学生实验2　水的组成及变化的探究 同步学案（含答案）

学生实验2　水的组成及变化的探究
　【实验目的】
1.知道水在直流电作用下可以分解生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧可以生成水。
2.通过水的分解和水的合成推断水是由氢、氧两种元素组成的，初步学习利用物质的性质和化学反应探究物质组成的基本思路与方法。
　【实验原理】
氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成。依据化学变化中元素种类不变，可以利用水的分解和水的合成实验推测水是由氢、氧两种元素组成的。
【实验用品】
1.仪器：水电解器、直流电源、铁架台、烧杯、酒精灯。
2.试剂：蒸馏水、木条、氢氧化钠溶液或稀硫酸、火柴。
　【实验过程】
水的电解和合成
（1）实验装置
图1
图2
　（2）实验步骤及现象
#实验步骤 #实现现象
如图1所示组装实验仪器，完成后检查装置的气密性 —
打开活塞，通过中间漏斗注水，使两个玻璃管中充满水，可加入氢氧化钠或稀硫酸以增强水的导电性。关上活塞，接通直流电源 两个电极上　　　　；正极玻璃管内液面下降较　　　　；负极玻璃管内液面下降较　　　　；正、负电极产生气体的体积比约为　　　　
用一根带火星的木条靠近a玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，放出少量气体 　　　　
如图2所示，将一根点燃的木条靠水电解器b玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，放出少量气体点燃，然后在火焰上方罩一个干而冷的烧杯 玻璃管中的气体　　　　；干冷的烧杯　　　　
　【反思交流】
1.为确保实验安全顺利，操作过程中应注意哪些问题？
　
　
　2.水电解器两个玻璃管中产生的气体的体积为什么不一样？
　
探究　电解水的相关实验
　电解水的实验如图，下列说法不正确的是（　　　）
A.试管2中得到O2
B.试管1中产生的气体能够燃烧
C.产生的H2与O2的体积比为2∶1
D.该实验能证明水由氢气和氧气组成
【点悟】 与电源正极相连的试管内产生的气体体积较少，是氧气（O2）；与电源负极相连的试管内产生的气体体积较多，是氢气（H2），氢气具有可燃性；化学变化中元素的种类不变，说明水是由氢元素和氧元素组成的，不是由氢气和氧气组成。
@当堂测评
1.[2024·济南]如图是探究水的组成及变化的实验装置示意图。下列说法正确的是（　　　）
A.a管中的气体可燃烧，燃烧时发出淡蓝色火焰
B.该实验生成氢气与氧气的质量比为2∶1
C.该实验说明水是由氢分子和氧分子组成的
D.该变化是将电能转化为化学能的过程
2.如图是氢气燃烧实验的示意图，下列说法不正确的是（　　　）
A.点燃氢气前必须先验纯
B.氢气在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.实验中可观察到烧杯内壁凝结有水雾
D.氢气燃烧过程中分子种类发生改变
3.四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M、N两种气体的体积比为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，可以使用交流电
4.学习小组以“水”为主题研究水的组成。
（1）用如图装置电解水，收集产生的气体，仪器①的名称是　　　　。
（2）通电时，U形管内两电极产生气泡，连接　　　　（填“a”或“b”）的电极产生气泡速度更快。
　（3）一段时间后，移开试管，用燃着的木条检验收集的气体，发现c试管中的气体能燃烧，发出爆鸣声，d试管中的气体使　　　　，由此可知水是由　　　　组成的。
参考答案
学生实验2　水的组成及变化的探究
【预习导航】
2.产生气泡　慢　快　1∶2　带火星的木条复燃　能被点燃，发出淡蓝色火焰　内壁出现水雾（或水珠）
【反思交流】
1.答：（1）一般不用纯水，通常在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠，以增强水的导电性。
（2）将直流电源正负极分别连接到水电解实验器两管下方的金属片上。（合理即可）
2.答：因为水分子的组成中氢、氧原子的个数比为2∶1，反应前后原子的个数不变。微观变化可表示为，所以生成的氢气和氧气的体积比约为2∶1。
【归类探究】
【例题】D
【当堂测评】
1.D　2.B　3.A　4.（1）导管　（2）a　（3）木条燃烧得更旺　氢元素和氧元素
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