4.2水的组成 课件

(共37张PPT)
教化学的花花老师
第四单元 自然界的水
课题2 水的组成
H2O
学
习
目
标
Learning objectives
1.
通过实验探究掌握水的组成
2.
知道单质、化合物和氧化物
3.
了解科学家探究水的组成的过程
请阅读课本P91-P94,解决下列问题。
1.氢气的物理及化学性质分别是什么？
2.如何检验氢气纯度？
3.电解水实验现象和结论？
4.纯净物的分类，单质，化合物，氧化物定义？
古代中国五行学说
古希腊四元素说
这种错误的观点在相当长时间内影响了科学的发展。
在很长一段时间，水曾被看作是一种“元素”
直到18世纪末，人们通过水的生成和分解实验的研究，才最终认识了水的组成。那么探究水的组成又经过了怎样的历程呢？
一、水的组成探究历程
科学们的对白
普利斯特里
卡文迪许
拉瓦锡
（课本93科学史话）
点人物有惊喜
点人物有惊喜
一、水的组成探究历程
英国科学家 卡文迪许
法国科学家 拉瓦锡
英国科学家 普利斯特里
（课本93科学史话）
水的生成
水的分解
正式命名为“氢气”
二、水的生成-氢气燃烧实验
知识回顾
拉瓦锡通过什么方法研究空气的组成？
汞 + 氧气 氧化汞
加热
化合法：
氧化汞 汞+氧气
加热
分解法：
类比
证明水的组成
化合法
分解法
研究氢气的燃烧实验是认识水的组成的开始。
英国科学家卡文迪许把金属锌放到硫酸中，发现了“易燃空气”，再把“易燃空气”在纯氧中燃烧生成水。这里的“易燃空气”就是氢气。
二、水的生成-氢气燃烧实验
氢气的性质
1、物理性质
（标准状况下）
（1）色、味、态：
（2）密 度：
（3）溶 解 性：
无色、无臭、气体
密度比空气小
难溶于水
（是已知气体中密度最小的气体）
收集方法：
排水法
向下排空气法
二、水的生成-氢气燃烧实验
氢气的性质
2、化学性质：
可燃性
点燃不纯氢气------可能会发生爆炸
点燃氢气前一定要检验氢气纯度
二、水的生成-氢气燃烧实验
收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向 ，移近火焰，移开拇指点火，若发出尖锐的爆鸣声，则表明氢气 ，若声音很小，则表示氢气 。
下
不纯
较纯
氢气验纯方法：
　　氢气和空气混合，氢气爆炸极限的体积分数是4.0%～74.2%，当氢气的体积分数达到60%以上时，爆鸣后试管内就会留有火焰（即此时的爆鸣实际上已经表现为短时间的快速持续燃烧）。因此，如果再用这支试管收集氢气，必须先用拇指把试管口堵一会儿，使火焰熄灭后再继续使用。
氢气燃烧实验探究
实验现象：产生_____色火焰，烧杯内壁上有____ 生成。
反应表达式：
氢气 + 氧气 水
H2 + O2 H2O
淡蓝
水滴
二、水的生成-氢气燃烧实验
实验结论：水是由_________和_________组成的。
1.该反应属于_________（基本反应类型）。
2.氢气是由____元素组成的，氧气是由____元素组成的。
3.化学变化前后元素种类_______（改变/不变）。
氢元素
氧元素
化合反应
H2 + O2 H2O
氢
氧
不变
二、水的生成-氢气燃烧实验
1．关于氢气在氧气中燃烧的反应，下列叙述正确的是(　　)
A．产生蓝紫色火焰
B．无需检验纯度，氢气可以直接点燃
C．产生浓烈的刺激性气味
D．在火焰上方罩一个干燥烧杯，杯壁会出现水珠
D
2．下列关于氢气在空气中燃烧的现象叙述错误的是（ ）
A.产生淡蓝色火焰 B.放出大量的热 C.产物是水
D.在火焰上方罩一个小烧杯，烧杯内壁有小液滴出现
C
三、水的分解-电解水实验
英国科学家尼克尔森和卡里斯特尔在常温下利用“伏打电池”给水进行了电解实验，进一步证实了拉瓦锡的结论。
1866年，德国科学家霍夫曼(Hofmann)发明了水电解器，使得电解水的实验能够更加精确和高效地进行，也为进一步深入研究水的组成以及相关化学原理提供了更好的实验条件。
注意观察: 1.电极上出现的现象;
2.两支玻璃管内液面出现的变化.
