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第四单元 自然界的水
课题3 水 的 组 成
目录
01
课程要求
03
知识点精讲
04
课堂检测
02
课前预习
1.了解氢气的基本性质,认识到氢气是一种环保燃料。
2.根据氢气的燃烧实验推断出水的元素组成。
3.了解电解水实验,并通过实验推断出水的元素组成。
课程要求
写出下列物质的化学式。
课前预习
氧化铁
高锰酸钾
五氧化二磷
水
氢气
氧气
氧化钙
铁
Fe2O3
KMnO4
P2O5
H2O
H2
O2
CaO
Fe
知识点精讲
知识点1
氢气的性质
1. 物理性质:通常情况下氢气是一种无色、无臭、____________溶于水的气体(可用____________法收集),密度比空气____________(在相同条件下密度最小的气体,可用________________________法收集)。
【提示】证明氢气密度比空气小的方法:用氢气吹肥皂泡,若肥皂泡上升,则密度比空气小。
难
排水
小
向下排空气
2. 化学性质
实验操作 现象 结论 用途
产生________火焰,烧杯内壁___________________ 氢气的燃烧产物为水 (反应的文字表达式:氢气+氧气 ________) 高能燃料;氢氧焰焊接,切割金属
注意事项 混有一定量空气的氢气遇明火可能会发生爆炸,因 此点燃氢气之前必须________。检验氢气纯度 的方法如右图所示:收集一小试管氢气,用拇指堵 住试管口,靠近酒精灯火焰,移开拇指,如果听到 尖锐的爆鸣声,就说明氢气不纯;如果声音很小, 就说明氢气较纯
淡蓝色
有水珠(或有白雾)
点燃
水
验纯
课堂练习
1. 氢气是目前最理想的清洁能源,下列有关其性质及实验现象的说法中,不正确的是( )
A. 通常情况下,是一种无色无味的气体
B. 在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰
C. 相同条件下,氢气的密度比空气小
D. 点燃氢气时,发出尖锐爆鸣声则表明氢气较纯
D
思路点拨 知道氢气的物理性质和化学性质,并且会区分。知道不纯的氢气遇明火会发生爆炸,因此点燃氢气前一定要检验纯度。
知识点2
水的电解
3. 完成课本P80“探究水的组成”,并填写下列表格。
实验操作 实验现象 实验结论
两个电极均_________________,正极与负极气体的体积比约为____________ 水在通电的条件下,发生了分解反应,正极产生的气体是________,负极产生的气体是________;电解水的文字表达式为_________________________
切断装置中的电源,用燃着的木条分别放在两个玻璃管的尖嘴口 正极:_____________________; 负极:________________________
有气泡产生
1∶2
木条燃烧得更旺
气体被点燃,产生淡蓝色火焰
氧气
氢气
水 氢气+氧气
通电
4.观察课本P81“图4-26 水分子分解示意图”,回答下列问题。
(1)水电解过程中发生改变的是____________,没有改变的是___________________________。
(2)每个水分子是由____________个氢原子和____________个氧原子构成的。
【归纳】①水是由____________元素组成的;②化学变化中,分子____________而原子____________。
水分子
氧原子和氢原子
2
1
氢、氧
可分
不可分
课堂练习
2. 水是生命之源。如图4-3-1为电解水的实验装置,下列说法正确的是( )
A.该实验可用于研究水的组成
B.正极所连的电极上产生的是氢气
C.b中产生的气体可支持燃烧
D.实验过程中漏斗内液面高度不变
A
3. 电解水实验如图4-3-2所示。下列说法正确的是( )
A.可用带火星的木条检验生成的氢气
B.产生氢气与氧气的质量比约为1∶2
C.该实验说明水是由氢气和氧气组成的
D.水中可加入少量硫酸钠以增强导电性
D
思路点拨 要掌握好实验中的现象、电极产生气体的体积比、气体的验证方法及实验结论。记住“正氧负氢、氢二氧一”, 不能混淆质量比和体积比。注意:实验中使用的是直流电源,向水中加入硫酸钠或氢氧化钠的目的是增加导电性。
知识点3
物质的分类
5. 单质:由____________种元素组成的纯净物,如氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、铁(Fe)和碳(C)等。
