(共21张PPT)
古希腊亚里士多德的“四元素论”(冷、热、干、湿)
中国“五行之说”(金、木、水、火、土)
项目活动1 学习探索物质组成与构成的历程
在很长的一段时期内,水曾经被看作是一种“元素”。
普里斯特利
卡文迪什
氢气 + 氧气 水
点燃
依据:化学反应前后,元素种类不变。
普里斯特利和卡文迪什得出水不是一种“元素”的依据是什么?
氢元素
氧元素
氢元素
和
氧元素
思考与交流
拉瓦锡重复了他们的实验,利用自制装置,将玻璃曲颈甑中的蒸馏水加热,水蒸气进入用陶瓷密封的红热铁管后,在试管中收集到了“可燃空气(氢气)”。水的质量减少,铁管的质量增加,经验证,铁转化成了四氧化三铁(Fe3O4)。
1.拉瓦锡通过“铁和水蒸气反应”实验收集到了“可燃空气(氢气)”,结合普里斯特利、卡文迪什的实验结果,推理得出结论:水由氢、氧两种元素组成。你认同吗?为什么?
氢气 + 氧气 水
铁 + 水 四氧化三铁 + 氢气
点燃
高温
思考与交流
2.三位科学家对“氢气和氧气反应”实验做出了不同解释,你更赞成哪位科学家的说法 为什么?他们运用了什么方法探索物质的组成与构成?分享你的看法。
思考与交流
水的组成及变化的探究
【提出问题】水由什么元素组成呢?
【设计实验】1.实验装置设计
方案一 水电解器
方案二 简易电解水装置
水的组成及变化的探究
【设计实验】2.检验生成物的方法
氢气:用燃着的木条点燃气体,并在火焰上方罩一个干冷的烧杯,观察到火焰为淡蓝色,烧杯内壁有小水珠出现,则证明生成的气体为氢气。
氧气:用燃着的木条靠近气体,燃着的木条燃烧得更旺,证明生成的气体是氧气。
【进行实验】
电解水实验现象
现象1:电源两极玻璃管内均有气体产生。
现象2:正极产生的气体可以使燃着的木条燃烧更旺。
现象3:负极产生的气体可以燃烧。
氧气
氢气
现象4:负极与正极产生的气体体积比约为2∶1。
水电解产生氢气和氧气的体积比约为2∶1
水
通电
氢气
+ 氧气
电解水实验结论
氢元素
氧元素
氢元素
和
氧元素
得出结论:水由氢元素和氧元素组成。
定性
正氧负氢、氢二氧一
答:水电解产生氢气与氧气体积比大于2︰1,原因是:(1)在水中,氧气的溶解度比氢气大;
(2)在电解过程中生成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。
水电解产生氢气与氧气体积比应为2︰1,但实验中体积比却大于2︰1,原因是什么?(提示:结合氢气和氧气的溶解性以及氧气的氧化性思考)
+
氧分子
氧原子
氢原子
氢分子
水分子
化学变化的微观本质
1.电解水时产生氢气和氧气,观察到有气泡产生,属于化学变化;煮沸水时产生气泡,是温度升高,水从液态变成气态,形成水蒸气,
发生的是物理变化。
2.电解水时,两个电极上都有气泡,经检验生成了氢气和氧气;负极产生的气体燃烧,产生淡蓝色火焰,罩干冷烧杯后产生水珠,正极产生的气体使燃着的木条燃烧得更旺。这些现象都能说明水是由氢、氧两种元素组成的。
1.电解水和煮沸水时都有气泡产生,产生气泡的原因有何不同
2.以上实验中有哪些现象和数据能够说明水不是一种元素,而是由氢、氧两种元素组成的
反思与评价
【思路与方法导引】
探究物质组成的两种思路
已知组成的物质
化合
未知组成的物质
分解
已知组成的物质
推测生成物的组成
推测反应物的组成
化学变化前后,元素种类不变
1.电解水的过程可用下列图示表示,粒子运动变化的先后顺序是( )
A.①②③④ B.①②④③
C.④③①② D.④①②③
C
2.如图是在通电条件下水分子分解的微观示意图。下列叙述正确的是( )
A.1个水分子中含有1个氧原子和1个氢分子
B.反应生成氢分子和氧分子的个数之比是2∶1
C.反应前后分子数目不变
D.反应后原子数目增加
B
3.人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化,某小组同学设计如图Ⅰ所示装置进行电解水实验,先在水电解器的玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠溶液),再接通直流电源。
(1)水中加入氢氧化钠溶液的作用是 。
(2)电解时,乙玻璃管中产生气泡的起始位置在
(填“a”“b”或“c”)处。
(3)理论上,甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比应为 。
(4)切断电源后,用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体,观察到的现象是
。
(5)电解时,水分子分解示意图如图Ⅱ,补全横线上的模型图。
增强导电性
c
2:1
木条燃烧更旺