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九年级化学上册 第三单元《最轻的气体—氢气》导学案(无答案) 新人教版

时间:2018-08-11


江苏省灌云县穆圩中学九年级化学上册 第三单元《最轻的气体—氢气》导学案(无 答案) 新人教版
一、学习目标: 1.知道氢气的物理性质,正确描述氢气的化学性质,简述氢气的主要用途。? 2.记住实验室 制取 氢气的反应原理、实验装置,熟悉氢气的制取、收集和纯度检验的基本操作。? 【课前预习】 【情境导入】奇瑞汽车副总经理称力争 3 年内推出氢能源车。氢燃料轿车是一种真正实现零排放的交通工具,排 放出的是纯净水,不产生任何废气,成本比传统轿车提高了 10%。 (摘自 2009.06.25《京华时报 》 ) 二、自主探究: 知识点 1:氢气的性质 【实验】P65 实验 3-5,仔细观察现象,并思考原因。 【阅读】P66 完成以下内容。 1、物理性质: 色、 味的气体,密度比空气 ,是相同 条件下密度最 的气体, 溶于水。 【实验】P66 实验 3-6 和 3-7,观察并思考。 2、化学性质:常温下化学性质稳定,在高温或点燃条件下与许多物质反应。 点燃 ①可燃性: H2 + O2 = a.纯净的氢气在氧气或空气中能 燃烧,发出 色或 色火焰,放大量热,有水生成。 b.氢气与空气或氧气混合气体点燃会发生 现象。 △ ②还原性: (参见 P94)跟氧化铜的反应:H2 + CuO= ? 现象:黑色氯化铜逐渐变成 色,且管壁有 生成。 在高温条件下,氢气也能与 Fe2O3、Fe3O4、WO3 等金属氧化物发生置换反应,请写出相应的化学方程式: △ △ △ H2 + Fe2O3= H2 + Fe3O4= H2 + WO3= 知识点 2:氢气的用途 【阅读】P67 概括氢气的用途:① ② ③ ④ 知识点 3:氢气的制法 1、实验室制法(参见 P143) ①反应原理:采用 金属(如 Zn、Fe、Mg、Al 等)与稀 酸或稀 酸发生置换反应制得,其中最适宜 的药品是 Zn 或 Fe 跟稀盐酸或稀硫酸。 Zn + HCl =? Zn + H2SO4 =? Fe + HCl =? Fe + H2SO4 =? ②发生装置: (如下图)固体与液体反应生成气体的装置,且不需要加热。?

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③操作步骤:① ④收集方法: (如下图)①

② ②







⑤验纯方法: (参见教材 P47 图 3-3) 。 ⑥注意事项:① ② ③ 2、工业制法:工业上常采用电解水法、天然气催化分解法和水煤气转换法获得 H2。 电解水制得的 H2 纯度可达 99.5%~99.8%。电解水的化学方程式为 。 【交流讨论】 1.点燃可燃性气体(如:H2、CO、CH4 等)与空气或氧气混合气体为什么可能会发生爆炸现象?混有空气或 氧气杂质的氢气点燃时,一定能发生爆炸吗? 为什么? 2.有人认为用氢气还原氧化铜实验时,未直接点燃氢气,因此不需要检验氢气纯度。这种说法正确吗?? 3.检验用向下排空气法收集的氢气的纯度时,听到爆鸣声,为什么要用拇指堵住该试管口一会儿再 收集检 验,或另换一支试管再收集检验? 4.实验室制取氢气时,能否使用稀硝酸和浓硫酸? 能否使用浓盐酸?能否使用 Na、K、Ca 等活泼金属?说明 理由。 5.如何用实验证明蜡烛的成分中含有氢元素??? 【归纳小结】 (参见教材 P47)不纯的 H2 点燃时易发生爆炸,H2 的爆炸极限: 4%~74.2%。 点燃 H2 前一定要验纯:轻微声——较纯;尖锐爆鸣声——不纯。

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【课堂小结】通过本节课的学习,你收获了什么? 【我的收获】

