课题2 水的组成
知识梳理
知识点1 水的组成
(1)氢气的物理性质
物质名称 颜色 状态 气味 密度 水溶性
氢气 无色 气体 无臭 比空气__小__ __难溶于水__
(2)验证水组成的实验
水的合成 电解水
实验 装置
原理 __氢气＋氧气水__ __水氢气＋氧气__
现象 产生__淡蓝__色火焰 正、负极产生气体的体积比约为__1∶2__
检验 在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，烧杯内壁上有__水雾__出现 正极产生的气体能使带火星的木条__复燃__，证明该气体是__氧气__；负极产生的气体能__燃烧__，发出淡蓝色火焰，证明该气体是__氢气__
结论 水是由__氢元素__和__氧元素__组成的
电解水正、负极产生的气体的体积比是1∶2，而不是质量比；水电解分解生成氢气和氧气，证明了水是由氢元素和氧元素组成的，不是由氢气和氧气组成的混合物。
知识点2 化合物、单质和氧化物
(1)物质的简单分类
物质
(2)单质与化合物
内容 单质 化合物
区别 概念 __同种__元素组成的纯净物 __不同种__元素组成的纯净物
宏观 组成 __一__种元素 至少__两__种元素
微观 构成 一种原子或由一种原子构成的一种分子 不同种原子构成的一种分子
联系
由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物。如氧气和臭氧，金刚石和石墨，红磷和白磷，它们都是由同种元素组成的混合物。
(3)化合物与氧化物的区别与联系
项目 化合物 氧化物
定义 由不同种元素组成的纯净物 由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物
区别 由两种或两种以上元素组成 一定由两种元素组成
不一定含有氧元素 一定含有氧元素
属于纯净物 属于化合物中的一类
联系 氧化物与化合物是个体与总体的关系，氧化物属于化合物
◆注意：化合物、氧化物、含氧化合物、单质之间的关系如图：
重难突破
重难点 物质的简单分类
【典例】如图是表示气体粒子的示意图，图中“”和“”分别表示两种不同元素的原子，那么其中表示化合物的是( )
解析：图A表示两种单质组成的混合物；图B表示由两种元素组成的化合物；图C表示一种单质与一种化合物组成的混合物；图D表示由一种元素组成的单质。
答案：B
从微观角度判断物质类别的方法
(1)混合物与纯净物：由分子构成的物质，若分子不同，则属于混合物；若分子相同，则属于纯净物。
(2)单质与化合物：对于由同种分子构成的物质，若分子由同种原子构成，则为单质；若由不同种原子构成，则为化合物。
【对点训练】
1．分类法在日常生活和科学研究中具有广泛的运用。下列有关物质分类正确的是( A )
A．纯净物：蒸馏水、氮气
B．混合物：稀有气体、冰水混合物
C．单质：氧气、空气
D．氧化物：二氧化碳、液氧
2．如图是表示气体微粒的示意图，图中的“”和“”分别表示两种不同元素的原子，其中表示混合物的是__B__(填字母，下同)，表示单质的是__C__，表示化合物的是__A__。
实验剖析
实验 水的组成及变化(电解水实验)
1．实验装置
2．实验步骤
(1)向水电解器中加满水，加入少量氢氧化钠溶液或硫酸钠溶液(以增强导电性)，接通电源。
(2)用带火星的木条检验连接电源正极的玻璃管内的气体，用点燃的木条检验连接电源负极的玻璃管内的气体。
3．实验现象：正极产生的气体能使带火星的木条复燃，负极产生的气体能燃烧(或点燃时有爆鸣声)并且产生淡蓝色火焰，体积比约为1∶2。
4．实验结论
(1)水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)水分子是由氢原子和氧原子构成的。
(3)验证了化学反应的实质：在化学变化中，分子可分，原子不可分，重新结合成分子。
5．误差分析
