初中化学课件 氢气的性质和用途

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。

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
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。

氢气的性质及其化合物的种类和应用氢气，也称为氢元素，是化学元素周期表中最轻的元素，也是宇宙中含量最多的元素之一。

它的原子量为1，在常温常压下的状态下是一种无色、无味、无毒的气体。

氢气具有一系列特殊的化学性质，在生产、能源、地球科学等多个领域都有着广泛的应用。

1. 氢气的物理性质氢气是一种无色无味的气体，密度很低，比空气轻得多。

在常温常压下，氢气不溶于水，但可以与氧气、氮气等大部分元素化合，形成各种化合物。

氢气是一种高燃性的气体，适当浓度下可以作为燃料使用。

2. 氢气的化学性质氢气的化学性质比较活泼，可以与大部分元素化合。

它可以与氧气发生反应，形成水，释放大量的能量，这是我们常说的氢气燃烧。

氢气和氯气一起燃烧会产生白色的氯化氢气体。

氢气可以和金属反应，形成氢化金属，如氢化钠、氢化钾等。

此外，氢气还可以与其他元素，如碳、氮、硫等，产生不同的化合物。

3. 氢气的应用氢气在工业生产、能源研究、航空航天、医疗卫生等方面具有重要的应用价值。

3.1 工业生产氢气可以作为化工原料，用于制造各种化学品。

例如，氢气可以与氮气反应，生成氨，用于制造化肥。

氢气还可以用于制造液态石油气和丙烯等。

3.2 能源研究氢气可以作为燃料，用于国内外各种车辆的动力系统，被广泛应用于汽车、公交车、火车、船舶、飞机等交通工具。

与传统的燃料相比，氢气的能源密度更高，成本更低，无污染，是一种新型的环保能源。

氢气还可以用于太阳能电池的制造，提高太阳能的利用效率。

3.3 航空航天氢气在航空航天领域有着广泛的应用。

例如，氢气可以用来制造液氢火箭燃料，提高发射载荷的质量。

另外，氢气可以用于生产航空燃料，如氢燃料电池飞机等。

3.4 医疗卫生氢气可以作为一种治疗手段，用于治疗各种疾病。

例如，氢气可以用于治疗各种氧气缺乏引起的疾病，如脑梗死、中风等。

4. 氢气的化合物种类及应用氢气与其他元素反应可以形成多种不同的化合物。

以下是常见的氢化物及其应用。

4.1 氢化物氢氧化物：氢气和氧气反应形成水，这是最常见的化合物。

氢气的性质和用途和制法氢气是一种无色、无味、无毒的气体，化学符号为H2。

它是宇宙中最丰富的元素之一，在地球上主要以化合物的形式存在，例如水和生物体。

下面将详细介绍氢气的性质、用途和制法。

氢气的性质:1. 轻：氢气是最轻的元素，其分子量为2。

由于其低密度，氢气可以迅速上升并很容易逃逸到大气中。

2. 易燃：氢气是非常易燃的。

它可以与氧气反应，产生水和大量的热能。

这使得氢气成为理想的燃料候选。

3. 无毒：氢气是无毒的，对人体没有害处。

4. 易溶于液体：氢气可以溶解在某些液体中，例如液态氮和液态氧。

这种性质使得液氢的储存和运输变得更为方便。

氢气的用途:1. 能源：氢气是理想的燃料，可以用于发电、热能和交通运输。

它可以作为燃料电池的燃料，通过与氧气反应产生电能，并且只产生水作为副产品。

这种能源形式被认为是清洁、可再生的能源解决方案。

2. 化学工业：氢气是许多化学反应中重要的原料。

例如，氢气可以与氧气反应形成水，与氨气反应形成氨。

另外，氢气被用作石油加工、金属加工和化学品生产等过程中的氢化还原剂。

3. 氧气和空气混合气体：氢气与氧气的混合气体，也称为氢气和氧气的2:1混合，常用于高温焊接、切割和金属硬化等工业过程中。

这种气体被称为乙炔气，是最广泛使用的燃烧气体之一。

4. 氢气透析：氢气还可以用于透析过程中。

透析是一种通过半透膜分离溶质和溶剂的方法，氢气透析可以有效去除某些重金属离子和有害物质。

氢气的制法:1. 蒸气法制氢：水蒸气与固体还原剂（如锌、铁、铝等）反应，可以制备氢气。

反应方程式为：2H2O + Zn →ZnO + H2。

