初中化学课件 氢气的性质和用途
氢气教学课件ppt
氢气的化学性质
氢气具有可燃性和还原性，可以 在氧气中燃烧生成水，也可以还
原金属氧化物生成金属单质。
氢气可以和许多元素发生化学反 应，如与氯气反应生成氯化氢，
与氧气反应生成水等。
氢气是活性最高的气体元素，可 以与几乎所有元素发生化学反应
。
氢气的应用
氢气在工业上有广泛的应用，如 合成氨、石油精制、金属冶炼等
生物质气化
生物质气化是一种利用生物质制备氢气 的方法，通过将生物质在缺氧条件下加 热，产生一氧化碳和氢气的混合气体。
生物质气化技术具有可持续性，因为生 生物质气化产生的氢气纯度较低，需要
物质是一种可再生资源。
进一步处理才能用于燃料电池等领域。
甲烷裂解
甲烷裂解是一种利用甲烷制备氢气的方法，通过高温和催化剂的作用， 将甲烷转化为氢气和炭黑。
氢能源的挑战与解决方案
储存与运输难度
氢气存储和运输难度较大 ，需要高压和低温条件， 需加强相关技术研发。
成本较高
目前氢气生产、储存和运 输成本较高，需加大投入 降低成本。
安全问题
氢气易燃易爆，需要严格 的安全管理和操作规范。
氢能源的未来展望
技术创新
随着科技的不断进步，氢气储存 、运输和利用技术将得到进一步
会发生爆炸。
扩散速度快
氢气在空气中扩散速度 快，一旦泄漏容易迅速 扩散，增加事故风险。
窒息危险
高浓度的氢气可能导致 窒息，影响人体呼吸系
统。
化学反应性
氢气与某些物质接触可 能发生化学反应，产生
有毒或腐蚀性物质。
安全使用规范
01
02
03
04
储存安全
氢气应储存在干燥、阴凉、通 风良好的地方，远离火源和热
氢气的化学性质
氢气的化学性质氢气是一种化学元素，性质非常特殊。
下面将从物理性质、化学性质、反应特性和用途等几个方面来介绍氢气的化学性质。
1.物理性质氢气的化学式为H2，分子量为2.016。
在常温下，氢气是一种无色、无臭、无味且非常轻的气体。
它的密度非常小，约为空气的1/14，因此氢气具有很强的升力和可燃性。
氢气在常温下不易液化，需要恒定的高压和低温。
液态氢气的熔点为-259.2℃，沸点为-252.8℃。
2.化学性质氢气燃烧时，需要与氧气发生反应才能释放出大量能量。
因为氢气的分子结构非常简单，只有两个原子，非常容易与其他元素结合。
以下是氢气的一些重要化学性质：（1）燃烧性物理学家最早就发现氢气是一种极易燃的物质。
只要点燃氢气，就会发生猛烈的爆炸，释放出大量的能量，其中水是氢与氧反应的产物。
燃烧的化学方程式为：2H2 + O2 → 2H2O因为氢气无毒、无害，燃烧后只有水和少量的氮氧化物排放，所以氢气被誉为最环保且最清洁的能源之一。
（2）活泼性氢气是一种非常活泼的元素，在高温和高压下，它可以与大多数元素反应，包括碳、氮、氧和卤素等。
当氢气与其他元素结合时，生成的化合物通常都是极为稳定的化合物。
例如，氢气与氧气反应，生成的水可以在普通的环境温度和压力下稳定存在。
（3）邻居效应由于氢气的特殊性质，当它结合到其他原子后，可导致与氢气发生反应的邻居原子发生变化。
因此，氢气的存在可以影响化学反应的速率和产物。
3.反应特性氢气不仅可以与氧气发生燃烧反应，还可以与许多其他气体和液体发生反应。
以下是氢气和其他物质反应的一些典型反应：（1）与金属反应氢气可以与大多数金属反应，生成相应的金属氢化物。
反应方程式为：M + H2 → MH2其中M表示金属。
这种反应对于储氢和制备氢气是很有用的。
（2）与卤素反应氢气可以与氯、溴和碘等卤素单质发生反应，生成相应的卤化氢。