实验中氢气的体积往往大于氧气体积的两倍，原因主要有(1)氧气在水中的溶解性比氢气大；(2)氧气的氧化性很强，有时在电极上发生了氧化反应，消耗了氧气。
6．拓展延伸
电解水的其他装置
无论哪种电解水的装置，电解水的现象和结论都是一样的，都可以用“正氧负氢，氢二氧一”进行记忆。
【对点训练】
如图为电解水的实验装置图，下列说法错误的是( A )
A．气体b是氢气
B．水由氢元素和氧元素组成
C．水分子由氢原子和氧原子构成
D．正、负极气体的体积比约为1∶2
〈问题拓展〉
(1)进行电解水的实验中，水中加入少量氢氧化钠的目的是__增强水的导电性__。
(2)水通电分解时没有发生变化的是__c__(填字母)。
a．水分子的组成和结构
b．水的化学性质
c．构成水分子的原子种类
知识点1 水的合成与氢气的性质
1．中科院赣江创新研究院等开发出高储氢密度和放氢速率的合金储氢材料，能延长手持氢气火炬的续航时间。下列关于氢气的说法不正确的是( D )
A.氢气燃烧产生淡蓝色火焰
B．氢气燃烧不会产生污染物
C．点燃氢气发出爆鸣声说明该氢气不纯
D．用向下排空气法收集氢气，验纯时没听到声音，说明氢气很纯
2．水通电分解生成氢气和氧气，氢气可被点燃，这是氢气与空气中的氧气发生了化学反应，反应的结果是否还能生成水呢？如图所示，在空气中点燃纯净的氢气。
(1)观察到的现象是__产生淡蓝色火焰，烧杯内壁上有水雾生成__。
(2)该反应基本类型是__化合反应__。
(3)用手轻轻触摸烧杯，感觉到__发热__。
(4)通过实验，你获得的结论是__氢气具有可燃性，氢气燃烧生成了水(合理即可)__。(答出两点)
知识点2 水的电解
3．如图所示是电解水的简易实验装置。下列有关叙述不正确的是( C )
A．a是电源的负极，b是电源的正极
B．反应过程中最小的微粒是氢、氧原子
C．该实验说明水是由氢气和氧气组成的
D．电解水的反应属于分解反应
4．如图是水电解的微观模拟示意图，下列有关叙述错误的是( C )
A．每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
B．水电解得到氢气和氧气，得出水是由氢元素和氧元素组成的
C．保持水的化学性质的粒子是氢原子和氧原子
D．水电解过程前后分子种类没有发生变化
5．如图是实验室电解水实验的装置图。请回答下列问题。
(1)与负极相连的电极产生的气体是__氢气__。
(2)通过电解水实验得出结论：水是由__氢、氧__两种元素组成的。
知识点3 物质的简单分类
6．分类是学习化学的重要方法。下列物质属于氧化物的是( B )
A．O2 B．SO2 C．H2SO4 D．KClO3
7．下图所示“”和“”表示不同原子。下图中表示化合物的是( A )
8．掌握分类的方法对于化学学习非常重要。请将以下物质归类填写到相应的横线上(填序号)：①水；②氧气；③氯化钠；④镁；⑤氧化镁；⑥二氧化碳；⑦空气。
(1)混合物__⑦__；
(2)纯净物__①②③④⑤⑥__；
(3)单质__②④__；
(4)化合物__①③⑤⑥__；
(5)氧化物__①⑤⑥__。
9．有关如图实验的说法正确的是( D )
A．点燃氢气前不用检验纯度
B．干冷烧杯内壁无明显变化
C．b管气体能使带火星木条复燃
D．两个实验均可证明水的组成
10．如图所示为物质的分类关系，①与②是并列关系，③包含在②中，若②是纯净物，则③不可能是( C )
A．二氧化碳 B．高锰酸钾
C．空气 D．铜
11．关于电解水的实验及微观反应过程如图所示，以下说法正确的是( C )
A．a、b管内气体质量比约为1∶2
B．a管内产生的气体是氢气
C．原子在化学变化中不能再分
D．反应前后元素种类发生改变
12．(河南漯河临颍县期末)用“分类”的方法可以使我们有序地研究物质，下列分类正确的是( D )
A．氧化物：二氧化锰、氧化钙、高锰酸钾
B．混合物：硬水、澄清石灰水、冰水混合物
C．化合物：臭氧、五氧化二磷、四氧化三铁
D．纯净物：氧气、氢氧化钙、氯化钠
