氢气性质教学方法

⑴ 氢气的性质

知识要点【要点1】氢气的物理性质①通常状况下是无色无味的气体．

②标准状况下，密度为0.0899g/L．

③难溶于水．

④在加压降温的条件下变成无色液体和雪状固体思考可以采取哪些方法证明氢气的密度小？

可以采用吹肥皂泡、充氢气球、向下排空气法收集等方法．

【要点2】氢气的化学性质1．稳定性：氢气在常温下化学性质稳定，不易与其他物质反应．

2．氢气的可燃性：

H2＋O2 H2O注意使用氢气时要注意安全，点燃氢气前，一定要检验氢气纯度．检验的方法：用小试管收集一管氢气，用拇指堵住试管口，试管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，就说明氢气不纯．如果听到很小声音，说明氢气已经纯净．

思考同样的化学反应，为什么产生的现象和后果不同？

反应现象不仅取决于反应物的性质，还取决于反应条件、反应物浓度、与反应物接触面积等多方面因素，所以现象和后果可能不同．

讨论是不是不纯的氢气点燃一定会发生爆炸？

氢气的爆炸极限是在空气中含有氢气的体积占总体积的4%～74.2%，只有在这个范围内点火，才会发生爆炸，否则就不会爆炸．

3．氢气的还原性(1)实验名称：氢气还原氧化铜(2)反应原理：

(3)实验现象：黑色的氧化铜变成光亮红色的铜，同时管口有水珠生成(4)操作步骤：通、点、熄、通(先通后点防爆炸，先熄后停防氧化)．注意①试管管口须向下，否则生成的水流向试管底部易使试管炸裂；②导管须沿试管上壁通入管底，以排尽管内空气；③通入的氢气必须纯净，否则可能引起爆炸；④实验步骤不能颠倒，否则会导致实验失败或发生危险．

