初三化学教案：氢气的性质和用途(2)
课本选用了纸筒的实验。但书中只描述了"刚点燃时，氢气安静地燃烧，过一会儿，突然听到"砰"的一声响，爆炸的气浪把纸筒高高掀起。事实上，这个实验如果做得好，所能观察到的现象要比以上课本的那段描述复杂些。所能说明解释的问题也更深入些。实验的具体情况是：
用一个没有盖的纸筒（或罐头筒）底上穿一个小孔，小孔用一尖细小木条塞紧（或用火柴杆也行）。把筒倒立，用排空气法迅速充满氢气，将纸筒向下平置于桌面上，在拔掉小木条的同时，就小孔处点燃逸出的氢气。最初氢气在小孔处安静地燃烧，一会儿听“嗡嗡”的声响，而且声音逐渐增强，最后才是砰然巨响，爆炸的气浪使纸筒腾空而起。
几种可燃性气体与空气混合的爆炸界限
气体 最低成分% 最高成分%
氢气 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
重点：氢气的化学性质
一 复习提问：
1.写出实验室制氢气的化学方程式。
2.画出实验室制氢气的简易装置图。
二 导入新课：氢气的性质。
1.氢气的物理性质：
按照描述氧气物理性质的顺序，回忆上节课的实验现象描述氢气的色、态、味和溶解性等。
【实验3－4】装置如图所示。球形干燥管里装有碱石灰干燥剂。导管口蘸些肥皂水，控制氢气流速，吹出肥皂泡。当肥皂泡吹到足够大时，轻轻摆动导管，让肥皂泡脱离管口，这时可以观察到肥皂泡上升。
肥皂泡上升说明氢气密度小。在标准状况（1大气压，0℃）下，氧气、空气、氢气的密度分别为1.429克／升，1.293克／升，0.0899克／升，它们的比值为16∶14.5∶1。（为什么用排空气法收集？）
氢气在通常状况下，是一种没有颜色、没有气味的气体，难溶于水，比空气轻。
2.氢气的化学性质：
【实验3－5】在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上有什么现象发生。
引导观察燃烧的焰色和烧杯内壁有什么现象出现。把烧杯传递给学生，让学生用手触摸烧杯，感觉热量。证明氢气具有可燃性，燃烧时放出大量的热。
（1）氢气的可燃性：
在这个实验中为什么强调“纯净”呢？如果氢气不纯净燃烧时会怎么样呢？
【实验3－6】取一个一端开口，另一端钻有小孔的纸筒（或塑料筒等），用纸团堵住小孔，用向下排空气法收集氢气，使纸团内充满氢气。把氢气发生装置移开，拿掉堵小孔的纸团，用燃着的木条在小孔处点火，注意有什么现象发生。（人要离开，注意安全。）
引导学生观察：
①注意小孔处点火时的开始情况；
②仔细倾听音响的变化；
③观察随音响变化而发生的现象。
板书 氢气不纯混有空气或氧气，点燃时发生爆炸。
为什么点燃纯净的氢气能安静地燃烧，而混合气体却会发生爆炸呢？
点燃纯净的氢气时，在导管口流出的氢气量少，与氧气接触少，反应时产生的热量也少，且散失较快，所以点燃时安静地燃烧。
点燃纸筒中氢气时，随着氢气的消耗，空气不断从纸筒底部进入筒内。氢气和空气接触并混和，与氧气接触面多，点燃时快速反应，产生的热量在极短时间内、有限空间里急剧膨胀，就发生了爆炸。
实验测定，当空气中混入氢气的体积达到总体积的4%～74.2%时，点燃即发生爆炸。这个范围叫做氢气的爆炸极限。所以，点燃需要纯净的氢气，点燃氢气前必须检验氢气的纯度。