反应方程式为：H2 + X2 → 2HX其中X表示卤素。
这种反应是氢气的一种重要用途之一。
九年级化学氢气的性质和用途
contents
目录
• 氢气的基本性质 • 氢气的制备与存储 • 氢气的用途 • 氢气与环境保护 • 氢气安全知识
01 氢气的基本性质
物理性质
氢气是一种无色、无味、无臭 的气体，难溶于水，易溶于有 机溶剂。
氢气的密度非常小，是空气密 度的1/14，因此氢气在空气中 会上升。
固态存储
利用某些金属或合金能够吸收氢气的特性进行存储。固态存储安全便 捷，但存储密度相对较低。
注意事项
氢气易燃易爆，存储和使用过程中需严格遵守安全操作规程；避免与 氧化剂接触；定期检查存储设备完好性。
实验室制备氢气
锌与稀硫酸反应法
在实验室中，常用锌与稀硫酸反应制 备氢气。将锌粒加入稀硫酸中，反应 生成硫酸锌和氢气。这种方法简单易 行，适用于小规模制备氢气。
氢气燃烧产生的能量高，燃烧效率高，可以减少能源消耗和污染物排放。
氢气在环保领域的应用
氢能源汽车
工业领域
以氢气为燃料的汽车，其尾气排放仅 为水蒸气，不会对环境产生污染，是 未来环保出行的重要方式之一。
氢气可用于工业领域的许多过程中，如 石油炼制、合成氨、合成甲醇等，提高 生产效率的同时减少污染物排放。
生物质发酵法
利用微生物在厌氧条件下分解生物质（如农作物废弃物、畜禽粪便等）产生氢气。这种方 法具有环保和可再生的优点，但产氢效率相对较低。
存储方式与注意事项
高压气态存储
将氢气压缩至高压状态存储在钢瓶或管道中。这种方式存储密度较高， 但需要高压设备，且存在安全隐患。
低温液态存储
将氢气冷却至极低温度（-253℃）使其液化后存储在绝热容器中。液 态氢存储密度高，但液化过程能耗大且需要严格的绝热措施。
氢气的性质及氢气的用途
氢气的性质及氢气的用途氢在所有元素中是量轻的。
在元素周期表中位于第一位。
氧原子核外只有一个电子。
氢有三种同位素，氢主要以化合状态存在于水、石油、煤、天然气以及各种生物的组织中。
它在地壳内的含量以原子百分比表示约为17.o%．水含有11% 重量的氢，泥土中含有约15%，100千米的高空主要成份也是氢气，但在大气层中的含量却很低．邻近地面的空气只有极少量的氢。
光谱分析的结果表明，大阳和星球的大气中含有大量的氢，以原子百分比表示大约81.75%，从整个宇宙来看，氢是含量最多的一种元素。
(一)氢气的物理性质在通常状况下，氢气是一种无色，无味和无嗅的气体。
它比空气轻．据测定，在标准状况下(温度为0℃，压强为101， 325千帕)，1升氢气的质量是0.089克。
氢气跟同体积的空气相比，质量约是空气的1／14，比空气轻重4．38倍。
在101. 325千帕下，氢气在一252．8℃(20.2K)时，能变成无色的液体，在一259．2℃(13．8K)时，能变为雪状的固体。
它难溶于水，也难液化。
这样轻的气体，自然具有最大的扩散速度和很高的导热性，它的导热率比空气大7倍。
氢在水中的溶解度很小，而在镍、钯和钼中的溶解度都很大，一体积的钯能溶解几百体积的氢。
氢的渗透性很强，常温下可透过橡皮和乳胶管，在高温下可透过钯、镍、钢等金属薄膜。
由于氢气具有很强的渗透性，所以当钢暴露于一定温度和压力的氢气中时，渗透于钢的晶格中的原子氢在缓慢的变形中引起脆化作用。
它在钢的微观孔隙中与碳反应生成甲烷。
随着甲烷生成量的增加，使孔隙扩张成裂纹，加速了碳在微观组织中的迁移，降低了钢的机械性能，甚至引起材质的损坏。
(二)氢气的化学性质氢气在常温下性质稳定，但在点燃或加热等条件下，能够跟许多物质发生化学反应。
