氢气的化学性质 2017年山西省考教师资格证考试大纲-乐题库

九年级化学“氢的性质和用途”课程计划

教学目标

知识目标

让学生了解氢气的物理性质，掌握氢气的可燃性和还原性，了解相关的实验过程和现象以及注意事项；

根据氢气的性质了解其主要用途；

从氧气得失的角度理解氧化反应和还原反应，氧化剂和还原剂。

能力目标

通过对实验现象的观察，培养学生的观察能力和思维能力。

情感目标

通过氢燃烧与爆炸、还原与还原反应的教学，质变规律与量变引起的对立统一的辩证唯物主义教育。

教学建议

指导意见

在谈论氢的性质之前，学生们已经了解了氧的性质、它的制备方法和氢的实验室制备方法。教师根据学生现有的知识水平、化学教学大纲的要求和教材的特点，确定合适的知识范围和实验内容，使学生了解氢气的物理性质、可燃性和还原性。氢，以及相关的实验现象和化学。公式;了解为什么要检测氢气的纯度以及点燃氢气前的检测方法，结合实验内容，明确提出培养学生观察能力，结合氢气的可燃性对学生进行环保教育。

在教学过程中，教师要时刻关注教学目标，层层拓展教学内容。教授新课前，老师复习了旧知识，并以实验室用什么药物制氢、如何收集氢气等问题介绍了新课，然后将瓶子倒置展示一瓶氢气下。要求学生通过观察氢的正常状态下的颜色、状态、水溶性、密度等，让学生通过观察和思考总结氢的物理性质。这种由感性到理性认识问题的方法层次分明，符合学生的认知规律和能力的形成与发展规律。在教授氢气的可燃性和还原性时，还需要先演示氢气在空气中的安静燃烧、氢气点燃时与空气混合的爆炸、氢气燃烧时瓶口上的白雾等实验。氯，以及用氢气还原氧化铜。等等，然后用投影总结反应的本质，写出化学方程式。这种探索性实验的教学方法可以使学生从感性知识上升到理性知识，揭示知识​​的本质和内在联系。

最后，老师通过让学生看书的方式进行总结，然后通过让学生做练习来巩固，让大部分学生掌握基础知识和关键知识，圆满完成教学任务。

其他一些建议：

(1）为了方便操作，节省时间和药物，氢气发生器应选择Kip发生器。

(2）为了增加实验的趣味性，可以在实验3-4的肥皂水中添加颜色。

(3）氢气燃烧实验一定要绝对安全。氢气燃烧除了火焰颜色、发热和爆炸之外，还可以引导同学们注意产品，也就是烧杯的内壁可以用水彩的物质画出来。

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(4）认真做好氢还原氧化铜实验，让学生掌握操作步骤。

(5）引导学生分析反应物和产物，为下一章打下基础。

(6）回顾氧化反应，介绍还原反应。首先以氢气和氧化铜为例说明概念，先不急于分析前面的氧化反应，氧化剂和还原剂.

(7）让学生了解使用对属性的依赖。

关于“燃烧”概念的扩展

从氢气在空气中燃烧和氢气在氯气中燃烧时火焰的不同颜色和不同产物的比较，不仅可以总结出这两种反应的特殊性，也可以找出它们的共同点——剧烈的，放出光和热的化学反应。从而扩展了“燃烧”概念的内涵。

同时也可以观察到，它们的火焰结构与酒精灯和蜡烛不同。氢气和氯气在空气中燃烧的火焰是内层和外层。这是因为气体在燃烧时不需要经过气化阶段，所以没有气化层的“火焰芯”。

氢氧混合物的爆炸

在导管端口点燃氢气之前，必须检查氢气的纯度，这完全取决于氢气的易燃性和放热性。

教科书使用纸管实验。但书上只描述了“第一次点燃时，氢气安静地燃烧，过了一会儿氢气的化学性质，突然听到“砰”的一声，爆炸的气浪将纸管高高举起。其实，如果这实验做得很好，观察到的现象比上面教科书中的描述要复杂，能解释和解释的问题也比较深入。实验的具体情况是：

在未盖住的纸管（或罐头）底部打一个小孔，然后用尖细的木条（或火柴棍）将孔塞紧。将管子倒置，用排气法快速充入氢气，将纸管平放在桌面上，将小孔处逸出的氢气点燃，同时拉出小木条。起初，氢气在小孔处安静地燃烧。过了一会儿，“嗡嗡”的声音响起，声音逐渐增大。终于，一声巨响，爆炸的气浪让纸管升空。

几种易燃气体与空气混合的爆炸极限

气体最小值% 最大值%

氢4.1 74.2

一氧化碳12.5 74.2

甲烷5.0 15.0

乙炔2.5 80.0

教学设计方案

关键：氢的化学性质

复习题：

1.写出实验室制氢的化学方程式。

2.画出实验室制氢的简单设置图。

2 介绍新课：氢的性质。

1.氢的物理性质：

按照描述氧气的物理性质的顺序，回忆上一节的实验现象，描述氢气的颜色、状态、味道和溶解度。

【实验3-4】装置如图所示。球形干燥管内装有钠钙干燥剂。将一些肥皂水浸入导管端口，控制氢气流速，吹出肥皂泡。当肥皂泡吹得足够大时，轻轻摆动导管，让肥皂泡从喷嘴中出来，可以观察到肥皂泡上升。

肥皂泡上升表明氢密度低。在标准条件下（1 个大气压，0°C），氧气、空气和氢气的密度分别为 1.429 g/L、1.293 g/L、0.0899 g/ L 分别为 16:14.5:1。 （为什么用排气法收集？）

