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第四单元 自然界的水
课题3 水的组成(1)
古希腊四元素说:水、空气、
火、土。
The big problem:
如何去证明水不是一种元素?
提出
问题
1
猜想
与
假设
2
设计进行实验
3
讨论得出结论
4
交流与
反思
5
科学探究的一般程序
学习目标
了解氢气的性质;
通过电解水的实验认识水是由氢、氧两种元素组成的;
了解人类认识物质世界的过程和方法,培养勤于思考、勇于创新的科学素养。
【易错词辨析】
1.可燃性与助燃性
氧气能使带火星的木条复燃,说明氧气具有 。
氢气具有 ,能与氧气燃烧反应生成水。
2.水的电解、水的蒸发、氢气在氧气中燃烧
水曾被误认为是一种“元素”。上述的实验能证明水由氢、氧两种元素组成的是 。
水的电解、氢气在氧气中燃烧
可燃性
助燃性
化学用语
颜色 气味 状态 水溶性 密度
色 无臭 _ 溶于水 比空气的 _
小
难
气体
无
知识点一 氢气的性质
【师生合作】教师演示教材P79的“实验4-5”,探究氢气的物理性质和化学性质。
1.氢气的性质
(1)物理性质
课前预习
(2)化学性质:氢气具有 ,纯净的氢气能在空气中安静地 。
燃烧
可燃性
2.氢气的验纯
氢气是可燃性气体,如果混入空气,点燃时可能发生 。故氢气在点燃前一定要 。
方法如图1:
检验其纯度
爆炸
不纯
较纯
图1
3.氢气燃烧的实验探究(如图2),说明水是由 元素和
元素组成的。
氧
氢
图2
淡蓝色
水雾
热
4.氢气在空气中燃烧的符号表达式为 。
H2+O2 H2O
状态
颜色
气味
水溶性
密度
氢气的物理性质
无色 无味 气体 难溶于水 比空气小
想一想,根据以上信息,可以用什么方法收集氢气?
排水法和向下排空气法
小组展示一
氢气具有可燃性,燃烧产生水
氢气 + 氧气 水
点燃
H2
O2
H2O
现象:
结论:
文字表达式:
氢气的化学性质——可燃性
发出淡蓝色火焰,放出热量,烧杯内壁有水珠产生。
小组展示二
点燃氢气前为什么要验纯?如何检验氢气的纯度?
原因:氢气是可燃性气体,如果混入空气,点燃时可能发生爆炸,故氢气在点燃前一定要检验其纯度。
方法图示
①若发出尖锐爆鸣声→氢气不纯
②若发出的声音很小→氢气较纯
讨论与交流
知识点二 氢气的实验室制法
1.原理:锌+稀硫酸→硫酸锌+氢气。
(Zn) (H2SO4) (ZnSO4) (H2)
2.装置:(如右图)
3.步骤:检查装置
气密性→装药品
→收集气体。
【课堂练习1】氢气和氧气在实验室的制法中( )
A.都可以用向上排空气法收集
B.都可以用向下排空气法收集
C.都可以用排水集气法收集
D.都无法收集
C
实验突破 水的组成及变化的探究
【师生合作】完成教材P80的“探究:水的组成”。
实验装置 实验现象与分析
①电极上均有 产生,正极与负极产生气体的体积比约为 ,水通电分解产生 _
②正极产生的气体用燃着的木条检验,观察到燃着的木条 ,说明产生的是 _
③负极产生的气体用燃着的木条检验,观察到气体能 ,并产生 色的火焰,说明产生的是 _
氢气
淡蓝
燃烧
氧气
燃烧更旺
氢气和氧气
1∶2
气泡
实验装置 实验现象与分析
反应文字表达式 水 氢气+氧气
(H2O) (H2) (O2)
反应中元素种类 变化 生成物中有 元素,反应前后元素的种类是否变化: _
实验结论 ①水在通电的条件下,发生了 _
(填反应类型)反应,生成了 _
②水由 元素和 元素组成
氧
氢
氢气和氧气
分解
氢、氧
否
【名师点拨】(1)电解水实验中,水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性。
(2)两电极产生的气体和体积比口诀:负氢正氧,负二正一。
(3)用示意图的形式表示水电解的过程,如下:
【课堂练习2】1.用如图所示的装置进行电解水实验,有以下描述:①甲、乙两试管内收集到的气体的体积比约为2∶1,②乙试管内产生的气体能燃烧,③甲试管内产生的气体能使带火星的木条复燃。以上描述中正确的是( )
A.①②③ B.②
C.①② D.①
D
2.如图是电解水中水分子分解过程示意图。
(1)从微观粒子角度而言,水通电时,水分子分裂成 _ 和 ,又重新组合成 和 ,不再有水的化学性质。
(2)由该实验可知,由分子构成的物质, 是保持其化学性质的最小粒子。分子和原子的本质区别是
。
在化学反应中分子可再分,原子不可再分
分子
氧分子
氢分子
氧原子
氢原子
实验测得的一个水分子的构成为H2O
微观上,水分子分解时,生成了氢原子和氧原子;
2个氢原子结合成1个氢分子,大量的氢分子聚成氢气;
2个氧原子结合成1个氧分子,大量的氧分子聚成氧气。
微观探析
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
水分子
氢分子
氧分子
电解水实验中水分子的微观变化
微观探析
H
H
O
O
1.1784年,科学家卡文迪许演示了“人工空气”的燃烧,发现燃烧产物只有水。据此判断“人工空气”是( )
A.氮气 B.氧气
C.二氧化碳 D.氢气
D
随堂检测
2.水是生命之源。下列关于水的说法中,正确的是( )
A.水是由氢分子和氧分子组成的
B.水是由氢分子和氧原子组成的
C.水是由氢元素和氧元素组成的
D.水是由氢原子和氧原子组成的
C
3.电解水实验如图所示,下列说法正确的是( )
A.正极得到的气体是氢气
B.负极得到的气体具有可燃性
C.该实验说明水由氢气和氧气组成
D.实验结束时产生的氢气和氧气的
质量比为2∶1
B
4.关于氢气在氧气中燃烧的反应,下列叙述正确的是( )
A.产生黄色火焰
B.无需检验纯度,氢气可以直接点燃
C.证明水是由氢气和氧气组成的
D.产物无污染
D
5.认识水,了解水的组成和变化。
(1)图1是电解水的实验装置示意图:通电一段时间后,玻璃管a连接的是电源的 极(填“正”或“负”);检验玻璃管b中气体的方法是 ;
该图所示装置中发生反应的符号表达式是
。
H2O H2+O2
打开玻璃管b的活塞,将一根带火星的木条放在管口
负
(2)图2是水发生甲、乙两种变化的微观结构模型,甲、乙两种
变化中属于物理变化的是 ,理由是 。
过程甲中,能够说明水的化学式为“H2O”的理由是
。
1个水分子破裂成2个氢原子和1个氧原子
分子本身没有发生变化
乙
水
电解
氧气
氢气
电解现象
电解产物
实验结论