1 氢气的可燃性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。
这一反应过程中有大量热放出，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。
初三化学氢气的性质和用途、化学反应类型知识精讲
初三化学氢气的性质和用途、化学反应类型知识精讲氢气的性质和用途、化学反应类型一、氢气的性质：1. 物理性质：①通常状况下为无色无味气体。
②氢气是密度最小的气体③难溶于水这两个性质决定了氢气的收集方法。
⎫⎬⎭2. 化学性质：常温下稳定，在点燃或加热等条件下，能与很多物质反应。
①可燃性。
（是理想的气体燃料） 22222H O H O +−→−−点燃（点燃前，一定要先验纯）附：操作顺序顺口溜：实验开始先通氢，通氢以后再点灯。
由黑变红先撤灯，试管冷却再停氢。
二、氢气的用途：充灌探空气球，做高能燃料，焊接切割金属，冶炼某些金属，制备盐酸，合成氨等。
三、氧化还原反应（1）氧化反应：物质跟氧发生的化学反应。
（2）还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的化学反应。
（3）氧化剂：在化学反应中能提供氧，而把其他物质氧化的物质。
（4）还原剂：在化学反应中得到氧的物质。
常见的还原剂是：H C CO 2、、等。
例：H CuO Cu H O 22+−→−+Δ属于 还原剂 氧化剂发生 氧化反应 还原反应判别化合反应和分解反应时，与反应物、生成物的类别（物质的分类）无关。
（2）置换反应分类依据：反应物和生成物的类别一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应。
单质化合物反应物另一种单质另一种化合物生成物++−→− 例：H CuO Cu H O 22+−→−+Δ例1. （山西省）鉴别氢气、氧气和二氧化碳三瓶气体最简便的方法是（ ） A. 用燃着的木条分别伸入三种气体中 B. 通过实验测定气体的溶解性C. 将少量澄清石灰水分别倒入三瓶气体中D. 用带火星的木条分别伸入三种气体中 [解析]物质鉴别的依据是物质性质的差异。
氢气和氧气在水中溶解性都很差，排除B 。
氢气和氧气都不和石灰水反应，排除C 。
带火星的木条在氧气中复燃，在氢气或二氧化碳中都熄灭，排除D 。
燃着的木条在氢气中无变化，在氧气中燃烧更旺，在二氧化碳中则熄灭。
初中化学知识要点大总结氢气的性质和用途
初中化学知识要点大总结——氢气的性质和用
途
氢气的性质和用途
11.氢气的性质
（1）物理性质：密度最小的气体，难溶于水
（2）化学性质
①可燃性：氢气在空气中燃烧 2H2 ＋ O22H2O 现象：纯净的氢气在空气里安静地燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量不纯的氢气点燃很可可以会爆炸，所以点燃氢气前一定要先检验氢气的纯度。
②还原性：氢气还原氧化铜 H2 ＋CuOCu＋H2O 现象：黑色固体逐渐变为光亮的红色固体，管壁有水珠产生氢气还原氧化铜实验注重事项：酒精灯迟到早退，即开始时要先通入氢气后加热（目的是排净管内空气，防止氢气与管内空气混合受热发生爆炸）；实验结束时要先停止加热，继续通入氢气至试管冷却（防止生成的铜受热被氧化成CuO）
（3）氢气的用途：充气球，冶炼金属，高可以燃料，化工原料