氢气在正常情况下是一种无色无味的气体，不溶于水，比空气轻。

2.氢的化学性质：

【实验3-5】用尖头喷嘴在管口点燃纯氢气，观察火焰颜色。然后将一个冰冷干燥的烧杯盖在火焰上，片刻之后，观察烧杯壁发生的变化。

指导观察燃烧火焰的颜色以及烧杯内壁发生的情况。将烧杯递给学生，让学生用手触摸烧杯来感受热度。事实证明，氢气易燃，燃烧时放出大量热量。

(1）氢可燃性：

为什么在这个实验中强调“纯度”？氢气燃烧不纯会怎样？

【实验3-6】取一个纸管（或塑料管等），一端开口，另一端钻一个小孔，用纸球堵住小孔，收集氢气采用向下排气法，使纸球充满氢气。拆下氢气发生器氢气的化学性质，取出堵住小孔的纸球，用燃烧的木棍点燃小孔，注意会发生什么。 （人要离开，注意安全。）

引导学生观察：

①注意小孔处开始点火；

②仔细聆听声音的变化；

③观察随着声音的变化而发生的现象。

在黑板上写字 不纯的氢气与空气或氧气混合后点燃会爆炸。

为什么纯氢气点燃后会安静燃烧，但混合气体会爆炸？

纯氢气点燃时，从导管口流出的氢气量少，与氧气的接触少，反应时产生的热量也少，散失快，所以燃烧安静点燃时。

当纸管中的氢气被点燃时，随着氢气的消耗，空气不断从纸管底部进入管内。氢气与空气接触混合，与氧气的接触面很多。点燃后反应迅速，产生的热量在极短的时间内在有限的空间内迅速膨胀，发生爆炸。

实验确定，当空气中混合的氢气量达到总体积的4%到74.2%时，点燃就会爆炸。这个范围称为氢气的爆炸极限。因此，点火需要纯氢气，氢气点火前必须检查氢气的纯度。

【实验3-7】引流法收集氢气试管，用大拇指堵住，靠近火焰，移开大拇指点燃。如果听到尖锐的爆裂声，则表明氢气不纯，需要重新收集和检查。直到声音很小，表明氢气是纯净的。检查时用大拇指堵住试管口片刻，然后收集氢气检查纯度，以免因暗焰导致氢气发生器爆炸。

【实验3-8】在干硬试管底部放置一层黑色氧化铜，管口略微向下倾斜。通入氢气并在一段时间后再次加热氧化铜。注意观察黑色氧化铜的变化和喷嘴的形成。反应完成后停止加热，继续通氢气，待试管冷却后停止通氢气。

引导学生思考：

(1）氧化铜试管口为什么要稍微向下倾斜？

(2）为什么气道伸到试管底部，管口堵不上？

(3）加热氧化铜前为什么要通氢气一会？氢气的纯度需要检查吗？

(4）实验中停止加热，为什么还要继续通入氢气，直到试管完全冷却？

联系已学过的相关知识一一讨论。总结实验步骤押韵记忆公式：

在黑板上写“一通二点三淘汰四退”。

引导学生用化学式描述反应过程

氢气与氧化铜反应：

练习：氢气的实验室制备和氢气与热氧化铜的反应有以下主要步骤，请按正确的操作顺序排列序号___________________。

检查氢气发生器的气密性； B加热试管中的氧化铜；

C 向氢气发生器中添加化学品； D 停止加热；

E 将氢气倒入含有氧化铜的试管中； F 停止氢气的流动；

G 测试氢气的纯度。

复习题：什么是氧化反应？氢气与氧化铜的反应是氧化反应吗？

分析：在氢气与氧化铜的反应中，氢气剥夺了氧化铜中的氧气，发生了氧化反应。氧化铜失去氧成为元素铜，氧化铜发生还原反应。

反应过程中，氧化铜中的氧被氢捕获，发生氧化反应。铜被还原，说明氢具有还原能力，我们称之为还原性，氢称为还原剂。

氧化铜失去氧气并发生还原反应。氢气发生氧化反应，说明它具有氧化能力，我们称之为氧化，氧化铜称为氧化剂。

氢气：得到氧气~还原~是还原剂~发生氧化反应。

氧化铜：失氧～具有氧化性～是氧化剂～发生还原反应。

运动：在高温下，三氧化二铁与一氧化碳反应生成元素铁和二氧化碳。在这个反应中，氧化剂是_______，还原剂是_______，_______，发生氧化反应，还原反应发生在________。

氢气的用途：阅读教科书第 57 页的图 3-14。

物质的用途是由它的特性决定的。

低密度-氢气球；

可燃性——氢氧焰、高能燃料等；

还原——冶炼金属、制备硅等；

此外，还可用于合成氨气和制备盐酸。

探索活动

1。家庭实验 在实验 3-4 中，如教科书第 53 页所示，可以使用蜡烛持续点燃产生并上升的氢气气泡。想办法让氢气气泡中含有少量空气，这样可以减缓氢气上升的速度，并产生强烈的爆裂声。

2。小型家庭实验 取一个大试管，平放在铁架上，用一团棉花浸泡酒精溶液，放在试管底部。将黑色氧化铜用纸槽送入管中部并压平。用带有单孔短玻璃管的橡皮塞拧紧，加热棉球，可以看到氧化铜慢慢地从黑色变成红色。

3。设计一个实验来证明蜡烛同时含有碳氢化合物和氢气。

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