2. 电解法制氢：将水置于电解槽中，通过电流通入水中，水的分子会被电解成氢气和氧气。

反应方程式为：2H2O →2H2 + O2。

3. 化学反应法制氢：氢气可以通过一些化学反应制备，如铝和盐酸反应产生氢气。

反应方程式为：2Al + 6HCl →2AlCl3 + 3H2。

4. 生物发酵法制氢：通过微生物的代谢反应，可以制备氢气。

第一册《氢气的性质和用途》1. 氢气的性质1.1 物理性质氢气是一种无色、无味、无臭、非常轻的气体，分子量为2.016。

它可以在常温常压下进行液化，冻结温度为-259.2℃，沸点为-252.8℃。

1.2 化学性质氢气是一种非常活泼的元素，与大多数元素都可以发生反应。

它能与氧气发生氧化反应，生成水；与氯气反应生成氢氯酸；与氮气反应生成氨气等。

1.3 电化学性质氢气在电化学反应中起着重要的作用。

在电池、燃料电池等设备中，氢气是主要燃料之一。

同时氢气还可以进行电解，分解成氢离子和电子。

2. 氢气的制备方法2.1 工业制氢法工业制氢法主要有蒸汽重整法、部分氧化法、水气转移法等。

其中蒸汽重整法是最常用的制氢方法，通过对天然气或石油提取液等烃类化合物进行加热蒸汽重整反应，生成氢气和一氧化碳。

2.2 实验室制氢法实验室制氢法主要有锌和稀酸反应法、氢碘酸分解法、钠和水反应法等。

其中氢碘酸分解法是制备小量氢气的最简便方法。

3. 氢气的用途3.1 燃料氢气作为一种清洁能源，具有广泛的燃料用途。

目前主要应用于燃料电池、燃气轮机、火箭发动机等领域。

3.2 化学工业氢气在化学工业中可以作为氢化剂、脱气剂、还原剂等。

例如，它可以用于加氢裂化反应中，将高分子化合物裂解成低分子化合物，生成燃料或化工原料。

3.3 其他应用氢气在其他领域中也有广泛的应用，例如空气航天、半导体生产、金属焊接等。

此外，氢气还可以作为气体光源、气体检测仪器、气体驱动器等。

4. 氢气的安全性氢气是一种易燃、易爆的气体，因此在使用和运输过程中要注意安全。

为了确保安全，可以采取以下措施：•避免接触明火和火种；•管道和钢瓶要经常检查和维护；•储存氢气时要按规定进行；•安装氢气报警器和检测仪器。

5. 总结氢气是一种非常重要的气体，具有广泛的应用前景。

因此，研究氢气的性质和用途对促进其应用具有重要意义。

在使用和运输氢气时，要注意安全措施，避免发生事故。

氢气的性质和用途氢气的性质氢气属于第一族元素，是自然界中最轻的元素，其原子序数为1。

在常温常压下，氢气是一种无色无味的气体。

氢气具有很强的还原性，在空气中燃烧时会产生水和热。

氢气比空气轻，能够漂浮在空气中，并且具有很高的导热性。

氢气并不稳定，需要在特定的条件下才能存储和使用。

氢气的制备方法氢气通常通过以下两种方法制备：1. 直接制取氢气在实验室中，氢气可以通过锌与盐酸反应产生。

这个反应的化学方程式如下所示：Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂这个方法简单并且效率高，但是产生的氢气含有很多杂质。

2. 电解水制氢这种方法是目前制备氢气的主流方法之一。

通过在水中通入电流，将水分子分解成氢氧两种气体。

其中气体中的氧可以通过回收、排放等方式进行处理掉，而氢就成为了一种可再生的能源。

这个方法生产的氢气相对纯度较高，且无污染物。

氢气的应用氢气作为一种绿色清洁能源，具有广泛的应用前景。

以下是氢气在不同领域的应用：1. 能源领域氢气燃料电池是目前氢气能源最为成熟的应用形式。

在这种设备中，氢气经过反应产生电能，同时产生的唯一排放物是水。

因此，氢气燃料电池被视为一种环保型的能源供应设备。

2. 化学领域氢气是很多化学反应中不可或缺的原料。

例如，在化工工业中，氢气是用于制取氨、氯化氢与甲醛等化学品的重要物质。

3. 空间领域氢气在火箭燃料中具有重要的作用。

在火箭燃料中，氢气与氧气的混合燃烧可以产生极高的温度和压力。

4. 金属领域氢气可以用作在金属表面制造氢气脆性和加工金属材料的原料。

氢气具备很多独特的性质，并且在各个领域都有非常重要的应用。

作为一种绿色清洁的能源，氢气在未来的应用中，也将发挥越来越重要的作用。