第二节 水分子的变化
第1课时 水的分解
素养目标
1.知道水在直流电作用下可以分解生成氢气和氧气。(物质的多样性)
2.理解化学反应的本质;认识常见的分解反应及简单应用。(物质的变化与转化)
3.结合具体的化学反应,能够说出反应物和生成物并能用文字表达式表示已知的化学反应,同时初步形成“化学变化是有条件的”的认识。(物质的变化与转化)
知识概览
基础主干落实
一、水的分解
(1)实验现象:
两个电极都产生气体,两端玻璃管内液面下降,负极产生的气体和正极产生的气体体积比大约为 。
(2)气体检验:
正极产生的气体能让带火星的木条 ,为 ;负极产生的气体能被 ,产生淡蓝色火焰,为 。
(3)结论:
①水通电生成 和 ;
②水是由氢元素和氧元素组成的。
(4)反应的文字表达式: 。
特别提醒 (1)水的分解中,生成氢气和氧气的体积比为2∶1,不是质量比。
(2)实验时为增强水的导电性,可向水中加入少量稀硫酸或氢氯化钠。
二、分解反应
概念:由 物质生成 其他物质的反应。(特点:一变多)
巧思妙记
水的电解实验巧记:
水中通入直流电,
正氧负氢会出现,
氢二氧一体积比,
可燃复燃来检验。
交流讨论
电解过程中氢气的体积往往大于氧气体积的2倍,你认为可能的原因是什么
提示:由于氧气在水中的溶解能力比氢气大且在电解过程中部分氧气与电极发生反应,消耗了氧气,所以氢气的体积往往大于氧气体积的2倍。
重点案例探析
考点水的电解实验
典题(2023·深圳中考改编)下列说法正确的是 ( )
A.a管和b管液面下降的体积比为2∶1
B.H2具有助燃性
C.水的导电性很好
D.水的电解是物理变化
举一反三
1.[宏微结合]如图是水在通电条件下分解的微观过程示意图。
(1)在该化学变化中,不发生改变的微粒是 (填化学符号)。
(2)下列说法错误的是 (填标号)。
A.在化学反应前后,分子和原子的个数都不变
B.在化学变化中,分子和原子都可再分
C.从图中可知水中含有氢气和氧气
2.[改变实验装置]下面关于水电解实验的叙述正确的是 ( )
A.实验说明水是由氢气分子和氧气分子组成的
B.实验说明水是由氢气和氧气组成的
C.水电解的文字表达式:水→氢气+氧气
D.若a试管气体为10 mL,则b试管气体为5 mL
课堂达标反馈
1.[水的分解]下列变化能证明分子可以再分的是 ( )
A.冰融化 B.切西瓜 C.碘升华 D.电解水
2.[分解反应]下列化学反应中属于分解反应的是 ( )
A.镁+氧气氧化镁
B.氢气+氯气氯化氢
C.碳酸氢铵氨气+二氧化碳+水
D.锌+硫酸硫酸锌+氢气
3.[水的分解](2023秋·保定质检)如图所示为电解水的实验装置,下列说法错误的是 ( )
A.电源左端是负极
B.可用带火星的木条检验试管1中的气体
C.试管2中的气体可供植物进行呼吸作用
D.该实验可以说明水分子是由氢、氧原子构成的
4.(2023秋·淄博质检)科学家利用太阳光在新型催化剂表面高效分解水,水分子分解的微观过程如图。该过程中没有发生变化的是( )
A.水分子的能量 B.水分子的组成和结构
C.水分子的化学性质 D.构成水分子的原子种类
5.[水的分解]下列是初中化学部分重要的实验。请按要求填空。
玻璃管②中产生的气体是 (写化学式)。在电解水的过程中,从微观上看, 发生了变化, 没有发生改变。
6.[水的分解](2023秋·济宁质检)水与人类的生活和生产密切相关。
(1)如图所示是水的电解实验,电解水的文字表达式是 ,基本反应类型是 。
(2)该实验能够说明在化学反应中 可分, 不可分。
A层 练基础
知识点1 水的分解
1.(2024·北京期末改编)电解水实验如图。下列说法不正确的是 ( )
A.试管2中产生的气体是氧气
B.试管1和试管2中产生气体的质量比为2∶1
C.水发生了分解反应
D.试管1中气体产生速率更快
2.通过电解水实验,我们知道 ( )
①电解水时正极产生的是氢气、负极产生的是氧气,并且体积比为V正∶V负≈
2∶1
②水中有氢气和氧气
③水分子由氢原子和氧原子构成
④化学反应里分子可以再分成原子,而原子不能再分
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
3.(2023秋·聊城质检)回答下列问题。
