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课题3 水的组成
第四单元 自然界的水
1.通过学习了解氢气的性质。
2.认识水的组成。
3.知道单质、化合物、氧化物的概念,能区分常见的物质中哪些属于单质,哪些属于化合物。
水是生命之源,哪里有水,哪里就能孕育生命,那么它的组成是怎样的呢?
本节我们主要学习水的组成,如何进行研究呢,我们可以首先从研究氢气及氢气的燃烧开始。接下来我们就一起研究氢气的物理性质、化学性质及在空气中燃烧的相关知识。
氢气的性质
氢气是一种无色无臭、难溶于水的气体,是世界上已知的密度最小的气体。
考虑到氢气的物理性质,若要收集氢气,你会用什么方法呢?
氢气的物理性质
氢气具有可燃性,燃烧时火焰呈淡蓝色,不纯的氢气遇明火会发生爆炸,因此点燃前必须验纯。
对氢气进行验纯时,如果发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯,声音很小则表明氢气较纯。
氢气的化学性质
探究实验1 氢气在空气中燃烧
实验现象:燃烧时发出淡蓝色火焰,烧杯内壁有水珠产生。
实验结论:氢气可燃,燃烧产生水。
文字表达式:
既然氢气在空气中燃烧会产生水,那么我们是否能以此为切入点去研究水的组成呢?
探究实验2 电解水实验
实验现象:通电后,电极上有气泡产生;气泡产生的速度正极慢,负极快;一段时间后产生的气体的体积负极是正极的2倍。
与正极相连的试管中的气体能使带火星的木条复燃,该气体是氧气,与负极相连的试管中的气体能燃烧,发出淡蓝色火焰,该气体是氢气。
文字表达式:
实验结论:
1.水电解后,生成氢气和氧气:与电源正极相连的试管内收集到的气体是氧气,与电源负极相连的试管内收集到的气体是氢气,V(H2):V(O2)= 2:1。
2.水是由氢元素和氧元素组成的;水是由水分子构成的。
3.化学变化的实质是分子分解为原子,原子重新结合生成新分子。
4. 1个水分子是由1个氧原子和2个氢原子构成的。
水的组成
最终根据精准的实验测定,每个水分子由 2 个氢原子和1个氧原子构成的,其化学符号为 H2O。
水分子的分解示意图
单质
定义:由同种元素组成的纯净物。
特征:一种元素、纯净物。
代表物质:氧气(O2)、氢气(H2) 、铁(Fe) 、 氮气(N2) 、硫(S) 、臭氧(O3) ……
高纯单质金属
物质的分类
化合物
定义:含有不同种元素的纯净物。
特征:不同种元素、纯净物。
代表物质:水(H2O) 、二氧化碳(CO2) 、氯化钠(NaCl) 、高锰酸钾(KMnO4) 、氯酸钾(KClO3) ……
高锰酸钾
氧化物
定义:由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素。
特征:两种元素,一种是氧元素。
代表物质:水(H2O) 、二氧化碳(CO2) 、五氧化二磷(P2O5) 、四氧化三铁(Fe3O4) 、二氧化硫(SO2) ……
铁锈
根据我们目前所学习的化学知识,想想物质之间有什么关系?
化合物
氧化物
并列关系
包含关系
化合物
单质
混合物
纯净物
1. 下列关于氢气在空气中燃烧的说法,错误的是( )
A.发出淡蓝色火焰
B.放出大量的热
C.产生浓烈的刺激性气味
D.燃烧前一定要检验其纯度
C
2.关于电解水实验的下列说法中正确的是( )
A.从现象上判断:正极产生的是氢气
B.从变化上分类:该变化属于物理变化
C.从宏观上分析:水是由氢气和氧气组成的
D.从微观上分析:水分子是由氢原子和氧原子构成的
D
3.下列关于水的叙述正确的是( )
A.水属于混合物 B.水是纯净物,属于单质
C.水是由氢气和氧气组成的 D.水是由氢、氧元素组成的
D
4.水的化学符号为H2O,过氧化氢的化学符号为H2O2,关于它们的叙述正确的是( )
A.都含有氢气 B.它们是同一种物质
C.组成元素的种类不同 D.它们都属于化合物
D
5.判断题
(1)化合物中一定含有不同种元素
(2)只含一种元素的物质一定是纯净物
(3)由不同种元素组成的物质一定是化合物
(4)只有一种元素组成的物质一定是单质
(5)氧化物一定是化合物,化合物不一定是氧化物
√
×
×
×
√
6.水是人类最宝贵的自然资源。没有水就没有生命,根据你所掌握的有关水的知识回答下列问题:
(1)通电一段时间后,两电极上
均有气体产生,试管a中气体能 ,
检验试管b中气体 ;
(2)试管a与电源的 (填正极或负极)
(3)该反应的文字表达式为 ;
(4)在水中加入硫酸钠的作用: 。
(5)实验结束后小明发现试管a气体与b试管气体体积之比大于2:1,其原因是: 。
燃烧
带火星的木条
负极
水 氢气+ 氧气
通电
增强水的导电性
氧气比氢气在水中溶解的多