【要点3】氢气的用途：性质决定用途氢气密度小：充气球、飞艇还原性：冶炼金属、高纯硅等．

可燃性：做燃料、高能燃料、发射火箭、氢氧焰切割或焊接金属等．

⑵ 实验室制氢气注意事项

氢气的实验室制取和性质实验
一,实验目的
1.掌握启普发生器的使用方法;
2.熟练地掌握氢气的实验室制取和性质实验的操作技能;
3.研究氢气制取及性质实验的教学方法.
二,实验用品
硬质试管(25×200mm,附有导管的橡皮塞和90°玻璃尖嘴导管)1只,长颈漏斗1个,启普发生器(250mL,附塞球形漏斗口的橡皮塞1只,30°玻璃管1根,尖嘴玻管长10cm1根)1套,干燥管1只(附5cm长的直玻管的橡皮塞),烧杯(500mL,50~100mL各1只),玻璃水槽(外径240mm)1个,试管(18×150mm)2只,铁架台2个(附铁夹,铁环各1个),储气瓶1个(同体积500mL的分液漏斗和吸滤瓶各1个,尖嘴导管和弹簧夹各1个),酒精灯1个,小试管2只,量筒2只(10mL,50mL各1个),玻棒1根,坩埚钳1把,石棉绒(或玻璃纤维)若干,直玻管1根(长30cm),火柴,蒸发皿1个,铁筒(或塑料筒)1个,高锰酸钾,酒精,海鸥洗涤剂,洗衣粉,香肥皂,甘油,氧化铜,凡士林,无水氧化钙,稀硫酸(1:4),粗锌粒,洗洁精.
三,实验步骤
(一) 启普发生器的安装和使用以及氢气的实验室制取
1.安装
实验室里制取氢气通常是在启普发生器中用锌粒与稀硫酸(1:4)反应制得的.其反应方程式是:
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
启普发生器是由上部的球形漏斗1和下部的容器2(玻璃球体和半球体)和导气管3所组成.球体有两个开口,正上方开口是球形漏斗插入的孔道,上侧口是气体的出口(配有导气管的橡皮塞).半球体有一个下则口是排废酸用的,用玻璃磨砂塞或橡皮塞塞紧并拴住(见图2-1).
将发生器各部件洗净,擦干并在磨砂处和活塞处薄薄地涂上一层凡士林,装好旋转呈均匀透明状,以防漏气或漏液.
2.检查气密性
先打开导气管活塞,从漏斗处加水至充满半球体,关闭活塞,继续加水至液面到达球形漏斗体积的容积一半处为止,作一记号,静止2分钟.如果水面不下降,证明启普发生器不漏气.把水放掉重新安装.
3.装锌
拔去上侧口的橡皮塞,在球体和半球体之间的"蜂腰"处从上侧口加入一层玻璃丝或橡皮圈(橡皮圈应打孔,周围小孔供硫酸上下流动,中间大孔留插球形漏斗用),防止锌粒掉下去.然后,用药匙加入粗锌粒.
4.装酸
先扭开导气管活塞,然后将稀硫酸从球形漏斗中加入至浸没锌粒为止,关闭活塞待用.
5.检查氢气纯度
打开导气管活塞,用向下排空气法收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下移动到火焰处,进行点燃.如果有尖锐的爆鸣声证明试管里的氢气混有空气,这时需要再进行试纯,直至只发生轻微的"噗"声为止.若进行第二次试纯时,必须堵住小试管一会儿或更换一个试管,防止试管内有燃烧的氢气火焰存在,再拿到导管口收集氢气时,会引起管口处的氢气燃烧,这时若启普发生器中混有空气就会引起启普发生器的爆炸.这一点要特别注意.
6.排酸
启普发生器用过后应排掉废酸.首先关闭导气管活塞,再用橡皮塞塞住球形漏斗口,然后右手握住启普发生器的球体(不能握球形漏斗)把下侧口放在大口接受器(废液缸或大烧杯)之上,左手拔去半球体的下侧口的活塞,让酸液慢慢流出来.然后将锌粒,玻璃丝或橡皮圈洗净.再用清水把启普发生器洗净,并在有磨砂处垫上纸片或涂上凡士林,以防粘结.如中途需要加酸,可以在排完废酸后,再塞紧塞子,加入新的酸液.
(二)氢气的性质实验