三、自我测评 【课堂练习】 1.氢气的下列用途中运用了它的物理性质的 是( )? A、焊接或切割金属 B、驱动火箭 C、冶炼金属 D、充探空气球? 2.下列混合气体点燃可能发生爆炸的是( ) A、氢气与氦气 B、氢气与空气 C、氢气与二氧化碳 D、氢气与氮气 3.氢气是一种很有前途的能源,以水为原料大量制取氢气的最理想的途径是( ) A、由热电站提供电力电解水 B、利用太阳能分解水 C、加热到 1000℃以上使水分解 D、用焦炭和水反应制水煤气 4.氢气作为未来燃料的突出优点是( ) A、燃烧时放出大量的热,且没有污染 B、安全、价廉、质轻 C、资源丰富、易燃 D、很容易制取, 5.氢气和氧化铜反应的实验中叙述错误的是( ) A、试管口有水珠生成 B、黑色的氧化铜逐渐变为光亮红色的铜 C、实验开始前应先加热 D、实验结束应先停止加热 6.下列各组物质中,用于实验室制取氢气的是( ) A、稀盐酸与锌粒 B、硝酸与铁片 C、钠和稀盐酸 D、水 7.要得到纯净干燥的氢气,最好选用( ) A、向上排空气法 B、向下排空气法 C、排水集气法 D、排水集气后再通过干燥管 8.下列实验室制 H2 的操作中,正确顺序是( ) ①连接试管 ②检查气密性 ③加入稀 H2SO4 ④加入锌粒 ⑤用排水法收集 H2 ⑥把装置固定在铁架台上? A、②①④③⑤⑥ B、④③①②⑤⑥ C、①②④③⑥⑤ D、①②③④⑤⑥? 9.氢气还原氧化铜实验室中,CuO 先变成亮红色,又变成黑色,造成这种后果的原因可能是( )? A、通过氢气的量不足 B、加热温度不够? C、实验开始时先加热后通氢气 D、没有继续通氢气到冷却? 10.用实验装置制取氢气下列叙述错误的是( )? A、盛放药品前要检验气密性 B、锌和稀硫酸的反应属置换反应? C、实验前不能让收集氢气所用试管内部水面上留有气泡? D、从水槽中取出集气瓶应盖上玻璃片正放在桌上? 【中考直通车】
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11.做氢气和氧化铜反应的实验时,若使 80gCuO 中的铜全部被氢气置换出来,实际需要氢气的质量为 ( ) A、2g B、大于 2g C、小于 2g D、不能确定 12.某学生取一瓶稀硫酸,等体积分装在两个烧杯中,再取质量相等的镁带和锌粒,把镁带放入 A 烧杯中,锌粒 放入 B 烧杯中。待反应结束后,发现 A 烧杯中镁带有剩余,B 烧杯中锌粒已全部反应,根据实验现象推断, 下列结论正确的是( ) A 烧杯中产生 H2 多 B、B 烧杯中产生 H2 多 C、A 和 B 两烧杯中产生 H2 一样多 D、A 烧杯中产生 H2 多或 A 和 B 两烧杯中产生 H2 一样多 13.报载深圳某商场开业庆典、店外挂满了氢气球,周围挤满了欲入店的 人,在拥挤中氢气球被挤爆,遇上 点燃的香烟,引起爆炸, 并引发邻近一串气球爆炸,迅掠而过的火苗烧了一些顾客头发并浅度烧伤约二十余人 皮肤,简答:①该事实说明氢气具有什么化学性质?②解释爆炸的原因。? 14.某兴趣小组围绕着“氢气在空气中的爆炸极限”进行探究,记录的现象和数据如下表所示: H2 体积分数(%) 空气体积分数(%) 点燃时现象 5 95 10 90 20 80 30 70 40 60 50 50 60 40 70 30 80 20 90 10

不燃不 弱爆炸 强爆炸 强爆炸 强爆炸 强爆炸 强爆炸 弱爆炸 安静燃 安静燃 爆 烧 烧

(1)根据上述实验事实,你可以得出的结论是: (2)教材“单元探究活动”中提到:用排水法收集一小试管氢气,点燃,如果发出“噗”的声音,表明收集 的氢气已纯净。根据上述实验事实,分析“氢气已纯净”的真实含义是什么? 。 (3)近年来煤矿瓦斯爆炸事故频发(主要是甲烷气体燃烧爆炸)。你认为采取哪些措施可 以预防瓦斯爆炸事故?① ② 。(答出两条即可) 15.利用氢气还原氧化铜的实验测定水的组成(如右下图)。已知氧化铜和玻璃管在通入氢气前的总质量为 56 g,在通入氢气完全反应后的总质量为 51.2g,氯化钙(干燥剂)和干燥管在实验前总质量为 104.6g,在实验 后总质量为 110g。计算:? ①完全反应后生成水的质量? ②生成的水中氧的质量? ③生成的水中氢的质量? ④水中氢氧两种元 素质量比 【拓展延伸】 16.某同学为了认识 H2 的可燃性,做了以下三个实验。请解释这些实验现象。 (1)在集气瓶内收集了一瓶纯净的氢气,瓶口向下,用一点燃的蜡烛去点燃氢气,发现瓶口有火焰。 (2)将燃着的蜡烛继续快速地伸入瓶内,蜡烛熄灭。 (3)把熄 灭的蜡烛迅速从瓶内拿出来时,在瓶口蜡烛又重新燃烧起来。 思考:可燃性与支持燃烧的性质相同吗?O2 能支持燃烧,H2 能支持燃烧吗? 17.右图所示是实验室制取氢气并用氢气还原氧化铜的装置,根据图示回答: (1)写出序号所标的仪器名称:A、 ,B、 。 (2)图中仪器、药品、装置中有几处错误?并改正。 (用文字叙述) (3)实验室怎样向大试管中装锌粒??? (4)用氢气还原氧化铜时为什么要先通氢气再加热? (5)当实验完毕后,应先 ,继续 ,直到 【作业布置】

,其原因

。?

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