13．有一种无色、无臭的液体A，在通电条件下分解产生两种气体B和C；已知铁丝可以在B中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体物质D；C是自然界中最轻的气体，它在空气中燃烧生成A。
(1)写出A、B、C、D四种物质的名称：
A.__水__；B.__氧气__；C.__氢气__；
D.__四氧化三铁__。
(2)依次写出题目中所涉及的反应的文字表达式，并指出它们的基本反应类型。
__水氢气＋氧气__( 分解反应 )
__铁＋氧气四氧化三铁__( 化合反应 )
__氢气＋氧气水__( 化合反应 )
14．如图是水的蒸发与冷凝和水的分解与合成的实验装置，结合水的相关知识请回答下列问题：
(1)A中水的蒸发与冷凝发生了__物理__(填“物理”或“化学”)变化。
(2)B中电解水的实验中：①电源负极得到的气体为__氢气__；正极产生的气体用__带火星的木条__检验，正极和负极产生气体的体积比约为__1∶2__；该反应的文字表达式为__水氢气＋氧气__。②电解水实验是一个将__电__能转化为__化学__能的过程。
(3)图C实验中：点燃氢气前必须__验纯__；氢气燃烧，火焰呈__淡蓝色__。
15．(模型构建)兴趣小组的同学们追寻科学家的足迹，对水进行探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
(1)水的合成：将纯净的氢气在空气中点燃，在火焰上方罩一干燥的烧杯，烧杯内壁有小水珠。反应的符号表达式为__H2＋O2H2O__；该反应属于__化合__(填基本反应类型)反应。
(2)水的分解：电解水一段时间后(如图)，观察到管a和管b中气体体积比为__2∶1__，管a中的气体是__H2__。
【得出结论】
(3)通过以上事实，证明水是由__氢元素和氧元素__组成的。
【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
(4)根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为__2∶1__。
【模型构建】
(5)以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是__物质的组成元素__。课题2 水的组成
知识梳理
知识点1 水的组成
(1)氢气的物理性质
物质名称 颜色 状态 气味 密度 水溶性
氢气 无色 气体 无臭 比空气__ __ __ __
(2)验证水组成的实验
水的合成 电解水
实验 装置
原理 __ __ __ __
现象 产生__ __色火焰 正、负极产生气体的体积比约为__ __
检验 在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，烧杯内壁上有__ __出现 正极产生的气体能使带火星的木条__ __，证明该气体是__ __；负极产生的气体能__ __，发出淡蓝色火焰，证明该气体是__ __
结论 水是由__ __和__ __组成的
电解水正、负极产生的气体的体积比是1∶2，而不是质量比；水电解分解生成氢气和氧气，证明了水是由氢元素和氧元素组成的，不是由氢气和氧气组成的混合物。
知识点2 化合物、单质和氧化物
(1)物质的简单分类
物质
(2)单质与化合物
内容 单质 化合物
区别 概念 __ __元素组成的纯净物 __ __元素组成的纯净物
宏观 组成 __ __种元素 至少__ __种元素
微观 构成 一种原子或由一种原子构成的一种分子 不同种原子构成的一种分子
联系
由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物。如氧气和臭氧，金刚石和石墨，红磷和白磷，它们都是由同种元素组成的混合物。
(3)化合物与氧化物的区别与联系
项目 化合物 氧化物
定义 由不同种元素组成的纯净物 由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物