1.氢气密度与空气密度的比较
在启普发生器的导气管上装上一个装有无水氯化钙的干燥管.在干燥管口较大的一头装上带有直玻璃管的橡皮塞,再在干燥管小端口连接一段10厘米左右的橡皮管.用橡皮管蘸取肥皂液后慢慢打开启普发生器上的活塞,肥皂泡即生成,再轻轻摆动橡皮管,肥皂泡即离开橡皮管而上升(见图2-2).
2.氢气与空气爆鸣
(1)方法一
选择两个大小相同,瓶口吻合的集气瓶,其中一个集气瓶用排水法收满氢气.将另一装有空气的集气瓶隔着玻璃片倒立在有氢气的瓶口上并与装有氢气的瓶口对齐(见图2-3)抽去毛玻片,将两个集气瓶一起拿着上下翻几次,使氢气与空气混匀.再向两瓶口之间插入两块毛玻片,将两个瓶口盖好后分开.移去毛玻片迅速在点燃的酒精灯上点火,立即发出声音较大的爆鸣声.
(2)方法二
在一只高约8厘米,口径约7厘米的铁筒(或塑料纸筒)底上,用小铁钉在中央打个孔,以纸或火柴棒塞住.然后从铁筒大口处迅速地通入氢气,约3-4分钟估计收集的氢气已纯,拿开氢气导管和氢气发生器,立即点燃玻璃棒上吸有酒精的棉花,同时拔掉小孔里的火柴棒,用燃着的棉球接触筒上小孔逸出的氢气,氢气立即燃烧,随后发生爆炸并把铁筒弹起(见图2-4).
3.氢气与氧气的爆鸣
(1)方法一
用排水法先收集集气瓶1/3体积的氧气,再继续收集氢气至瓶内水刚排完.关闭氢气发生器出口旋塞,用毛玻片盖严集气瓶口,从水槽中取出,瓶口向下,拿着瓶下部,揭开毛玻片,迅速使瓶口与火接触,可听到很响的爆鸣声.
(2)方法二
采用右图(图2-5)装置,进行爆鸣实验:向肥皂液中通入氢氧(2:1)混合气体,成泡后,关闭止水夹,移走该装置,再用燃着的火柴点燃肥皂泡,发出很响的爆鸣声.
4.氢气在空气中燃烧
在启普发生器的导气管上,先装上一支装有无水氯化钙的干燥管,上接一根尖嘴玻璃导管,点燃氢气,观察氢气燃烧现象.再在火焰的上方罩一冷而干燥的烧杯,观察现象(见图2-6).
5.氧气在氢气中燃烧
取一硬质试管装入经压碎的高锰酸钾5克,管口放置少量棉花,配单孔塞,连接导管,导管末端要有90°弯玻管,以便伸入集气瓶内,试管口稍低于管底,固定在铁架台上,制得氧气.
选取一个250mL集气瓶(事先应与铁架台上的小铁圈配合好),用排水法收满纯氢气,用毛玻片盖好,瓶口向下,搁在铁圈上.
加热高锰酸钾,把导管末端插入水中,见有显着连续气泡放出,抽去毛玻片,让集气瓶落入铁圈内,迅速点燃氢气,立即把氧气导管穿过氢焰,慢慢伸入瓶中,观察观象(见图2-7).
6.氢气还原氧化铜
取干燥的大试管一支,装入少量氧化铜粉末,使它平铺在接近试管底部的一侧,用铁夹固定在铁架台上,并使试管口稍向下,用自制氢气简易发生器制取氢气,将经检验证明已纯净的氢气通入大试管中(通氢气的玻璃管要伸到大试管的底部,为什么 ).估计试管中的空气排尽后,在装有氧化铜的地方加热,观察现象.反应结束后,移去酒精灯,再继续通氢气至试管冷却(为什么 )(见图2-8).
四,注意事项
1.点燃氢气或加热氢气之前,一定要检验氢气的纯度,否则有爆炸的危险.因为在氢气和空气的混合物中,当含氢的体积在4%～74.2%的范围遇到火就会立即爆炸.而纯净的氢气则能在空气中安静燃烧.连续检验氢气时,不要用同一个试管,需要更换一只试管(为什么 )重新检验.
2.使用启普发生器时,要远离火源,防止氢气不纯而引起爆炸.
3.做氢氧混合气体爆鸣实验时,应注意在点燃肥皂泡前一定要拿走储气瓶,并夹好橡皮导管.否则将引起爆炸事故.
4.在做氢气还原氧化铜的实验中,加热前应先通入氢气把试管内的空气排尽,然后才能加热(为什么 ).同时氢气流要均匀,避免时快时慢,一般每秒2个气泡即可.在停止加热后,要继续通入氢气至试管冷却(为什么 ).

