潔凈的燃料-氫氣 同步課件 初中化學(xué)科粵版九年級上冊（2022-2023學(xué)年）

1、5.1 潔凈的燃料氫氣初中化學(xué)科粵版九年級上冊從古至今，燃料都與我們的生活及生產(chǎn)息息相關(guān)。那么常見的燃料有呢？木柴煤炭天然氣石油第1代 火藥 明代萬戶 第2代 燃料：偏二甲肼。氧化劑是4氧化2氮。特點(diǎn)：技術(shù)成熟，價格低廉，但是有劇毒 代表：美國“大力神”，蘇聯(lián)的“質(zhì)子”，歐洲“阿里安4”，我們中國長征2,3,4. 第3代 燃料：煤油，氧化劑是液態(tài)氧。 特點(diǎn)：無毒，性能高，燃料密度高，火箭直徑比較小，技術(shù)成熟，價格低廉 代表：美國“土星”（登月用），蘇聯(lián)“聯(lián)盟”，我國新一代大推力運(yùn)載火箭即采用液氧煤油發(fā)動機(jī)。 第4代 燃料：液態(tài)氫。氧化劑是液態(tài)氧 特點(diǎn)：無毒，性能奇高。氫氧發(fā)動機(jī)技術(shù)門檻高 此種

2、發(fā)動機(jī)技術(shù)美國，歐洲比較成熟。我國的長征三號第三極發(fā)動機(jī)就是液氫液氧發(fā)動機(jī)?；鸺剂习l(fā)展歷史一、潔凈的燃料-氫氣小故事?lián)蟮溃耗车厣虉霭l(fā)生氣球爆炸傷人事件。當(dāng)時幾位同學(xué)覺得商場懸掛的商業(yè)氣球很好玩，就拉下來，手推腳踢，突然間砰的一聲，一股熱浪襲來，把幾位同學(xué)燒傷。你能據(jù)此推知?dú)錃庥心男┪锢硇再|(zhì)和化學(xué)性質(zhì)呢？小思考?xì)錃馊紵?觀察活動H2干燥劑項(xiàng)目觀察到的現(xiàn)象性質(zhì)推斷用氫氣流蘸肥皂液吹 氣 泡用燃著的木條點(diǎn)燃?xì)馀輾馀萆仙龤馀萦龌鹑紵芏缺瓤諝獾男【哂锌扇夹栽?8世紀(jì)末以前，曾經(jīng)有不少人做過制取氫氣的實(shí)驗(yàn)，最早把氫氣收集起來，并對它的性質(zhì)仔細(xì)加以研究的是卡文迪許。 亨利卡文迪許(H.Cavendis

3、h, 17311810)英國杰出的物理學(xué)家、化學(xué)家一、氫氣的物理性質(zhì)物理性質(zhì)顏色氣味狀態(tài) 密 度 熔點(diǎn)(標(biāo)準(zhǔn)氣 壓下) 沸點(diǎn)(標(biāo)準(zhǔn)氣壓下)溶解性氫氣極難溶于水無色無味通常氣態(tài)0.090g/L(最輕)259雪狀固體252 無色 液體二、氫氣的化學(xué)性質(zhì)可燃性觀察活動實(shí)驗(yàn)探究氫氣的燃燒1、在帶尖嘴的金屬導(dǎo)管口點(diǎn)燃純凈的氫氣，觀察火焰的顏色。把一個冷而干燥的燒杯罩在火焰的上方，觀察燒杯出現(xiàn)的現(xiàn)象。氫氣氫氣在空氣中燃燒，火焰為淡藍(lán)色；罩在火焰上方的燒杯上有水珠生成；手觸燒杯，感覺發(fā)燙現(xiàn)象：結(jié)論：氫氣具有可燃性，燃燒產(chǎn)物是水方程式：2H2+O2 = 2H2O點(diǎn)燃二、氫氣的化學(xué)性質(zhì)可燃性觀察活動實(shí)驗(yàn)探究氫氣

4、的爆炸2、取一個無蓋，底部鉆一小孔的塑料（紙）筒或杯，用紙團(tuán)堵住小孔，開口一端朝下，通入一會氫氣，使筒里的氣體為氫氣和空氣的混合氣。把筒拿到安全的地方，拔掉堵孔的紙團(tuán)，用燃著的木條在小孔處點(diǎn)火（為安全起見，點(diǎn)火時人要離遠(yuǎn)一點(diǎn)），注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?，F(xiàn)象：開始時，H2安靜燃燒，一段時間后，發(fā)出爆炸聲，紙筒被高高掀起結(jié)論：氫氣不純凈，點(diǎn)燃是會發(fā)生爆炸氫氣的爆炸氫氣的爆炸原因純凈的氫氣燃燒不純的氫氣燃燒 氫氣與氧氣 的 接觸面積短時間內(nèi)放放出熱量氣體體積現(xiàn)象不同分析 小 只在導(dǎo)管口燃燒 少很快散失安靜地燃燒 大 整個容器內(nèi)急速燃燒 多來不及散失爆鳴 - 廣口容器內(nèi)爆炸 - 密閉容器內(nèi)（或容積大而口小的