(1)用如图装置进行电解水的实验,b中收集到的气体是 (用符号表示)。a中收集到的气体可用 来检验,若a中收集到的气体为10 mL,则b中收集到的气体为 mL。
(2)写出电解水实验的文字表达式: 。
知识点2 分解反应
4.(2023秋·东营质检)下列反应属于分解反应的是 ( )
A.氢气+氧气水
B.碳+氧气二氧化碳
C.酒精+氧气二氧化碳+水
D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
B层 提能力
5.四位同学做了水的电解实验,并绘制出如图所示实验图像,下列说法正确的
是 ( )
A.甲说:点燃负极不纯的气体M会有爆鸣声
B.乙说:产生的M、N两种气体体积比为1∶2
C.丙说:纵坐标可以表示M、N两种气体的质量
D.丁说:电解水时,可以选用交流电源进行电解
6.[跨学科融合·物理]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1装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量NaOH),再接通直流电源。
已知:水中加入的NaOH只起增强导电性作用,本身不参与反应。
回答下列问题:
(1)电解时,乙玻璃管中产生气泡的位置在 (填“a”“b”或“c”)处。
(2)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 。
(3)电解时,水分子分解示意图如图2,补全横线上的模型图。
(4)电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20 mL氢气所需时间如图3。
①电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是 。
②上述实验中,电解水速率最快的条件是 。 第二节 水分子的变化
第1课时 水的分解
素养目标
1.知道水在直流电作用下可以分解生成氢气和氧气。(物质的多样性)
2.理解化学反应的本质;认识常见的分解反应及简单应用。(物质的变化与转化)
3.结合具体的化学反应,能够说出反应物和生成物并能用文字表达式表示已知的化学反应,同时初步形成“化学变化是有条件的”的认识。(物质的变化与转化)
知识概览
基础主干落实
一、水的分解
(1)实验现象:
两个电极都产生气体,两端玻璃管内液面下降,负极产生的气体和正极产生的气体体积比大约为 2∶1 。
(2)气体检验:
正极产生的气体能让带火星的木条 复燃 ,为 氧气 ;负极产生的气体能被 点燃 ,产生淡蓝色火焰,为 氢气 。
(3)结论:
①水通电生成 氢气 和 氧气 ;
②水是由氢元素和氧元素组成的。
(4)反应的文字表达式: 水氢气+氧气 。
特别提醒 (1)水的分解中,生成氢气和氧气的体积比为2∶1,不是质量比。
(2)实验时为增强水的导电性,可向水中加入少量稀硫酸或氢氯化钠。
二、分解反应
概念:由 一种 物质生成 两种或两种以上 其他物质的反应。(特点:一变多)
巧思妙记
水的电解实验巧记:
水中通入直流电,
正氧负氢会出现,
氢二氧一体积比,
可燃复燃来检验。
交流讨论
电解过程中氢气的体积往往大于氧气体积的2倍,你认为可能的原因是什么
提示:由于氧气在水中的溶解能力比氢气大且在电解过程中部分氧气与电极发生反应,消耗了氧气,所以氢气的体积往往大于氧气体积的2倍。
重点案例探析
考点水的电解实验
典题(2023·深圳中考改编)下列说法正确的是 (A)
A.a管和b管液面下降的体积比为2∶1
B.H2具有助燃性
C.水的导电性很好
D.水的电解是物理变化
举一反三
1.[宏微结合]如图是水在通电条件下分解的微观过程示意图。
(1)在该化学变化中,不发生改变的微粒是 H、O (填化学符号)。
(2)下列说法错误的是 ABC (填标号)。
A.在化学反应前后,分子和原子的个数都不变
B.在化学变化中,分子和原子都可再分
C.从图中可知水中含有氢气和氧气
2.[改变实验装置]下面关于水电解实验的叙述正确的是 (D)
A.实验说明水是由氢气分子和氧气分子组成的
B.实验说明水是由氢气和氧气组成的
C.水电解的文字表达式:水→氢气+氧气
