摘要：氢气是理想的高能燃料:氢气燃烧时放热量大.产物是水.没有污染.所以它是既洁净又高能的理想燃料. 疑难突破 为什么纯净的氢气在空气中能够安静地燃烧.不纯的氢气点燃时可能发生爆炸? 剖析:“ 点燃纯净的氢气 的实验:从金属管出来的是纯净的氢气.纯净的氢气燃烧时.只有少量氢气在金属管口跟氧气接触发生反应.产生的热量不多.很快就散失到空气中.周围的空气不会急剧膨胀.所以氢气能够安静地燃烧.不会发生爆炸. “点燃氢气和空气的混合物 的实验:在塑料筒或杯内是氢气与空气的混合气体.混合气体遇到上面的明火.在瓶内急剧燃烧.产生的热量比较多.导致气体在瓶内有限的空间内急剧膨胀.就发生了爆炸. 问题探究 问题 教材通过吹肥皂泡的实验.验证了氢气的密度比空气的密度小.请你利用这种思想.设计实验探究CO2气体的密度比空气大还是比空气小.(题目提供你足量的CO2气体和一切你所需的仪器) 探究:学生探究方案1: 用CO2气体吹肥皂泡.现象是看到肥皂泡缓慢向下运动.结论是CO2气体的密度比空气的密度大. 学生探究方案2: 用CO2气体填充气球.现象是看到气球缓慢向下运动.结论是CO2气体的密度比空气的密度大. 学生探究方案3: 托盘天平两盘上各放一个大小.体积都相等的足够大的烧杯.烧杯敞口放置.向右盘烧杯中倒入足量多的CO2气体.现象是天平仍然平衡.结论是CO2气体的密度与空气的密度一样大. 学生探究方案4: 用细竹竿做一简易天平.天平两侧各挂一大小.体积.质量都相等的纸兜.向其中一个纸兜内倒入足量多的CO2气体.现象是这个纸兜下降.结论是CO2气体的密度比空气的密度大. 学生探究方案5: 分别用空气和CO2气体填充气球.在空中让两个气球自由落下.现象是填充CO2气体的气球下落速度比较快.结论是CO2气体的密度比空气的密度大. 典题精讲 例1下列气体与空气混合后点燃,可能发生爆炸的是( ) A.二氧化碳 B.氢气 C.氮气 D.氧气 思路解析 此题考查的是爆炸的条件.应从爆炸的实质入手分析.爆炸的实质是剧烈燃烧.剧烈燃烧就必须具备燃烧的条件.空气中的氧气具有助燃性.若选项具有可燃性.就有可能爆炸.A.C.D都不具有可燃性.而氢气有可燃性.故答案应选B. 答案:B 例2 氢气是未来的理想能源.根据氢元素在自然界的存在形式及氢气性质分析.在氢能源的开发和利用中.需解决的课题有( ) ①探索廉价的制氢气的方法 ②研究氢气燃烧产物的处理技术 ③开发安全.高效的储氢技术 A.只有① B.只有② C.①和② D.①和③ 思路解析 氢气作为理想能源有很多优点.但由于现在制取氢气的成本较高.氢气储存运输要求技术较高.还不能使氢气作为生产.生活中的新能源成为现实. 答案:D 知识导学 氢气吹肥皂泡的实验现象是:吹出的气泡缓缓地向上运动.这种现象充分说明氢气的密度比空气的密度小.在同学脑海中留下很深的印象.可引导同学思考:怎样设计实验才能证明氢气的密度比空气小. 氢气的其他物理性质:一方面以实物的形式让同学切实感触到.另一方面与氧气的物理性质比较着记忆. 氢气燃烧实验的观察点是:产生火焰的颜色和烧杯的变化.实验时的现象要掌握两点:一是淡蓝色火焰.二是燃烧后的产物是水.并放出大量的热.根据现象推出的结论是:氢气具有可燃性.燃烧是氢气与氧气发生了反应.生成物是水. 这一点我们在“燃烧条件与灭火原理 中已经讲过:凡可燃性物质与空气混合得比较均匀时.遇明火都有可能发生爆炸. 收集氢气可采用排水法或向下排空气法.但是要注意:如果采用的是向下排空气法收集氢气.第一次验证不纯后.这时要用拇指堵住试管口一会儿或换一支试管再进行收集.否则可能引爆氢气的发生装置. 氢能源的开发和利用是世界性的课题.作为理想的能源.氢能源有着以下特点:燃烧放热多,来源广泛.以水作原料可以制取大量氢气,最大的优点是氢气燃烧的生成物是水.不污染环境. 疑难导析 对于气体点燃时会不会发生爆炸的问题.我们可以从化学爆炸的实质上来分析: 首先要知道化学爆炸的含义.以及爆炸的条件.要清楚气体需在怎样的空间内燃烧.急剧还是缓慢燃烧.放出热量的大小如何才会发生爆炸. 然后判断“点燃纯净的氢气 实验是否符合爆炸的条件.“点燃氢气和空气的混合物 实验是否符合爆炸的条件. 问题导思 科学实验是探究化学知识的一个重要方法.通过对实验现象的观察分析.加以知识整合.不难得出规律性的结论.实验探究又是验证课本知识的重要手段.当实验结果与理论不相符合时.要认真思考.重新设计实验继续探究.分析失败的原因.找出问题的根源. 本题开放性较强.信息来源广.根据现实生活经验和课本知识可以从不同的方面获取信息.探究方案不是唯一的.对于此类型题的解答技巧是首先要认真读题.吃透题意.然后再迁移所学知识.注重实验现象与所学知识相联系.围绕题意去解答.答案只要合理即可. 同学们设计的探究方案比较齐全.原理都是正确的.但每种方案得到的结论却不相同.原因是:方案1和2中.肥皂泡和气球即使向下运动.也不一定是由CO2气体的密度比空气的密度大引起的.CO2气体的密度与空气的密度一样大时.气球也会向下运动.这里可以用填充有空气的气球来解决同学们的困惑. 方案3:由于天平的灵敏度太差.它根本称不出来气体的质量.所以才得到了错误的结论. 方案4:简易天平的灵敏度比较高.所以能够测出气体的质量差别.这个方案是可行的. 方案5:做了一个对照实验.排除了气球本身质量的影响.所以也是一个可行的方案. 综上所述.设计实验比较气体的密度.就从这几个方面来考虑.但是要注意上述情况. 典题导考 绿色通道 会不会发生爆炸从爆炸发生的原因来考虑.爆炸是物质在有限空间内发生剧烈燃烧引起的. 典题变式 下列物质与空气混合.接触到明火.有发生爆炸危险的是( ) ①氢气 ②汽油蒸气 ③面粉尘 ④棉尘 A.① B.①②④ C.②③④ D.①②③④ 答案:D 绿色通道 熟练掌握氢气的重要性质.并联系实际思考问题的可行性. 典题变式 氢气作为新能源普遍被人们看好.它有许多其他燃料所不及的优点.石油.煤.天然气等资源的蕴藏量并不是无限的.而氢气可以用水作原料来制取.燃烧相同质量的氢气和汽油.前者放出的热量约是后者的三倍.氢气燃烧后的产物只有一种--水.不污染环境.根据以上短文的内容.请你归纳总结出氢气作为新能源的优点: ① , ② , ③ . 答案:①原料来源广泛 ②燃烧热值高 ③燃烧产物是水,无污染

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