6. 化合物:由____________种元素组成的纯净物,如二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)和高锰酸钾(KMnO4)等。
7. 氧化物:由____________种元素组成的化合物,其中一种元素是____________元素的叫做氧化物,如二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)和氧化钙(CaO)等。
同
不同
两
氧
8. 纯净物与混合物的关系:纯净物是由一种物质组成的,而混合物是由两种或两种以上物质混合而成的。故混合物是由不同种纯净物混合而成的。
课堂练习
4. 下列各组物质按单质、氧化物、混合物的顺序排列的是( )
A.氮气、氨气、空气
B.稀有气体、干冰、液氧
C.水银、冰水混合物、石灰水
D.水蒸气、蒸馏水、石灰水
C
5. 实验测定某物质中含有一种元素,下列关于该物质的推断正确的是( )
A. 一定是纯净物 B. 一定是单质
C. 一定是混合物 D. 一定不是化合物
D
思路点拨 熟记各物质类别的定义。注意:含有一种元素的物质不一定是单质,还有可能是混合物,如氧气(O2)和臭氧(O3)混合在一起,虽然只含有氧元素,但却是混合物。电性。
课堂检测
1. 下列氢气的性质中,属于化学性质的是( )
A. 密度比空气小 B. 能燃烧
C. 难溶于水 D. 无色、无臭的气体
2. 下列关于电解水实验的描述,正确的是( )
A.正极产生的气体是氢气
B.生成氧气、氢气的体积比约为2∶1
C.该实验能证明水中含有氢、氧元素
D.电解过程中水分子没有发生改变
B
C
3. 下列物质属于氧化物的是( )
A. H2O B. O2 C. Na2SO4 D. H2CO3
4. 下列各图中 和 分别表示不同元素的原子,则其中表示化合物的是( )
A
D
5. 下列物质中,前者属于混合物、后者属于单质的是( )
A. 二氧化碳、可乐 B. 氢气、净化后的空气
C. 珠江水、氧气 D. 液氧、冰水混合物
C
6. (实验情境)根据图4-3-3所示的电解水的实验,回答下列问题。
(1)宏观现象:试管a和b中产生气体的体积
比约为____________,检验b中气体的现象是
__________________________。
(2)微观分析:该反应发生分解的微粒名称是
____________。
(3)结论:水是由______________________组成的。
2∶1
带火星的木条复燃
水分子
氢、氧两种元素
(4)电解水的符号表达式为___________________________,该反应属于____________反应。
(5)科学家们用“电解法”证明了水的组成。电解时,水中需加入少量的氢氧化钠,其作用是_________________。 通电一段时间后,发现a、b两试管中收集的气体体积比略大于2∶1,其原因可能是____________________________________(写一条)。
分解
增强水的导电性
在相同条件下,氧气较氢气稍易溶于水
H2O H2 +O2
通电
【实践活动·跨学科融合】
7. 如图4-3-4所示是一定体积的氢气和不同体积的氧气化合成水(液态)的实验数据关系图(横坐标表示通入氧气的体积,纵坐标表示反应后剩余的气体的体积,气体体积均在同温同压下测定),下列说法错误的是( )
A. 实线与虚线的交点表示两种气体恰好完全反应
B. 虚线部分表示剩余的氧气
C. 实线部分表示剩余的氢气
D. 反应中消耗氢气2 mL
D
8.(生活场景)人类的日常生活和工农业生产离不开水。
(1)已知某水循环反应的示意图如图4-3-5甲所示。
①写出示意图中水分解的文字表达式:______________________;
②下列关于水循环过程的说法正确的是_____(填字母,多选);
A. 分子的种类不变 B. 原子的种类不变
C. 元素的种类不变 D. 元素的化合价不变
③该循环反应实现了能量转化:光能→化学能→____________。
BC
电能
水 氢气+氧气
光
催化剂
(2)为保障师生身体健康,我市校园安装有直饮水设备。图4-3-5乙为校园直饮水工艺流程图。
①“砂罐”通过____________(填操作名称)除去原水中的泥沙、铁锈等杂质;
②图中可以与“臭氧”一样起到杀菌作用的设备有____________(填字母);
A. 砂罐 B. 碳罐 C. 紫外线灯 D. 精密过滤器
③从饮水机中流出的水是____________(填“纯净物”或“混合物”);
④检验直饮水是否为硬水,可用的试剂是____________。
过滤
C
混合物
肥皂水
谢 谢