“高二化學(xué)必修二-氫的化學(xué)性質(zhì)復(fù)習(xí)課件”

高二化學(xué)必修二-氫的化學(xué)性質(zhì)復(fù)習(xí)課件本課件將深入介紹氫的化學(xué)性質(zhì)，帶你領(lǐng)略氫的魅力，了解氫在科學(xué)和工業(yè)中的應(yīng)用。氫的性質(zhì)簡(jiǎn)介基本性質(zhì)氫是原子序數(shù)為1的元素，是宇宙中最輕的元素。它在常溫下呈無色、無臭、無味的氣體。周期表位置氫在周期表中位于第1組，與鋰、鈉、鉀等元素同屬于堿金屬。綠色能源氫作為一種綠色能源，被廣泛應(yīng)用于燃料電池、火箭和反應(yīng)堆等領(lǐng)域。氫與氧的反應(yīng)氫氧化反應(yīng)氫氧化反應(yīng)是氫氣與氧氣反應(yīng)生成水的化學(xué)反應(yīng)。這是一種放熱反應(yīng)，釋放出大量熱能。燃燒反應(yīng)氫氣與氧氣在一定的條件下發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生火焰和水蒸氣，并釋放出大量的熱能。爆炸反應(yīng)當(dāng)氫氣與氧氣的混合物濃度達(dá)到一定比例時(shí)，會(huì)發(fā)生劇烈爆炸，釋放出大量熱能和光能。氫氣的燃燒性質(zhì)易燃性氫氣具有極高的易燃性，是目前已知的最易燃的氣體之一。升空原理氫氣具有較小的密度和較低的分子量，所以非常適合用于熱氣球和飛艇等升空裝置中。氫氣的密度與比重密度氫氣的密度為0.0899g/L，是空氣的輕1/14。比重氫氣與空氣的比重為1:14，與氧氣的比重為1:16。熔點(diǎn)與沸點(diǎn)氫氣的熔點(diǎn)為-259.14℃，沸點(diǎn)為-252.87℃。氫氣的化學(xué)反應(yīng)與方程式名稱化學(xué)式反應(yīng)物生成物加氫反應(yīng)RH+H2烯類或炔類飽和烴氧化反應(yīng)2H2+O2氫氣、氧氣水制取氨N2+3H2氫氣、氮?dú)獍睔錃庠趯?shí)驗(yàn)中的制備與處理方法1反應(yīng)法采用鋅與稀酸反應(yīng)或鐵與蒸餾水反應(yīng)制取氫氣，但需要注意反應(yīng)過程中產(chǎn)生的氣體是易燃和有毒的。2電解法將蒸餾水電解成氫氣和氧氣，用途廣泛，但質(zhì)量控制和功率成本都有一定的難度。3壓縮與儲(chǔ)存氫氣具有非常小的分子尺寸，很容易漏失和泄露。儲(chǔ)存氫氣需要采用壓縮和吸附等特殊技術(shù)。氫氣在工業(yè)中的應(yīng)用燃料電池汽車燃料電池汽車是一種使用氫氣為燃料，電池作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，排放水蒸氣的新型環(huán)保汽車。氫氣焊接氫氣作為一種清潔、高溫高能量的燃料，被廣泛應(yīng)用于氣焊、氣割等金屬加工方面。發(fā)電廠燃料電池發(fā)電廠使用氫氣和氧氣發(fā)電，是一種高效能、無污染且具有高度可靠性的新型發(fā)電設(shè)備。氫氧化反應(yīng)與氫離子濃度氫氧根離子氫氧根離子是一種負(fù)離子，化學(xué)式為OH-氫離子氫離子是一種帶正電荷的離子，化學(xué)式為H+酸堿反應(yīng)當(dāng)氧化性物質(zhì)溶解于水中時(shí)，氫離子和氧化物離子分別與水分子反應(yīng)，產(chǎn)生酸和堿，發(fā)生酸堿反應(yīng)。氫氣的燃燒熱1燃燒熱氫氣的燃燒熱為286kJ/mol，是一種高能燃料。2能量密度氫氣的能量密度很高，是油類燃料的3倍左右，但存儲(chǔ)和輸送氫氣的能量密度仍存在挑戰(zhàn)。3熱值比較氫氣的熱值為141.7kJ/立方米，是天然氣的3倍左右。氫的同位素及其化學(xué)性質(zhì)1H常見的氫原子，僅含一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)電子。2H即氘，含有一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子。3H即氚，含有一個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子，放射性比較強(qiáng)。氫氣的熱力學(xué)性質(zhì)焓變氫氣在焓變下從氣態(tài)過渡到液態(tài)時(shí)需要吸收大量熱量，這是液氫制備和儲(chǔ)存的難點(diǎn)。熱力學(xué)循環(huán)氫氣與氧氣組成的熱力學(xué)循環(huán)是一種高效的熱電轉(zhuǎn)換方法，具有很高的能量效率。失去焓氫氣在失去焓的過程中放出大量的熱量，這是氫氣與氧氣燃燒放熱的原理。氫氣在大氣中的濃度及其作用水蒸汽等原因氫氣在大氣中的濃度很小，通常是1ppm，但在高山或白天的海灘等地區(qū)，氫氣的濃度可能會(huì)升高。臭氧層氫氣與氧氣等反應(yīng)生成的臭氧層在大氣中有很重要的作用，可以吸收紫外線和保護(hù)地球的生物系統(tǒng)。氫的電化學(xué)性質(zhì)1電解移除污染物氫氣在電解中可以將廢水中的污染物還原成無害物質(zhì)。2電解制氫氫氣可以通過水電解法來得到，然后作為清潔燃料使用。3電解定向合成氫氣在電解中可以和二氧化碳等原料反應(yīng)，形成化學(xué)品，該技術(shù)被稱為電解定向合成或電氣化學(xué)合成。氫氣的安全性1易燃爆炸氫氣是最易燃爆炸的氣體之一，需要采取一系列的安全措施來保護(hù)其安全。2泄露風(fēng)險(xiǎn)氫氣的分子很小，容易泄露，需要進(jìn)行正確且安全的存儲(chǔ)和運(yùn)輸。3使用環(huán)節(jié)在氫氣的使用和研究中，需要遵循安全、科學(xué)、合法的原則和規(guī)范。氫氣的質(zhì)譜分析方法GC法使用氣相色譜儀方法，可以快速測(cè)定氫氣樣品中的固體、液體、氣態(tài)混合物組分、純度和含量。MS法使用質(zhì)譜儀方法，可以準(zhǔn)確測(cè)定氫氣樣品中的各種同位素含量、離子來源和輕重離子等信息。對(duì)氫氣的一些未來應(yīng)用展望城市燃料電池燃料電池作為一種清潔