D.若a试管气体为10 mL,则b试管气体为5 mL
课堂达标反馈
1.[水的分解]下列变化能证明分子可以再分的是 (D)
A.冰融化 B.切西瓜 C.碘升华 D.电解水
2.[分解反应]下列化学反应中属于分解反应的是 (C)
A.镁+氧气氧化镁
B.氢气+氯气氯化氢
C.碳酸氢铵氨气+二氧化碳+水
D.锌+硫酸硫酸锌+氢气
3.[水的分解](2023秋·保定质检)如图所示为电解水的实验装置,下列说法错误的是 (B)
A.电源左端是负极
B.可用带火星的木条检验试管1中的气体
C.试管2中的气体可供植物进行呼吸作用
D.该实验可以说明水分子是由氢、氧原子构成的
4.(2023秋·淄博质检)科学家利用太阳光在新型催化剂表面高效分解水,水分子分解的微观过程如图。该过程中没有发生变化的是(D)
A.水分子的能量 B.水分子的组成和结构
C.水分子的化学性质 D.构成水分子的原子种类
5.[水的分解]下列是初中化学部分重要的实验。请按要求填空。
玻璃管②中产生的气体是 H2 (写化学式)。在电解水的过程中,从微观上看, 水分子 发生了变化, 氢原子和氧原子 没有发生改变。
6.[水的分解](2023秋·济宁质检)水与人类的生活和生产密切相关。
(1)如图所示是水的电解实验,电解水的文字表达式是 水氢气+氧气 ,基本反应类型是 分解反应 。
(2)该实验能够说明在化学反应中 分子 可分, 原子 不可分。
A层 练基础
知识点1 水的分解
1.(2024·北京期末改编)电解水实验如图。下列说法不正确的是 (B)
A.试管2中产生的气体是氧气
B.试管1和试管2中产生气体的质量比为2∶1
C.水发生了分解反应
D.试管1中气体产生速率更快
2.通过电解水实验,我们知道 (B)
①电解水时正极产生的是氢气、负极产生的是氧气,并且体积比为V正∶V负≈
2∶1
②水中有氢气和氧气
③水分子由氢原子和氧原子构成
④化学反应里分子可以再分成原子,而原子不能再分
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
3.(2023秋·聊城质检)回答下列问题。
(1)用如图装置进行电解水的实验,b中收集到的气体是 H2 (用符号表示)。a中收集到的气体可用 带火星的小木条 来检验,若a中收集到的气体为10 mL,则b中收集到的气体为 20 mL。
(2)写出电解水实验的文字表达式: 水氢气+氧气 。
知识点2 分解反应
4.(2023秋·东营质检)下列反应属于分解反应的是 (D)
A.氢气+氧气水
B.碳+氧气二氧化碳
C.酒精+氧气二氧化碳+水
D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
B层 提能力
5.四位同学做了水的电解实验,并绘制出如图所示实验图像,下列说法正确的
是 (A)
A.甲说:点燃负极不纯的气体M会有爆鸣声
B.乙说:产生的M、N两种气体体积比为1∶2
C.丙说:纵坐标可以表示M、N两种气体的质量
D.丁说:电解水时,可以选用交流电源进行电解
6.[跨学科融合·物理]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1装置进行电解水实验,先在电解器玻璃管里加满水(含少量NaOH),再接通直流电源。
已知:水中加入的NaOH只起增强导电性作用,本身不参与反应。
回答下列问题:
(1)电解时,乙玻璃管中产生气泡的位置在 c (填“a”“b”或“c”)处。
(2)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 木条燃烧得更旺 。
(3)电解时,水分子分解示意图如图2,补全横线上的模型图。
(4)电解纯水速率较慢,为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响,小组同学进行多次实验,测得产生20 mL氢气所需时间如图3。
①电解溶质质量分数为5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是 电压越高,电解水的速率越快 。
②上述实验中,电解水速率最快的条件是 10%的NaOH和12 V电压 。