区别 由两种或两种以上元素组成 一定由两种元素组成
不一定含有氧元素 一定含有氧元素
属于纯净物 属于化合物中的一类
联系 氧化物与化合物是个体与总体的关系，氧化物属于化合物
◆注意：化合物、氧化物、含氧化合物、单质之间的关系如图：
重难突破
重难点 物质的简单分类
【典例】如图是表示气体粒子的示意图，图中“”和“”分别表示两种不同元素的原子，那么其中表示化合物的是( )
从微观角度判断物质类别的方法
(1)混合物与纯净物：由分子构成的物质，若分子不同，则属于混合物；若分子相同，则属于纯净物。
(2)单质与化合物：对于由同种分子构成的物质，若分子由同种原子构成，则为单质；若由不同种原子构成，则为化合物。
【对点训练】
1．分类法在日常生活和科学研究中具有广泛的运用。下列有关物质分类正确的是( )
A．纯净物：蒸馏水、氮气
B．混合物：稀有气体、冰水混合物
C．单质：氧气、空气
D．氧化物：二氧化碳、液氧
2．如图是表示气体微粒的示意图，图中的“”和“”分别表示两种不同元素的原子，其中表示混合物的是__ __(填字母，下同)，表示单质的是__ __，表示化合物的是__ __。
实验剖析
实验 水的组成及变化(电解水实验)
1．实验装置
2．实验步骤
(1)向水电解器中加满水，加入少量氢氧化钠溶液或硫酸钠溶液(以增强导电性)，接通电源。
(2)用带火星的木条检验连接电源正极的玻璃管内的气体，用点燃的木条检验连接电源负极的玻璃管内的气体。
3．实验现象：正极产生的气体能使带火星的木条复燃，负极产生的气体能燃烧(或点燃时有爆鸣声)并且产生淡蓝色火焰，体积比约为1∶2。
4．实验结论
(1)水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)水分子是由氢原子和氧原子构成的。
(3)验证了化学反应的实质：在化学变化中，分子可分，原子不可分，重新结合成分子。
5．误差分析
实验中氢气的体积往往大于氧气体积的两倍，原因主要有(1)氧气在水中的溶解性比氢气大；(2)氧气的氧化性很强，有时在电极上发生了氧化反应，消耗了氧气。
6．拓展延伸
电解水的其他装置
无论哪种电解水的装置，电解水的现象和结论都是一样的，都可以用“正氧负氢，氢二氧一”进行记忆。
【对点训练】
如图为电解水的实验装置图，下列说法错误的是( )
A．气体b是氢气
B．水由氢元素和氧元素组成
C．水分子由氢原子和氧原子构成
D．正、负极气体的体积比约为1∶2
〈问题拓展〉
(1)进行电解水的实验中，水中加入少量氢氧化钠的目的是__ __。
(2)水通电分解时没有发生变化的是__ __(填字母)。
a．水分子的组成和结构
b．水的化学性质
c．构成水分子的原子种类
知识点1 水的合成与氢气的性质
1．中科院赣江创新研究院等开发出高储氢密度和放氢速率的合金储氢材料，能延长手持氢气火炬的续航时间。下列关于氢气的说法不正确的是( )
A.氢气燃烧产生淡蓝色火焰
B．氢气燃烧不会产生污染物
C．点燃氢气发出爆鸣声说明该氢气不纯
D．用向下排空气法收集氢气，验纯时没听到声音，说明氢气很纯
2．水通电分解生成氢气和氧气，氢气可被点燃，这是氢气与空气中的氧气发生了化学反应，反应的结果是否还能生成水呢？如图所示，在空气中点燃纯净的氢气。
(1)观察到的现象是__ __。
(2)该反应基本类型是__ __。
(3)用手轻轻触摸烧杯，感觉到__ __。
(4)通过实验，你获得的结论是__ __。(答出两点)
知识点2 水的电解
3．如图所示是电解水的简易实验装置。下列有关叙述不正确的是( )
A．a是电源的负极，b是电源的正极
B．反应过程中最小的微粒是氢、氧原子
C．该实验说明水是由氢气和氧气组成的
D．电解水的反应属于分解反应
4．如图是水电解的微观模拟示意图，下列有关叙述错误的是( )
A．每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成