12.生成氢气的反应（实验室制取H2最常用的试剂是：锌粒和稀硫酸，）锌粒和稀硫酸反应 Zn ＋ H2SO4＝ZnSO4＋H2 铁和稀硫酸反应 Fe＋H2SO4＝FeSO4 ＋ H2 镁和稀硫酸反应 Mg＋H2SO4＝MgSO4＋H2
④铝和稀硫酸反应 2Al＋3H2SO4＝Al2（SO4）3＋3H2
⑤锌粒和盐酸反应 Zn ＋2HCl＝ZnCl2＋ H2
⑥铁和盐酸反应 Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2
⑦镁和盐酸反应 Mg ＋ 2HCl＝MgCl2＋H2
⑧铝和盐酸反应 2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2。
氢气的性质和用途
§3-4 氢气的性质和用途
四．氢气的用途 根据氢气的性质，其主要用途如下： 1．作高能燃料——可燃性（发热量高，无 污染） 2．冶炼金属——还原性（能和金属氧化物 反应生成金属和水）
§3-4 氢气的性质和用途
四．氢气的用途——氢氧焰
[ 解题指导 ]
• 1． 实验室用锌和稀硫酸反应制取的氢气来 吹肥皂泡时，常把氢气通过盛有碱石灰的干 燥管，其目的是（ ） A．控制氢气的流速 B．除去氢气中的水 C．除去氢气中的硫酸 D．防止空气倒流 •【解析】用氢气吹肥皂泡的实验的关键就是要 氢气纯净，但用锌和衡硫酸制取的氢气常含有 少量的水蒸气，通过碱石灰的目的正是为了吸 收氢气中的水。 •【答案】B •【点拨】做好氢气流吹肥皂泡实验的关键是通 入的氢气必须干燥纯净。
2．氢气的可燃性：②若点燃氢气与空气或 氧气组成的混合气体，会怎么样？
§3-4 氢气的性质和用途
2．氢气的可燃性：②若点燃氢气与空气或 氧气组成的混合气体，极易发生爆炸。
为安全起见， 在点燃氢气前 一定要检验氢 气纯度。
§3-4 氢气的性质和用途
（2）氢气纯度检验方法：
§3-4 氢气的性质和用途
§3-4 氢气的性质和用途
2．氢气的可燃性：①纯净的氢气在空气 中燃烧
§3-4 氢气的性质和用途
2．氢气的可燃性：①纯净的氢气在空气中 安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大 量的热量，生成水（用冷而干燥的烧杯 罩于火焰上方，可看到水珠）。 ②若点燃氢气与空气或氧气组成的混合气 体，会怎么样？
§3-4 氢气的性质和用途
§3-4 氢气的性质和用途
3．氢气还原性：氧化铜 + 氢气加热→ （4）文字表达式： 氧化铜 + 氢气加热→ 铜 + 水 由氢气还原氧化铜可知，氢气可和大多数 金属氧化物反应生成相应的金属和水， 表现出还原性，故常用氢气来冶炼金属。
初三化学最新课件-初三化学-氢气的性质和用途 精品
2018/12/9
潮安县龙溪中学
氧气
反应原理 2KClO3 = 2 KCl+3O2 分解反应
MnO2
氢气
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2 置换反应
实验装置
固体-固体加热 收集方法 向上排气法 检验方法
2018/12/9
固体-液体加热 向下排气法 点燃，淡蓝色火焰，产生水
潮安县龙溪中学
都可用 排水集气法
H2+CuO
还原剂 氧化剂
加热
Cu+H2O
得氧 氧化反应
失氧氧化剂， 还原反应要牢记
2018/12/9
潮安县龙溪中学
失氧氧化剂，
还原反应要牢记 H2O+C
高温
CO +H2
（ C ）得氧发生 （ 氧化 ）反应 而被（氧化 ），（ H2O ）失氧发 生（ 还原 ）反应而被（还原） 氧化剂是 （ H2O