⑶ 氢气有什么性质

氢气是无色并且密度比空气小的气体。因为氢气难溶于水，所以可以用排水集气法收集氢气。另外，在101千帕压强下，温度-252.87 ℃时，氢气可转变成淡蓝色的液体；-259.1 ℃时，变成雪状固体。常温下，氢气的性质很稳定，不容易跟其它物质发生化学反应。

但当条件改变时（如点燃、加热、使用催化剂等），情况就不同了。如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性（特别是被钯吸附）。金属钯对氢气的吸附作用最强。

(3)氢气性质教学方法扩展阅读

氢气使用的注意事项：

氢气虽无毒，在生理上对人体是惰性的，但若空气中氢气含量增高，将引起缺氧性窒息。与所有低温液体一样，直接接触液氢将引起冻伤。液氢外溢并突然大面积蒸发还会造成环境缺氧，并有可能和空气一起形成爆炸混合物，引发燃烧爆炸事故。

与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即会发生爆炸。气体比空气轻，在室内使用和储存时，漏气上升滞留屋顶不易排出，遇火星会引起爆炸。氢气与氟、氯、溴等卤素会剧烈反应。

⑷ 氢气的性质是

氢气的化学性质之一
在常温下，氢气的化学性质是稳定的。在点燃或加热的条件下，氢气很容易和多种物质发生化学反应。纯净的氢气在点燃时，可安静燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，有水生成。若在火焰上罩一干冷的烧杯，可以烧杯壁上见到水珠。
2H2+O22H2O
把点燃氢气的导管伸入盛满氯气的集气瓶中，氢气继续燃烧，发出苍白色火焰，放出热量，生成无色有刺激性气味的气体。该气体遇空气中的水蒸气呈雾状，溶于水得盐酸。
H2+Cl22HCl
在点燃氢气之前，一定要先检验氢气的纯度，因为不纯的氢气点燃时可能发生爆炸。实验测定，氢气中混入空气，在体积百分比为H2∶空气=75.0∶25.0~4.1∶95.8的范围内，点燃时都会发生爆炸。氢气不但能跟氧单质反应，也能跟某些化合物里的氧发生反应。例如：将氢气通过灼热的氧化铜，可得到红色的金属铜，同时有水生成。
H2+CuOCu+H2O
在这个反应里，氢气夺取了氧化铜中的氧，生成了水；氧化铜失去了氧，被还原成红色的铜，证明，氢气具有还原性，是很好的还原剂，氢气还可以还原其它一些金属氧化物，如三氧化钨(WO3)；四氧化三铁(Fe3O4)、氧化铅(PbO)、氧化锌(ZnO)等。
氢气的化学性质之二
在常温下，氢气比较不活泼，但可用合适的催化剂使之活化。在高温下，氢气是高度活泼的。它在2000K时的分解百分数仅为0.08，5000K时则为95.5。氢的氧化态为+1、-1。氢气的主要反应如下（R为烷基）：
H2+Cl22HCl
2H2+COCH3OH
H2+RCH=CH2+CORCH2CH2CHO
H2+非金属非金属氧化物
H2+活泼金属M（如Li、Na、Ca）→盐型氧化物(MH、MH2）
H2+金属氧化物→低价氧化物→金属
H2+烯、炔等不饱和烃饱和烃
氢气的化学性质之三
氢气的化学性质 ①可燃性 发热量为液化石油气的两倍半。在空气中爆炸极限为4.1~75.0%（体积）。燃烧时有浅蓝色火焰。②常温下不活动，加热时能与多种物质反应，如与活泼非金属生成气态氢化物；与碱金属、钙、铁生成固态氢化物。③还原性，能从氧化物中热还原出中等活泼或不活泼金属粉末。④与有机物中的不饱和化合物可发生加成或还原反应（催化剂，加热条件下）。

⑸ 氢气有哪些性质

氢气是无色并且密度比空气小的气体（在各种气体中，氢气的密度最小。标准状况下，1升氢气的质量是0.0899克，比空气轻得多）。因为氢气难溶于水，所以可以用排水集气法收集氢气。另外，在101千帕压强下，温度-252.87℃时，氢气可转变成无色的液体；-259.1℃时，变成雪状固体。常温下，氢气的性质很稳定，不容易跟其它物质发生化学反应。但当条件改变时（如点燃、加热、使用催化剂等），情况就不同了。如氢气被钯或铂等金属吸附后具有较强的活性（特别是被钯吸附）。金属钯对氢气的吸附作用最强。
沸点：-252.77℃(20.38K) 熔点：-259.2℃ 密度：0.09kg/m3
相对分子质量：2.016 生产方法：电解、裂解、煤制气等

化学性质
高燃烧性，还原剂，液态温度比氮更低
1.可燃性
纯氢的引燃温度为400℃。 氢气在空气里的燃烧，实际上是与空气里的氧气发生反应，生成水。 2H2+O2=点燃=2H2O 这一反应过程中有大量热放出，火焰呈淡蓝色(实验室里用玻璃管看不出蓝色，看到的是黄色是由于玻璃中存在Na+的结果)。燃烧时放出热量是相同条件下汽油的三倍。因此可用作高能燃料，在火箭上使用。我国长征3号火箭就用液氢燃料。 不纯的H2点燃时会发生爆炸。但有一个极限，当空气中所含氢气的体积占混合体积的4.0%-74.2%时，点燃都会产生爆炸，这个体积分数范围叫爆炸极限。 用试管收集一试管氢气，将管口靠近酒精灯，如果听到轻微的“噗”声，表明氢气是纯净的。如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯。这时需要重新收集和检验。 如用排气法收集，则要用拇指堵住试管口一会儿，使试管内可能尚未熄灭的火焰熄灭，然后才能再收集氢气（或另取一试管收集）。收集好后，用大拇指 堵住试管口移近火焰再移开，看是否有“噗”声，直到试验表明氢气纯净为止。 氢气在空气中燃烧会发出淡蓝色的火焰，其装置就是直接在玻璃尖管中点燃，那么我们真的能看到淡蓝色的火焰吗？ 在玻璃里，含钠离子，而钠离子的焰色却是黄色的，所以，用上述方法只能看到黄色的火焰，却不能看到淡蓝色的火焰。如果要实现淡蓝色的火焰，可采取以下方法： 方法一：用石英导管(天价，不适于普通中学的实验室) 方法二：用铜管(具有欺骗成分，因为铜元素的焰色为绿色，而且铜能导热，对用橡皮管连接铜管，点燃时会影响气密性) 方法三：由于黄色火焰是玻璃中的钠离子造成的，那么我们可以用类似于用焰色反应检验钾元素一样透过钴玻璃看火焰就可以排除钠的干扰了。
2.还原性
氢气与氧化铜反应，实质是氢气还原氧化铜中的铜元素，使氧化铜变为红色的金属铜。 CuO+H2=加热=Cu+H2O CO+3H2=高温催化=CH4+H2O 在这个反应中，氧化铜失去氧变成铜，氧化铜被还原了，即氧化铜发生了还原反应。还原剂具有还原性。 根据氢气所具有的燃烧性质，它可以作为燃料，可以应用与航天、焊接、军事等方面；根据它的还原性，还可以用于冶炼某些金属材料等方面。 此外，氢气与有机物的加成反应也体现了氢气的还原性，如 CH2=CH2+H2→CH3CH3 1.还原装置 ①试管口应略向下倾斜 ②通入氢气的导管应伸入试管底部 ③试管口不能用橡皮塞塞紧 ④用酒精灯外焰加热 2.实验操作 ①实验前应先通一会儿纯净的氢气，然后开始加热，防止爆炸 ②实验结束后，先撤走酒精灯，继续通氢气，直至试管冷却为止。

