5.1 洁净的燃料 氢气

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1、第五章燃料煤石油天然气化石燃料2005年石油价格变化趋势图新能源太阳能水能风能氢能核能潮汐能地热能生物质能5.1洁净的燃料——氢气这节课，我们要掌握什么？一、氢气的物理性质：无色无味的气体极难溶于水密度比空气小，是最轻的气体氢气：(标况)密度（g/L）相对分子质量与空气相比氢气0.0892最轻氮气1.25028略轻空气1.29529(平均)氧气1.42932略重二氧化碳1.96444重（排水法收集）（向上排空气法收集）二、氢气的化学性质：1、可燃性浙江义乌发生氢气球爆炸5月2日上午，浙江义乌恒信电器城门口悬挂了几个直径在1.5米左右的氢气球。当时悬挂的氢气球有漏气现象。商场的员工决定将气

2、球收下来放气，但没想到拉到一半，爆炸便发生了。停在爆炸点附近的一辆八座面包车车门被炸凹，车上全部玻璃被震碎；人行道停车位置的一辆"桑塔纳"除车窗玻璃被震碎外，车子还滑到了非机动车道上。旁边的3辆摩托车也不同程度被损坏。山西：100余只氢气球发生爆炸28个幼儿被烧伤6月1日下午5时许，山西焦煤集团白家庄矿幼儿园的孩子们在举行庆祝活动时。100余只氢气球被集中放在一只1米×1.5米大的大气球中。围观的数十名孩子们抑制不住好奇心而纷纷将小手伸进大气球底部，向外拉抢小氢气球。拉抢摩擦间，其中几只氢气球受力过大被挤爆，从而引起大气球内所有的小氢气球同时被引爆。气球周围的20余个孩子被气浪和炸碎的气球

3、碎片灼伤、倒地。中国消费者协会警示：中消协提醒社会各界关注：氢气是一种易燃易爆气体，灌充氢气的气球极易发生火灾、爆炸事故。如儿童玩耍氢气球时接近火源，或者附近有人吸烟都可能导致爆炸，爆炸往往对人的面部损伤最为严重。国家有关部门规定：在公众活动场所，严禁灌充、施放氢气球及其升空物，严禁在各种场合灌充手持氢气球。如需要施放气球及其他升空物一律使用氦气球。消费者不要购买灌充不明气体的气球。学校、家长要做好未成年人的监护工作。希望有关部门加强对气球销售者和使用者的监督检查。自从1965年美国开始研制液氢发动机以来，相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。1960年液氢首次用作航天动力燃料。1

4、970年美国反发射的“阿波罗”登月飞船使用的起飞火箭也是用液氢作燃料。我国长征2号、3号也使用液氢做燃料。火箭发射点燃纯净的氢气：纯净的氢气在空气里安静地燃烧，火焰为淡蓝色，罩在火焰上方的烧杯内壁有水珠生成，手触烧杯感觉烫。氢气与氧气发生反应生成水，并放出热量。H2+O2点燃H20现象：结论：点燃纯净的氢气经实验测定，空气中混入氢气的体积为总体积的4.0％～74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个体积分数的范围就叫做氢气的爆炸极限。氢气验纯点燃氢气前要注意安全，一定要先检验氢气的纯度。若听到尖锐的爆鸣声，则表示氢气不纯；要再收集再检验直至听到轻微“噗”声。2、氢气的还原性在加热的条件下，能跟某

5、些金属氧化物反应，夺取金属氧化物中的氧，因此，氢气具有还原性，能使金属的氧化物失去氧而还原为金属，氢气是一种重要的还原剂。CuO+H2Cu+H2O实验现象：黑色固体粉末逐渐变成红色，试管内壁有水珠出现。三、氢气的实验室制法：1、化学药品常用锌粒和稀硫酸（锌为银白色固体，稀硫酸为无色液体）2、反应原理Zn+HSO24ZnSO4+H23、仪器装置（固体+液体不需要加热型）4、收集气体的方法排水法向下排空气法5、实验步骤（1）检查装置的气密性（2）装锌粒（3）把试管固定在铁架台上（4）加入稀硫酸（5）收集气体（瓶口最好向下放置）(6)检验纯度三、氢气的用途——氢气是一种洁净的能源氢气作为新能源普

6、遍被人们重视并加以研究。氢气用作燃料有许多其他燃料所不及的优点。煤、石油、天然气等资源的蕴藏量并不是无限的，氢气可以用水作原料来制取（H2OH2+O2）。燃烧相同质量的氢气和石油，前者放出的热量是后者的3倍。氢气燃烧的产物只有水。根据以上短文内容，归纳总结氢气作为燃料的优点？目前，氢气这种能源还没有得到广泛应用的原因是？请你根据所学知识，提出用廉价方法以水为原料制取氢气的途？：通电氢能的优点：氢的放热效率高。每升氢放出的热量为1千克汽油的3－4倍。清洁无污染。氢气在燃烧过程中，产物只有水，不会造成环境污染，因而又被称为“清洁燃料”。资源丰富。占地球表面71％的水中都含有大量的氢元素，水分解

7、可制得氢气（H2OH2+O2），氢燃料燃烧后又生成水。便于运送和携带。氢气的重量轻、密度小。氢的用途极为广泛。它不但能燃烧生热，而且还可以产生化学能等。通电没有得到广泛应用的原因（1）采用电解水的方法：消耗电能太多，成本高、不经济，不能大规模的制取氢气。（2）氢气的贮存：由于氢气是一种易燃易爆气体，难液化，贮存和运输既不方便又不安全。理想的制氢方法寻找合适的光分解催化剂，使水在太阳光的照射下分解产生氢气。讨论题一：资料：