课题3 水的组成1

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课题3 水的组成
韦秀萍
第四单元
物质构成的奥秘
同学们，你们知道关于水的成语有哪些呢？
水到渠成 水滴石穿 水落石出
水涨船高 水乳交融 车水马龙
天门中断楚江开,碧水东流至此回。
（李白《望天门山》）
枯藤老树昏鸦，小桥流水人家，古道西风瘦马。（马致远《天净沙·秋思》）
教学目标：
1、认识水的组成。
2、了解单质、化合物的区别，了 解氧化物概念。
3、了解人类认识物质世界的过程的方法。
地 球
······美丽的······
······蓝色的······
······水 球······
水是生命之源，也是宝贵的自然资源。你对水的了解多吗？
考考你——水的物理性质
地球是个水球
生命的孕育和维系需要水
日常生活需要水
生命之源
工农业生产离不开水
纯净的水是无色无味透明的液体。
在101KPa时，水的凝固点是0℃，
沸点是100℃，
4℃时密度最大，为1克/cm3。
水结冰时体积膨胀，所以冰的密度
小于水的密度，能浮在水面上。
一、水的物理性质：
二、水组成的认识过程
在过去很长一段时间内，水一直被认为是一种元素，直到18世纪末，拉瓦锡在前人探索基础上，通过对水的生成和分解实验的研究，得出水是由氢元素和氧元素组成的结论 。
让我们回到历史，看看科学家们怎样发现水的奥秘的……
普利斯特里
卡文迪许
拉瓦锡
－－18世纪末的三位科学家
英国的化学家普利斯特里，常常爱给朋友们表演魔术：他拿了个“空”瓶子，在朋友们面前晃了几下，然后，他迅速地把一支点着的蜡烛移近瓶子。“啪！”的一声，瓶口吐出了长长的火舌，但立刻又熄灭了……
原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无色的“可燃空”体（氢气）和空气。它们混合后点燃，会发出巨大的声响。
起初，普利斯特里只是给朋友们变变魔术而已。可他并没有发现变完魔术后，瓶子里还有一位神秘的“客人”。终于有一天，普利斯特里发现瓶壁上有不少水珠！
普利斯特里向他的好朋友卡文迪许讲了这件事，两人都觉得大有文章，共同研究起来。后来，卡文迪许用纯氧代替空气，得到2体积的“易燃空气”和1体积的氧气恰好化合成水的结论。但由于受当时错误观念的束缚，误认为这两种气体中都含有水，而水是一种元素，因而他们没能发现水的组成。
一年后拉瓦锡重复上述实验，不仅合成了水，而且又做了一个相反实验：让水蒸气通过烧红的枪管，得到“易燃空气”。通过分析和归纳，他得出结论：水不是一种元素，而是“易燃空气”和氧的化合物，且将“易燃空气”正式命名为“生成水的元素”即氢。
拉瓦锡确认了水的组成，并且用氧化学理论给以准确的说明。 氧化学说是对“燃素学说”的否定，关于水组成、空气组成等是对亚里士多德的四元素说的批判。
一、水的电解实验
仪器、装置
电解水实验
【注意观察】电源两极所连接的试管以及试管内产生气体的体积的多少。
【思考】正极产生的气体多，还是负极产生
的气体多？体积比大约是多少？
[实验] 水的电解：
接通电源,观察电极上和电解管内发生的现象。
+
10
20
30
10
20
30
+
10
20
30
10
20
30
1
2
氧气
氢气
电解水实验:
1、主要装置：
水电解器和直流电源
2、电解水时在水中加入少量氢氧化钠或稀硫酸的目的：
增强水的导电性
3、实验现象：
①通电后两电极上都产生气体，且正极上 产生的气体与负极上产生的气体体积比大约 为1：2，②正极上产生的气体能使带火星的木条复燃，负极上产生的气体能燃烧，火焰为淡蓝色。
4、结论：
①水电解后生成氢气和氧气， 即水是由氢、氧两种元素组成的
②在水电解时，发生改变的微粒是水分子， 而不变的是氢原子和氧原子， 也就是在化学变化中分子可分而原子不可分。
5、文字表达式：
通电
H2 + O2
H2O
水
氢气+氧气
通电
【现象2】正极与负极产生的气体的体积比约为1:2　
【现象1】两极都产生无色气体。
【现象3】正极产生的气体能使带火星的木条复燃、负极产生的气体能燃烧，火焰呈淡蓝色
通电分解水的结论
水 　　氢气 + 氧气
通电
H2O
H2
O2
结论：（1）水通电生成了H2和O2
（2）水的化学式是H2O
（3）水由氢元素和氧元素组成
（4）在化学变化过程中，分子可分，原子不可分
记忆小窍门：敬仰父亲(与正氧负氢谐音)
关于实验的几点说明：
1、水的导电性很弱，为了增强水的导电性，常在水中加入少量的氢氧化钠或硫酸；
2、水通电分解产生的氢气与氧气的体积比应为 2：1，但实验中氢气与氧气的体积比却大于2：1，原因主要有：