氢气的性质
第四节
二.氢气的性质： 2.化学性质： （1）可燃性
点燃
氢气的性质和用途
点燃之前一定要验纯
氢气+氧气→水
（2）还原性
H2+O2 → H 2O
通氢→点灯→
点燃
实验： 氢气还原氧化铜 实验步骤： 熄灯→停氢
现象： 试管内壁有水珠，黑色的氧化铜粉末变成红色的铜
H2+CuO 习题一
2018/12/9
加热
Cu+H2O 习题三
属于置换反应 小结
潮安县龙溪中学
习题二
导气管要插入到 试管的底部，而且在氧 化铜的上方
实验现象如何？
试管口要向下倾斜？
2018/12/9
潮安县龙溪中学
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氢气验纯的操作
操作要领
现象
用排水法或向下排 听到尖锐的爆鸣声 空气法收集一试管
氢气，用拇指堵住 试管口，移近火焰，听到轻微的“噗”声 松开拇指点火
结论 不纯 纯净
习题一
在氢气与氧化铜的反应中，有如下几个操 作步骤：1 点燃酒精灯加热氧化铜 2 熄 灭酒精灯 3 通入氢气 4停止通入氢气，
氢气的性质
第四节 氢气的性质和用途
二.氢气的性质：
2.化学性质：
（1）可燃性 点燃之前一定要验纯
氢气+氧气点→燃 水
（2）还原性
点燃
H2+O2 → H 2O
通氢→点灯→
实验：氢气还原氧化铜 实验步骤： 熄灯→停氢
现象： 试管内壁有水珠，黑色的氧化铜粉末变成红色的铜
H2+CuO 加热 Cu+H2O 属于置换反应
导气管要插入到 试管的底部，而且在氧
化铜的上方
实验现象如何？
试管口要向下倾斜？
通氢→点灯→熄灯→停氢
酒精灯：“迟到早退” 氢 气：“早出晚归”
H2
失氧 还原反应
H2+CuO 加热 Cu+H2O
还原剂 氧化剂
得氧 氧化反应
失氧氧化剂， 还原反应要牢记
失氧氧化剂，
还原反应要牢记
高温
H2O+C CO +H2
可燃性
还原性 可燃性
物理性质
氢气
无色无味的气体 密度小于空气 难溶于水
氧气
无色无味的气体 密度略大于空气 不易溶于水
化学性质
1 可燃性（淡蓝色火焰）
点燃
H2+O2 H2+Cl2
点燃
H2O HCl
用于检验氢气
2 还原性 H2+CuO加热Cu +H2O
1 助燃性（用于 氧气的检验）
2氧化性
点燃
O2+Fe
（ C ）得氧发生 （ 氧化）反应 而被（氧化 ），（ H2O ）失氧发
生（还原 ）反应而被（还原）
氧化剂是 （ H2O ）
还原剂是（ C
）
反应类型
从反应物和生成物的种类和数目来划分：
化合反应：多合一 (A+BAB) 分解反应：一变多(ABA+B) 置换反应：(A+BCAC+B)
从得失氧角度来看： 氧化反应（得氧）
正确的操作顺序是（ C）
A 4321 B 1234 C 3124 D 1342
酒精灯：“迟到早退”
氢 气：“早出晚归”
习题二
上图是实验室用氢气还原氧化 铜的装置图， 试分析 有பைடு நூலகம்些错误并改正。
习题三
下列氢气的用途中，利用了氢气的物 理性质的是（ B ）
A、驱动火箭 B 、充灌探空气球 C、冶炼金属 D、 焊接金属
Fe3O4
反应原理
氧气
MnO2
2KClO3 = 2
KCl+3O2
分解反应
氢气
Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2 置换反应
实验装置
收集方法 检验方法
固体-固体加热
固体-液体加热
都可用 排水集气法
向上排气法
向下排气法
用带火星的木条
点燃，淡蓝色火焰，产生水