸钾,锌粒.在下表中填入可选用的药品名称并用化学式表示有关反应. 制取的气体 氢气 氧气 可选用的药品 高锰酸钾 化学反应 KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2 锌粒和稀盐酸 Zn+ HCl（稀） →ZnCl2+H2 第二课时：氢气的性质

一、氢气的制法 1 、工业制法

天然气裂解法 [主要成分为甲烷(CH4)] 水煤气转化法[CO和H2混合气体] 电解水法 二、实验室制法

锌 + 稀硫酸 硫酸锌 + 氢气 锌+稀盐酸 氯化锌+氢气 Zn + H2SO4 （稀） ZnSO4 + H2 Zn+HCl （稀） ZnCl2+H2

置换反应：一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应。（属于化学反应基本类型之一）

镁条+稀硫酸→硫酸镁+氢气 Mg+H2SO4 （稀） →MgSO4+H2 镁条+稀盐酸→氯化镁+氢气 Mg+HCl （稀）→MgCl2+H2 铁钉+稀硫酸→硫酸亚铁+氢气 Fe+H2SO4 （稀） →FeSO4+H2 铁钉+稀盐酸→氯化亚铁+氢气 Fe+HCl （稀） →FeCl2+H2 收集方法：

1 排水法：氢气难溶于水

2 向下排空气法：氢气的密度比空气小

思考：收集好气体后集气瓶应怎样放置？ 收集好氢气的集气瓶应倒放在桌面上 实验步骤

1 查: 检查气密性

2 装:先装锌粒再加稀硫酸 3 定: 固定仪器

4 收: 用排水法收集一试管气体（何时收集？） 二、氢气的性质： 1.物理性质:

通常情况下: 颜色: 无色

状态: 气体 实验：吹肥皂泡并点燃 气味: 无味

密度: 比空气小(可用向下排气发收集) 溶解性: 难溶于水(可用排水法收集)

在压强101KPa,温度为-252C时.能变成无色液体.在-259C时能变成雪状固体. 检验氢气纯度的方法：

用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，移开拇指 点火。

现象；如果听到尖锐的爆鸣声，结论：就表明氢气不纯，需要再收集，再检验，现象；如果听到轻微的爆鸣声（响声很小），结论：表明氢气已纯净。

注意 ：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。

2.氢气的化学性质:氢气在常温下化学性质稳定，但在高温或点燃等条件下，能跟许多物质发生反应。

[实验3-6]点燃纯净的氢气.观察现象.

现象:纯净的氢气在空气中安静地燃烧,产生淡蓝色火焰.用烧杯罩在火焰上方时,烧杯壁上有水珠生成,接触烧杯的手能感到发热. 氢气+氧气 →水 H2+O2→H2O 思考:点燃不纯的氢气会怎样呢?为什么纯净的氢气能安静地燃烧，混合气体却发生爆炸呢？ 这是因为当纯净的氢气燃烧时，它的分子只在导管口（或小孔处）跟氧气分子接触并发生反应，那里氢气分子少，接触的氧气分子也少，所以，产生的热量也小，而且很快就散失在空气中。但在混合气体里却是大量的氢气分子跟氧气分子充分接触，点燃后二者迅速反应，在极短的时间内放出大量的热，气体体积在一个受限制的空间内急剧膨胀，就发生爆炸。 不纯净的氢气点燃时一定会爆炸吗？

实验测定：空气里如果混入氢气的体积达到总体积的4％～74.2％，点燃时就会发生爆炸。这个范围叫做氢气的爆炸极限。

注意：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。

实质：氢气在空气里安静燃烧或爆炸，实际上是氢气跟空气里的氧气发生了化合反应，生成了水并放出大量的热。这个反应可以表示如下：

小结

氢气在常温下性质稳定，但在点燃或加热等条件下，能够跟许多物质发生 化学反应。 表现在：(1).氢气的可燃性 讨论

实验室制取氢气时，某学生用试管收集氢气并检验其纯度，听到了尖锐的爆鸣声。如果他立刻用该试管再次收集氢气，会发生_未熄灭的火焰会引燃装置中的氢气发生爆炸 现象。请你帮助他设计合理的操作方法(至少两种)，以确保第二次收集氢气的安全。1.用拇指堵住2.换一新试管 3.用排水法收集 利用氢气的可燃性---可做燃料. 优点:

(1)氢气燃烧时放出的热量约为同质量汽油的三倍. (2)氢气燃烧后的产物是不污染环境的水. (3)来源广泛.可以水为原料制取. 知识回顾

氢气的性质(一) 1.氢气的物理性质 2.氢气的化学性质

(1).氢气的可燃性---做燃料 燃烧的现象:淡蓝色火焰 燃烧的实质

检验氢气纯度的方法

第三课时：还原性

（1）连接仪器，检查装置的气密性

（2）在试管中加入锌粒. (如何加入?) （3）在试管中倒入稀H2SO4

（4）用排水法收集一试管氢气. (何时收集?)

（5）验纯后再收集 （如何放置集气瓶?） 氢气的性质和用途 二.氢气的性质： 2.化学性质：

（1）可燃性 点燃之前一定要检验氢气的纯度 氢气+氧气→水 H2+O2 → H 2O （2）还原性 实验：氢气还原氧化铜 （二）氢气与氧化铜反应 1.装置：

2.实验操作: 先检验H2的纯度！ 1.装入药品 2.安装装置

3.通氢气排出空气 4.加热

5.反应完全后停止加热 6.试管冷却后停止通氢气 通氢→点灯→熄灯→停氢

酒精灯：“迟到早退”氢 气：“早出晚归”

3.现象:氧化铜由黑色转变为红色光亮物质,同时管口有水滴生成。 反应类型

从反应物和生成物的种类和数目来划分： 化合反应：多合一 (A+B?AB) 分解反应：一变多(AB?A+B) 置换反应：(A+BC?AC+B)

从得失氧角度来看： 氧化反应（得氧） 还原反应（失氧） 二.氢气的性质： 2.化学性质：

（1）可燃性 点燃之前一定要检验氢气的纯度 氢气+氧气→水 H2+O2 → H 2O （2）还原性 实验：氢气还原氧化铜

实验步骤：通氢→点灯→熄灯→停氢

现象：试管内壁有水珠，黑色的氧化铜粉末变成红色的铜

H2+CuO → Cu+H2O 属于置换反应 三、氢气的用途 性质 可燃性 还原性 用途 高能燃料,用于焊接,切割金属,液氢用于火箭燃料 冶炼金属 氢气的密度比空气小 充气球 作化工原料,与Cl2反应制盐酸;与N2反应制氨(NH3).