①由于氢气与氧气在水中的溶解能力不同，在水中，氧气的溶解度比氢气大； ②在电解过程中初生的氧气从电极上逸出之前就与电极发生了氧化反应，消耗了氧气。
2、氢气
A、氢气物理性质
无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气小。
B、H2的化学性质
现象：燃烧时，放热，产生淡蓝色火焰。烧杯壁上有水珠。
氢气 + 氧气 水
H2 O2 H2O
C、不纯净的氢气点燃，
可燃性
点燃
发生爆炸
氢气的验纯方法：管口朝下，用拇指堵住试管口移近酒精灯火焰，移开拇指，若发出尖锐的爆鸣声则表明氢气不纯，若声音很小，则表明氢气已纯。
氢气的性质：物理性质（收集方法）
化学性质（可燃性、淡蓝色火焰）
氢气的验纯方法：管口朝下，用拇指堵住试管口移近酒精灯火焰，移开拇指，若发出尖锐的爆鸣声则表明氢气不纯，若声音很小，则表明氢气已纯。
最
轻
的
气
体
氢气
三、
单质的定义：
由同种元素组成的纯净物叫做单质
如：氢气（H2） 氮气（N2） 氧气（O2）
化合物的定义：
由不同种元素组成的纯净物叫做化合物 如：二氧化碳（CO2） 氧化铁（Fe2O3）
氧化物的定义：
由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫氧化物。如: CO2 Fe2O3
【单质】由同种元素组成的纯净物叫单质。如：氧气（O2）、氢气（H2）、铁（Fe）等。
五、单质、化合物、氧化物
【化合物】由不同种元素组成的纯净物叫化合物。如：水（H2O）、二氧化碳（CO2）高锰酸钾（KMnO4）、双氧水（H2O2）
物质
【氧化物】由两种元素组成，
其中一种元素是氧元素的
化合物叫做氧化物。
纯净物
混合物
单质
化合物
氧化物
非氧化物
【例1】电解水时，正极生成的气体能_______________________ ，是____；负极生成的气体能燃烧，火焰呈______，是____；它们的体积比大约是_______。由电解水的产物，我们可以推知，水是由________________组成的。
【课堂练习】
使带火星的木条复燃
氧气
淡蓝色
氢气
1:2
氢元素和氧元素
【例2】下列物质中是单质的是（ 　 ），是化合物的是（ 　　　　　 ），是混合物的是（ 　　 　）。
A.空气 　　B.氢气 　　C.水蒸气 　　　D.氧化铝 　E.冰水 　　F.河水 　　　　G.碳在氧气中燃烧生成的气体
B
A
C
D
E
F
G
【小结】
课题3水的组成
一、水的分布
二、水的认识
水 氢气 + 氧气
H2O H2 O2
结论：（1）水通电生成了H2和O2
（2）水的化学式是H2O
（3）水由氢元素和氧元素组成
（4）在化学变化过程中，分子可分，原子不可分
2、氢气
A、 物理性质
B、化学性质：可燃性
三、物质分类
物质
纯净物
混合物
单质
化合物
氧化物
非氧化物
通电
氢气 + 氧气 水
H2 O2 H2O
点燃
【作业】
延伸训练：
1、 水在通电的条件下，在电极上产生 ，反应一段时间后，负极和正极气体体积比为 ，正极气体能使 ， 证明是氧气；负极气体燃烧时，发出 火焰，放出热量，生成了水，证明是 。
2、下列关于水的叙述正确的是（ ）
A 水是一种纯净物 B 水是纯净物，属于单质。
C 水是氢气和氧气组成的 D 水是由氢氧元素组成的
3、下列反应的生成物，全部属于单质的是（ ）
A 过氧化氢活跃受热分解 B加热高锰酸钾
C电解水 D铁丝在氧气中燃烧
气泡
2：1
淡蓝色
氢气
带火星木条复燃
带火星木条复燃
4、下列气体在空气中能够燃烧，且产生淡蓝色火焰的是（ ）
A 、N2 B 、O2 C 、 CO2 D、H2
5、下列变化属于化学变化的是（ ）
A 水汽化 B 水沸腾 C 水分解 D 水结冰
6、将下列物质分别按混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物分类。
A 空气 B 氧气 C 水蒸气 D 二氧化碳 E高锰酸钾 F 铁粉 G 氮气 H 氯酸钾和二氧化碳混合加热后的物质
A
B
（1）右图是通电分解水的实验装置图，试回答下列问题：
1、电解水时常加入少量氢氧化钠或硫酸，
其目的是___________________________。
2、根据图可知：A试管内收集到的气体是
_______，B试管内收集到气体是_______。
3、检验A试管内的气体的方法是_____________________
4、检验B试管内的气体的方法是_____________________
5、通过电解水的实验，可以得到的结论是:_______________
课堂练习
增强水的导电性
氢气
氧气