第三單元     自然界的水（教案）

 
 
思考：用什么方法可以證明氫氣比同體積的空氣輕？
方法①：用氫氣吹肥皂泡，肥皂泡迅速上升。
方法②：可以用向下排空氣法收集氫氣。
2：化學性質：
常溫下，氫氣的化學性質穩定，但在加熱或點燃等條件下，能夠跟許多物質發生化學反應。
學習氫氣的化學性質，注意通過親自動手實驗，觀察實驗現象，歸納出氫氣的化學性質，并進一步掌握氫氣的化學性質。
可燃性
實驗：在空氣中點燃純凈的氫氣，在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯。
現象：氫氣安靜的燃燒，產生淡藍色火焰，燒杯內壁上有無色液滴生成，接觸燒杯的手能感到發燙。
結論：在點燃的條件下，氫氣和氧氣發生化學反應，生成了水。
實驗：點燃氫氣跟空氣的混合氣。
取一個一端開口，另一端有1個小孔的小鐵筒，用火柴桿堵住小孔，用向下排空氣法收集滿氫氣，拿掉火柴桿，用燃著的木條在小孔處點火。
現象：剛點燃時，氫氣安靜地燃燒，過一小會兒，突然聽到“砰”的一聲響，爆炸的氣浪把鐵筒高高掀起。
分析發生爆炸現象的原因：
點燃前，小鐵筒內是純凈的氫氣，拿掉小孔上的火柴桿后，氫氣從小孔逸出，遇火燃燒。隨著氫氣的消耗，空氣不斷從鐵筒底部進入筒內，筒內的氣體變成了氫氣和空氣的混合物。大量的氫氣分子跟氧氣分子充分接觸，點燃后二者迅速反應，在極短的時間內放出大量的熱，氣體體積在一個受限制的空間內急劇膨脹，就發生爆炸。
分析：為什么純凈的氫氣能安靜地燃燒？
因為當純凈的氫氣燃燒時，它的分子只在導管口跟氧氣分子接觸并發生反應，那里氫氣分子少，接觸的氧氣分子也少，所以產生的熱量也少，而且很快就散失在空氣中，不會發生爆炸，只是安靜地燃燒。
思考：純凈的氫氣在空氣中安靜地燃燒與氫氣和空氣的混合氣體的爆炸，所發生的化學反應一樣嗎？
雖然上述兩種現象明顯不一樣，但它們的化學反應卻是一樣的，都是氫氣跟空氣中的氧氣發生了化合反應，生成了水。
氫氣中空氣中燃燒：2h2 + o2 點燃 2h2o（淡藍色火焰）
注意：為了防止事故的發生，點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的純度。
檢驗氫氣純度的方法：
用排水法收集一試管氫氣，用拇指堵住，移近火焰，移開拇指點火。如果聽到尖銳的爆鳴聲，則說明氫氣不純，需再收集，再檢驗，直到響聲很小，才表明氫氣已純凈。
如果用向下排空氣法收集氫氣，經檢驗不純而需再檢驗時，應該用拇指堵住試管口一會兒，然后再收集氫氣檢驗純度，否則會發生危險，為什么？
因為剛檢驗過純度的試管內，氫氣火焰可能還沒有熄滅，如果立刻就用這個試管去收集氫氣，氫氣火焰可能會點燃氫氣發生器里尚混有空氣的氫氣，使氫氣發生器發生爆炸。用拇指堵住試管口一會兒，就使試管內未熄滅的氫氣火焰因缺氧氣而熄滅。
思考：試分析下面兩個學生檢驗氫氣純度的方法對嗎？
學生甲：在檢驗氫氣純度的時候，將收集了氫氣的試管管口向上，未堵上試管口，移近火焰，沒有聽到爆鳴聲，他判斷氫氣已經純凈了。
學生乙：將收集了氫氣的試管管口向下，也未堵試管口，移近火焰，聽到了尖銳的爆鳴聲，他未采取任何措施，馬上就用這支試管去收集氫氣，進行第二次檢驗。
氫氣的用途
氫氣的用途是由氫氣的性質決定的。如由于氫氣是最輕的氣體，可將氫氣充入探空氣球。氫氣跟氧氣反應時放出大量的熱，氫氧焰可達3000℃的高溫，用于焊接或切割金屬；做高能燃料。利用氫氣的還原性，可以冶煉重要的金屬�？梢灾汽}酸。