⑹ 氢气有那些性质

氢气物理性质：
1.密度比空气小（比空气轻）是所有气体中最小的
因此使用（瓶口）向下排空气法收集
应用于充灌探空气球
2.难溶于水
因此不和水反应,可用排水法收集
3.无色无味,气体
化学性质：
1.可燃性
氢气点燃后生成水
应用：高能燃料
2.还原性
可使黑色氧化铜变红,同时生成水
应用：冶炼金属

⑺ 氢气 的性质

氢气物理性质：
1.密度比空气小（比空气轻）是所有气体中最小的
因此使用（瓶口）向下排空气法收集
应用于充灌探空气球
2.难溶于水
因此不和水反应，可用排水法收集
3.无色无味，气体

化学性质：
1.可燃性
氢气点燃后生成水
应用：高能燃料
2.还原性
可使黑色氧化铜变红，同时生成水
应用：冶炼金属

⑻ 氢气的有关性质

用氢气充一个氢气球，如果气球向上飘，则氢气密度比空气大。
将一个干而冷的烧杯罩在火焰上，出现水雾，则氢气燃烧产物为水。

⑼ 氢气的性质及用途

氢气的性质：无色无味，标准状况下密度是0.089克/升，难溶于水。在-252 ℃变成无色液体,-259 ℃时变为雪花状固体。氢气常温下性质稳定，在点燃或加热的条件下能多跟许多物质发生化学反应。

氢气的用途：

1、在气象部门可用于气象探测氢气球的填充。

2、航天领域上可用于航天燃料推进剂。

3、化学反应的还原剂，石化反应中的加氢反应。

(9)氢气性质教学方法扩展阅读

氢气作为一种重要的工业气体，依据原料、能量来源、设备和成本情况，以及对氢气纯度和用量等方面的要求，可有以下几种制备方式：

1、水煤气转化法。将水蒸气通过炽热的焦炭层制得水煤气，然后将水煤气跟水蒸气混合，以氧化铁为催化剂，使水煤气中的CO转化为CO2，二氧气化碳溶于水，通过加压水洗即得到较纯净的氢气。这种方法制氢产量大，成本相对较低，设备较多，在合成氨厂多用此法。

2、电解法制备氢气。将直流电通过铂电极通入水中，在阴极可以得到氢气，纯度高达99.5~99.8%，氯碱工业电解饱和食盐水制氯气和烧碱时，也可同时得到副产品氢气。该方法成本较高，但产品纯度大。

3、烃类蒸气转化法。碳氢化合物在高温和催化剂的作用下与水蒸气作用，可以得到主要含氢气和一氧化碳的一种混合气体，例如：用分子筛吸附法或水煤气转化法除去CO，可得到纯净的氢气。天然气、油田气和炼厂气等都可用烃类裂解法和烃类蒸气转化法得到氢气。

4、烃类裂解法。碳氢化合物经过高温裂解，裂解气中含有大量氢气，再经过低温冷冻系统，可得到90%的氢气。比如由石油热裂副产的氢气，产量较大，常用于汽油加氢，这种制氢方法在世界上很多国家都采用。