B．水电解得到氢气和氧气，得出水是由氢元素和氧元素组成的
C．保持水的化学性质的粒子是氢原子和氧原子
D．水电解过程前后分子种类没有发生变化
5．如图是实验室电解水实验的装置图。请回答下列问题。
(1)与负极相连的电极产生的气体是__ __。
(2)通过电解水实验得出结论：水是由__ __两种元素组成的。
知识点3 物质的简单分类
6．分类是学习化学的重要方法。下列物质属于氧化物的是( )
A．O2 B．SO2 C．H2SO4 D．KClO3
7．下图所示“”和“”表示不同原子。下图中表示化合物的是( )
8．掌握分类的方法对于化学学习非常重要。请将以下物质归类填写到相应的横线上(填序号)：①水；②氧气；③氯化钠；④镁；⑤氧化镁；⑥二氧化碳；⑦空气。
(1)混合物__ __；
(2)纯净物__ __；
(3)单质__ __；
(4)化合物__ __；
(5)氧化物__ __。
9．有关如图实验的说法正确的是( )
A．点燃氢气前不用检验纯度
B．干冷烧杯内壁无明显变化
C．b管气体能使带火星木条复燃
D．两个实验均可证明水的组成
10．如图所示为物质的分类关系，①与②是并列关系，③包含在②中，若②是纯净物，则③不可能是( )
A．二氧化碳 B．高锰酸钾
C．空气 D．铜
11．关于电解水的实验及微观反应过程如图所示，以下说法正确的是( )
A．a、b管内气体质量比约为1∶2
B．a管内产生的气体是氢气
C．原子在化学变化中不能再分
D．反应前后元素种类发生改变
12．(河南漯河临颍县期末)用“分类”的方法可以使我们有序地研究物质，下列分类正确的是( )
A．氧化物：二氧化锰、氧化钙、高锰酸钾
B．混合物：硬水、澄清石灰水、冰水混合物
C．化合物：臭氧、五氧化二磷、四氧化三铁
D．纯净物：氧气、氢氧化钙、氯化钠
13．有一种无色、无臭的液体A，在通电条件下分解产生两种气体B和C；已知铁丝可以在B中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体物质D；C是自然界中最轻的气体，它在空气中燃烧生成A。
(1)写出A、B、C、D四种物质的名称：
A.__ __；B.__ __；C.__ __；
D.__ __。
(2)依次写出题目中所涉及的反应的文字表达式，并指出它们的基本反应类型。
__ __( 分解反应 )
__ __( 化合反应 )
__ __( 化合反应 )
14．如图是水的蒸发与冷凝和水的分解与合成的实验装置，结合水的相关知识请回答下列问题：
(1)A中水的蒸发与冷凝发生了__ __(填“物理”或“化学”)变化。
(2)B中电解水的实验中：①电源负极得到的气体为__ __；正极产生的气体用__ __检验，正极和负极产生气体的体积比约为__ __；该反应的文字表达式为__ __。②电解水实验是一个将__ __能转化为__ __能的过程。
(3)图C实验中：点燃氢气前必须__ __；氢气燃烧，火焰呈__ __。
15．(模型构建)兴趣小组的同学们追寻科学家的足迹，对水进行探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
(1)水的合成：将纯净的氢气在空气中点燃，在火焰上方罩一干燥的烧杯，烧杯内壁有小水珠。反应的符号表达式为__ __；该反应属于__ __(填基本反应类型)反应。
(2)水的分解：电解水一段时间后(如图)，观察到管a和管b中气体体积比为__ __，管a中的气体是__ __。
【得出结论】
(3)通过以上事实，证明水是由__ __组成的。
【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
(4)根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为__ __。
【模型构建】
(5)以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是__ __。