三、水的分解-电解水实验
两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管
现象
负极
正极
约为7ml
约为14ml
负极
正极
比较两玻璃管的现象差异
有气泡产生
液面下降，产生气泡速度慢
液面快速下降，产生气泡速度较快
正极产生气体少，负极产生气体多，体积比为V正：V负=1：2
三、水的分解-电解水实验
切断电源后，用燃着的木条检验电解反应产生的气体。
正极端的玻璃管 负极端的玻璃管
现象
解释
木条燃烧更旺
气体能燃烧且火焰呈淡蓝色
产生的气体为氧气
产生的气体为氢气
反应表达式：
水 氢气+氧气
通电
H2O H2+O2
通电
（口诀：正氧负氢，氢二氧一）
三、水的分解-电解水实验
实验结论：水是由_______和________组成的。
氢元素
氧元素
1.该反应属于 （基本反应类型）
2.氢气是由____元素组成的，氧气是由____元素组成的。
3.化学变化前后元素种类_______（改变/不变）。
分解反应
H2O H2 + O2
氢
氧
不变
三、水的分解-电解水实验
1、所用电源为直流电还交流电？
2、水中要加些硫酸钠或稀氢氧化钠溶液目的？
答：直流电
答：增强溶液导电性，因为纯水的导电性较差
3、实验时生成氢气与氧气的体积比常大于2：1，可能的原因有哪些？
答：（1）相同条件下，氧气的溶解性比氢气大；
（2）氧气与电极发生反应，消耗部分氧气。
三、水的分解-电解水实验
1.认为水是由水元素组成的。（ ）
2.认为水中含有氢气和氧气。（ ）
3.认为水中含有氢分子和氧分子（ ）
4.认为水是由氢气和氧气组成的。（ ）
5.电解出来的氢气和氧气质量比是2：1。（ ）
6.电解水的反应表达式是： （ ）
H2O H2 + O2
电解
三、水的分解-电解水实验
三、水的分解-电解水实验
根据精准的实验测定，每个水分子由 2 个氢原子和1个氧原子构成的，其化学符号为 H2O。
电解水的微观过程：
氢原子
氧原子
H2O
O2
H2
三、水的分解-电解水实验
氧元素
组成
氢元素
宏观
水分子
H2O
构成
氢原子
构成
氧原子
宏观
符号
微观
水 氢气+氧气
通电
H2O H2+O2
通电
微观
1、下图是某同学自己设计的装置：用大塑料瓶子截去瓶底，留瓶口一段约8cm～10cm，瓶口配一胶塞由里往外塞紧。A、B两极是用镀铬曲别针伸直做成，由塞子露头处连接导线。试回答：
①由图可知A端为 极。
②当A端相连接的试管中得到的气体是 ，
可用 来检验。
③如果B端气体的体积为8mL，
则与A端气体的体积为 。
正
氧气
4mL
燃烧着的木条
单质（同种元素组成的纯净物）
物质
纯净物
混合物
氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素
如：氧气(O2)、氮气(N2)、铁(Fe)
水(H2O) 、氯化钠(NaCl)