5、容器內(nèi)）沒有明顯變化急速膨脹小結(jié)氫氣的化學(xué)性質(zhì)可燃性1、點(diǎn)燃純凈的H2發(fā)出淡藍(lán)色火焰，燒杯內(nèi)壁有水珠。2、點(diǎn)燃不純的H2發(fā)生爆炸2H2 + O2 點(diǎn)燃2H2O氫氣的爆炸極限：4.0%74.2%氫氣的體積分?jǐn)?shù)在一定范圍內(nèi)點(diǎn)燃時才會發(fā)生爆炸 注：點(diǎn)燃?xì)錃馇埃欢ㄒ葯z驗(yàn)純度小思考如何檢驗(yàn)氫氣的純度？1、用拇指堵住集滿氫氣的試管口2、靠近火焰，移開拇指點(diǎn)火3、若發(fā)出尖銳爆鳴聲則表明氫氣不純，聽到輕微的“噗”聲表示氫氣較純檢驗(yàn)氫氣的純度視頻1937年5月6日，德國一艘裝有2億升氫氣的巨型飛艇“興登堡號” 在新澤西上方爆炸，直接奪走35人的生命，從此飛艇載客時代結(jié)束。三、理想的高能燃料-氫氣1、氫氣的導(dǎo)

6、熱性最好，它主要以化合物的形態(tài)貯存于水中，而水是地球上最廣泛的物質(zhì)。2、氫燃燒性能好，點(diǎn)燃快，與空氣混合時有廣泛的可燃范圍，而且燃點(diǎn)高，燃燒速度快。3、氫本身無毒，與其他燃料相比氫燃燒時最清潔，除生成水和少量氮化氫外不會產(chǎn)生諸如一氧化碳、二氧化碳、碳?xì)浠衔?、鉛化物和粉塵顆粒等對環(huán)境有害的污染物質(zhì)，少量的氮化氫經(jīng)過適當(dāng)處理也不會污染環(huán)境。4、燃燒生成的水還可繼續(xù)制氫，反復(fù)循環(huán)使用。性質(zhì)物理性質(zhì)：通常狀況下，無色無味 的氣體，密度比空氣小， 極難溶于水。 化學(xué)性質(zhì)（1）可燃性。點(diǎn)燃前驗(yàn)純 （2）還原性用途可制探空氣球氫氣的性質(zhì)和用途決定作高能燃料密度比空氣小可燃性氫氣用途燃料氫氣+汽油+轉(zhuǎn)子技術(shù)

7、馬自達(dá)RX-9雙燃料車氫氧燃料電池孔明燈氫能源 即綠色能源，是指不排放污染物、能夠直接用于生產(chǎn)生活的能源，它包括核能和可再生能源。可再生能源，是指原材料可以再生的能源，如水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽能、生物能(沼氣)、地?zé)崮?包括地源和水源)海潮能這些能源?？稍偕茉床淮嬖谀茉春慕叩目赡埽虼耍稍偕茉吹拈_發(fā)利用，日益受到許多國家的重視，尤其是能源短缺的國家。清潔能源 (1)可再生能源:消耗后可得到恢復(fù)補(bǔ)充，不產(chǎn)生或極少產(chǎn)生污染物。如太陽能、風(fēng)能，生物能、水能，地?zé)崮?，氫能等。中國目前是國際潔凈能源的巨頭，是世界上最大的太陽能、風(fēng)力與環(huán)境科技公司的發(fā)源地。 (2)非再生能源:在生產(chǎn)及消費(fèi)過程中盡可能減少對生態(tài)環(huán)境的污染，包括使用低污染的化石能源(如天然氣等)和利用清潔能源技術(shù)處理過的化石能源，如潔凈煤、潔凈油等。1、下列各組混合物，點(diǎn)燃后可能爆炸的是（ ） A、純凈的氫氣 B、氫氣和二氧化碳 C、氧氣和二氧化碳 D、氫氣和空氣D2、檢驗(yàn)用向下排空氣法收集的氫氣的純度，聽到爆