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中物理
第三节 水分子的变化
1
课堂导入
在水的三态变化中,只是水分子间的间隔和排列方式发生了改变,而“每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成”,这一事实始终没变,因为水没有变成其他物质。
那么,如果在水中插入电极,通以直流电,情形是否有所不同呢?
实验探究2-3 水在直流电作用下的变化
(1)在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电源,观察两个电极和两支玻璃管内液面有何变化 ?
(2)用一根燃着的火柴接近液面下降较快的玻璃管尖嘴处,慢慢打开活塞,观察现象。
(3)用一根带火星的木条,接近液面下降较慢的玻璃管尖嘴处,慢慢打开活塞,观察现象。
一、水的分解
1.水的分解实验
实验探究2-3 水在直流电作用下的变化
(1)在水电解器的玻璃管中注满水,接通直流电源,观察两个电极和两支玻璃管内液面有何变化 ?
现象:两个电极上都有气泡产生,负极与正极产生的气体体积之比大约为2:1;
两侧的玻璃管内液面下降, 中间玻璃管中液面上升。
实验探究2-3 水在直流电作用下的变化
现象:该气体燃烧,并产生淡蓝色火焰。
(2)用一根燃着的火柴接近液面下降较快的玻璃管尖嘴处,慢慢打开活塞,观察现象。
(3)用一根带火星的木条,接近液面下降较慢的玻璃管尖嘴处,慢慢打开活塞,观察现象。
信息链接:
a.氢气在空气中能
被点燃,发生燃烧
并产生淡蓝色火焰。
b.氧气能使带火星
的木条复燃。
现象:带火星的木条复燃。
结论:该气体是氢气。
结论:该气体是氧气。
实验结论:水在通电的条件下生成氢气和氧气。
a.水通电时,水分子分解为氢原子和氧原子,这些原子进行重新组合,每两个氢原子结合为一个氢分子,每两个氧原子结合为一个氧分子。
b.该过程中,发生变化的微粒是( ),没有发生变化的微粒( )
结论:由分子构成的物质发生化学变化时,分子改变了,而原子没有改变,化学变化的实质就是原子重新组合的过程。
水分子
氢原子、氧原子
水 氧气 氢气
通电
(反应物)
(反应条件)
(生成物)
表示“生成”
表示“和”
读法:水在通电的条件下生成了氧气和氢气
(分解反应)
2.文字表达式
3.反应类型
由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应,叫做分解反应。
它是化学反应的基本类型。
水 氧气 氢气
通电
难点突破:判断分解反应的技巧 : 1、化学变化 2、一种反应物多种生成物
二、水的合成
实验探究2-4 氢气在空气中燃烧
如图所示:在空气中点燃纯净的氢气,并在火焰上方罩一只干燥的凉烧杯,观察现象。用手轻轻触摸烧杯。
注意:在点燃氢气前,一定要检验它的纯度!
实验现象:纯净的氢气在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色,烧杯内壁凝结有水雾;用手触摸烧杯,烧杯发烫。
实验结论:氢气和空气中的氧气在点燃的条件下发生反应生成了水,并放出热量。
1.氢气的燃烧
2.氢气燃烧的微观解释
a.氢气燃烧时,氢分子和氧分子分别分解为氢原子和氧原子,这些原子进行重新组合,每两个氢原子和一个氧原子结合为一个水分子。
b.该过程中,发生变化的微粒是( ),没有发生变化的微粒( )
结论:由分子构成的物质发生化学变化时,分子改变了,而原子没有改变,化学变化的实质就是原子重新组合的过程。
氢分子氧分子
氢原子、氧原子
3.反应类型
氢气 氧气 水
点燃
由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应,叫做化合反应。
它是化学反应的基本类型。
难点突破:判断化合反应的技巧 : 1、化学变化 2、多种反应物一种生成物
4.氢能源
查阅资料:第一,氢气的来源广泛,可以电解水直接得到;
第二,氢气燃烧时生成物是水,不污染环境;
第三,氢气在燃烧时氢燃烧后的热值高。已知1g氢气完全燃烧生成液态水放出143kJ热量,而1g煤燃烧只有31~32kJ,1g汽油燃烧也只有48kJ。
水中含有氢,地球上有大量的水,可是水的分子结构十分牢固,如果用电解水来取得氢,那要消耗大量电能,经济上没有意义。另外氢的贮存也比较困难。
只有在火箭发动机等极少场合,才会用液氢。
只有在廉价大量取得氢的技术上有了突破氢才有可能得到广泛应用。
1.氢气作为新型燃料的优点?
热值高;无污染;原料丰富。
2.目前还不能广泛使用的原因是什么?
制取成本较高,难以保存和运输。
孔明灯
燃料
制盐酸
5.物质性质
物理性质 化学性质
定义
举例
物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质
物质在化学变化中表现出来的性质
颜色、状态、气味、硬度、熔点、 沸点、密度、溶解性、挥发性、导热性、导电性、延展性
可燃性,还原性,氧化性,毒性,腐蚀性,金属性,非金属性,稳定性,酸性,碱性
思考1:氢气可以燃烧,液氢也可以燃烧;
氧气可以支持燃烧,液氧也可以支持燃烧
思考2:氢气燃烧,二氧化碳不可以燃烧
同种分子的化学性质相同
不同种分子的化学性质不同
水分子的变化
电解水
合成水
宏 观
微 观
能量观
反应类型
性 质
分解反应
化合反应
物理性质
化学性质
分类观
3
课堂小结
当堂达标
1.如图表示宇宙飞船发动机内氢气和氧气燃烧生成水的微观过程。下列说法错误的是( )
A.氢气、氧气和水都是由分子构成的
B.氢气和氧气燃烧生成水的过程中,分子种类发生改变
C.氢气和氧气燃烧生成水的过程中,原子种类没有发生改变
D.构成氢气、氧气、水的分子中都含有同种原子
2.下列描述的是水的化学性质的是( )
A.水是无色的液体 B.水可在0℃时结冰
C.水在4℃时密度最大 D.水通电可以产生氢气和氧气
D
D
3.下列说法中不正确的是( )
A、在化学反应中,分子和原子都发生了分与合的运动
B、在化学反应中,分子分为原子,原子重新组合成新分子
C、原子是化学变化中的最小微粒
D、在化学变化中,分子改变了,而原子没有改变
A
4.氢燃料电池汽车的电池在使用过程中,不排放任何有害气体,被称为“零排放”。原因是( )
A.氢气有广泛的来源 B.氢气燃烧时放热多
C.氢气比空气轻 D.氢气燃烧后生成的是水,不污染空气
D
5.下列反应属于分解反应的是( )
A.泥水过滤得到泥和水
B.镁和氧气点燃生成氧化镁
C.石蜡在氧气中燃烧生成水和二氧化碳
D.氧化汞加热后变成汞和氧气
D
6.“水循环”是自然界存在的重要循环,结合你所学到的化学知识回答下面有关问题。
(1)从微观的角度看,水是由 构成的,水分子是由 构成的。
(2)在右图所示的装置中,当电源接通一段时间后,甲管中气体的体积与乙管中气体的体积之比为 。
检验甲管中气体的方法是 ,
检验乙管中气体的方法是 。
水分子
氢原子、氧原子
1:2
用带火星的木条检验,若木条复燃,则说明该气体是氧气。
用点燃的火柴检验,若气体燃烧并产生淡蓝色火焰,则说明该气体是氧气。