化合物
如：空气、溶液、合金
如：H2O、CO2、P2O5
其他化合物（酸、碱、盐）
（不同种元素组成的纯净物）
单质和化合物的区别和联系 区别 是否由_______元素组成
联系 都属于__________
同种
纯净物
四、单质、化合物、氧化物
混合物
纯净物
单质
化合物
氧化物
物质
物质分类小技巧
1.看化学式
（1）有化学式的为纯净物，无化学式的为混合物；
（2）化学式只含有一种元素的为单质，两种及以上为化合物；
单质：O2、O3、N2、H2、Fe、Cu；化合物：SO2、CO2、NaCl、CuSO4
2.看名称
（1）名称含有“化”，为化合物。如:二氧化锰、五氧化二磷、氯化钠、二氧化碳、二氧化硫。
（2）名称“某酸某”，为化合物。如:氯酸钾、硫酸铜、高锰酸钾。
（3）“氧化*”，为氧化物。如:氧化铁、氧化铜、二氧化碳、过氧化氢。
1.由同种元素组成的物质_________都是单质。
氧气和臭氧
2.含有氧元素的化合物_________都是氧化物。
KMnO4、KClO3
不一定
不一定
石墨、金刚石
碳元素组成
O2
O3
氧化物
含氧化合物
1．（教材P95,4）将下列物质按要求进行分类（填写序号）。
①空气 ②氧气 ③水蒸气 ④二氧化碳
⑤高锰酸钾 ⑥铁粉 ⑦氮气 ⑧氧化铁。
（1）混合物 ；
（2）纯净物 ；
（3）单质 ；
（4）化合物 ；
（5）氧化物 。
①
②③④⑤⑥⑦⑧
②⑥⑦
③④⑤⑧
③④⑧
A. B. C. D.
2．（教材P95,3）下列各图中“○和●”分别表示不同元素的原子，其中表示混合物的是 ，表示纯净物的是 ，表示单质的是 ，表示化合物的是 。
B
ACD
CD
A
一、水的组成
2.电解水现象：电极上有_____产生，负极与正极产生的气体的体积比为_____。
3.结论：水是由_______和_______组成的
2：1
氢元素
氧元素
气泡
单质
物质
纯净物
混合物
氧化物
化合物
酸、碱、盐
1.由同种元素组成的物质________都是单质。
2.含有氧元素的化合物_______都是氧化物。
KClO3
不一定
不一定
（O2、O3）
二、单质、化合物、氧化物
1.氢气燃烧现象：产生_____色火焰，烧杯内壁上有____ 生成。
淡蓝
水滴
1.液氢可以用作发射火箭的燃料。下列有关氢气的说法中，属于氢气的化学性质的是（ ）
A.无色无味 B.氢气是最轻的气体
C.氢气具有可燃性 D.难溶于水
C
2.下列逻辑推理正确的是（ ）
A.只含有一种元素的物质一定是纯净物
B.化合物中一定含有不同种元素
C.含氧元素的物质一定是氧化物
D.原子是化学变化中的最小粒子，所以原子不能再分
B
3.如图为水通电分解的实验，下列有关描述正确的是（ ）
A.该实验证明水是由氢气和氧气组成
B.氧气不属于单质
C.b管产生的气体能使带火星的木条复燃
D.电池的左边是正极
C
4.下列有关电解水实验的说法正确的是（ ）
A.负极收集到的气体能使带火星的木条复燃
B.该实验所得氢气和氧气的质量比约为2：1
C.该实验能证明水中含有氢气和氧气
D.该反应可将电能转化成化学能
D
5.分类是研究物质的常用方法。如图是纯净物、单质、化合物、氧化物之间关系的形象表示，若整个大圆圈表示纯净物，则下列物质属于Z范围的是（ ）
A.液氧 B.高锰酸钾
C.二氧化碳 D.食盐水
C
6．臭氧层是地球的保护伞，臭氧(O3)属于（ ）
A.单质 B.化合物 C.氧化物 D.混合物
A
7．下列物质中，属于氧化物的是（ ）
A.O3 B.C2H5OH C.ZnO D.NaHCO3
C
8.只由氧元素组成的物质，下列说法中正确的是（ ）
A.一定是氧化物 B.一定是单质
C.肯定是混合物 D.一定不是化合物
D
9.按要求对物质进行分类（填序号）。
①水银 ②五氧化二磷 ③澄清石灰水 ④液氧
⑤氯酸钾 ⑥冰水混合物 ⑦空气 ⑧干冰
（1）混合物的是 ；
（2）属于纯净物的是 ；
（3）属于单质 ；
（4）属于化合物的是 ；
（5）属于氧化物的是 ；
（6）含有氧分子的是 。
①②④⑤⑥⑧
①④
②⑤⑥⑧
④⑦
③⑦
②⑥⑧
Have a rest