师:好,上课!

  生:(全体起立)老师好!

  师:同学们好,请坐。

  师:2020年9月,中国在联合国大会上提出:力争在2030年前达到碳达峰,2060年前实现碳中和。氢能是一种理想的替代能源。那氢能时代,关于储氢材料你知道多少呢?我们一起来了解一下。

  师:储氢材料,是指一类能可逆地吸收和释放氢气的材料。氢在通常条件下以气态形式存在,且易燃易爆、易扩散,使得人们在实际应用中,要优先考虑氢储存和运输中的安全、高效和无泄露损失,这给储存和运输带来很大困难。其中固态储存,是利用固体对氢气的物理吸附或化学反应等作用,将氢储存于固体材料中。固态储存一般可以做到安全、高效、高密度,是继气态储存和液态储存之后最有前途的储氢方式。研究发现,固态储存需要用到储氢材料,寻找和研制高性能的储氢材料,成为固态储氢的当务之急,也是未来储氢发展乃至整个氢能利用的关键。

  师:化学储氢材料,也就是利用储氢介质与氢气发生化学反应,生成含氢化合物。它的释氢原理通常有如下两种:一是在加热或减压条件下使储氢材料分解;二是利用正一价的氢和负一价的氢发生氧化还原反应生成氢气。

  师:那同学们想一下,理想的储氢材料应该具备什么特点呢?谁有想法来说一下?来,张宏基,你说。

  生:(张宏基)呃,它要稳定,还要成本低,储氢密度高,然后反应温和。

  师:好,请坐。谁还有补充?范雨畅。

  生:(范雨畅)呃,它在运输过程中应该是稳定的,在制备氢气的过程中,应该需要方便一些。

  师:还有补充的吗?

  生:它应该非常安全,不能易燃,也不能易爆。

  师:非常好,请坐。

  师:氨硼烷这种储氢材料,就具备同学们刚才说的以上特点。咱们一起来看一看它有什么样的优势。谁来说一下?来,王静琪,你来说一下。

  生:(王静琪)我觉得氨硼烷首先它的熔点较低,较稳定,加热到100度就可以分解出氢气,含氢量也较高,储氢密度高,释氢条件温和。然后呃,刚才视频里面提到了,如果它的氢是正一价和负一价的话,容易发生氧化还原反应,可以释放氢气,所以我觉得它里面的氢,可能一个是正一价,一个是负一价。

  师:哦,好,非常好。

  师:为什么氨硼烷具有如上特点呢?我们试着建构一种研究物质的思维模型来分析它。那分析物质首先要从元素入手,元素的性质都有哪些呢?哎,有化合价,还有金属性、非金属性。那我们再次来阅读资料卡片。为什么氨硼烷在加热分解的条件下就可以放出氢气呢?刚才王静琪同学说,是因为有负一价和正一价的氢,有正一价和负一价的氢。

  师:那同学们猜一下,在氨硼烷当中,到底和氮结合的氢是正一价还是负一价?和硼结合的氢又是什么价态?下面请小组讨论交流一下。

  师:好了同学们,谁来说一下你们组讨论的结果?谁来说一下?来,胡思宇,你来说一下。

  生:(胡思宇)我们讨论的是,应该跟氮结合的氢是正价,跟硼结合的氢是负价。

  师:能说说理由吗?

  生:(胡思宇)因为硼那一主族,有铝,铝是正价的,铝是正价的话,所以硼应该相对于也是正价。

  师:好,请坐。有不同意见吗?上钎亿,你来说一下。

  生:嗯,我跟他观点一样,我也认为跟氮结合的氢是正一价。因为它叫氨硼烷,所以我类比联想到氨气,在氨气中,跟氮结合的氢是正一价,所以我猜测在这里,跟氮结合的氢也是正一价。

  师:好,请坐。

师:那我们能不能提供一个理论支持,来说明和硼相结合的氢是-1价呢?利用我们已有的元素周期律的内容,可以解释这个内容吗?

师:生:不可以

我们刚才是猜测,是吧?那如果有定量的数据呢?

生:可以。

点击阅读全文
《化学 必修 第1册 元素周期律 公开课逐字稿课堂教学实录-6364字》.doc
将本文下载保存,方便收藏和打印
导出文档