4.3 水的组成(要点讲解+当堂检测+答案)

人教版化学九年级上册同步学案
第四单元　自然界的水
课题3　水的组成
要 点 讲 解
要点一　氢气的性质
1. 氢气简介
(1)物理性质
氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小，是相同条件下密度最小的气体。
(2)化学性质
氢气具有可燃性，在空气(或氧气)中燃烧时放出大量热，火焰呈淡蓝色，唯一的生成物是水。混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此点燃氢气前，一定要检验其纯度。
2. 氢气在空气中的燃烧——水的生成
该反应的文字表达式为：氢气＋氧气水
要点二　水的电解及组成
1. 实验现象
通电一段时间后，看到两个电极上都有气泡产生；正极端的玻璃管与负极端的玻璃管内气体体积比约为1∶2。
2. 气体的验证
与电源负极相连的电极上产生的气体具有可燃性，该气体在氧气或空气中燃烧的唯一生成物是水，可推知该气体是氢气；与电源正极相连的电极上产生的气体具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，可推知是氧气。
3. 实验结论
水在通电条件下发生分解反应，生成氢气和氧气。说明水中含氢、氧两种元素，即水是由氢、氧两种元素组成的。
根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水可以表示为H2O。
文字表达式为：水氢气＋氧气
4. 水分子分解的微观过程
如图所示，当水分子分解时，生成了氢原子和氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。
经典例题1　如图是电解水的实验装置，下列关于电解水的叙述正确的是(　　　)
A. 实验说明水是由氢分子和氧原子组成的
B. 电解水的反应的文字表达式：水氢气＋氧气
C. 甲试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
D. 甲、乙两试管产生气体的质量比为1∶2
解析：电解水的实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，水中没有氢分子，故A错误；B中“电解”是过程，“通电”才是反应条件，故B错误；甲试管产生的气体少，说明是氧气，能使带火星的木条复燃，故C正确；甲、乙两试管产生气体的体积比为1∶2，而不是质量比，故D错误。
答案：C
要点三　单质和化合物
1. 单质和化合物
(1)单质和化合物的比较
单质
化合物
概念
由同种元素组成的纯净物
组成中含有不同种元素的纯净物
区
别
宏观组成
由同种元素组成
由不同种元素组成
微观构成
单质分子：由同种元素的原子构成
化合物分子：由不同种元素的原子构成
举例
氧气(O2)、氮气(N2)、铁(Fe)
二氧化碳(CO2)、水(H2O)
联系
二者都是纯净物，都有固定组成；单质在一定条件下发生化合反应可以生成化合物，某些化合物在一定条件下发生分解反应可以生成单质
判断一种物质属于单质还是化合物的前提是该物质必须是纯净物，这点往往容易被忽略；混合物是由不同种物质组成的，而化合物是由不同种元素组成的纯净物，二者分类的依据不同，要注意区分。
(2)氧化物
由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物。如二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)、五氧化二磷(P2O5)、冰水共存物(H2O)等。
(3)化合物、含氧化合物、氧化物三者之间关系
化合物包含含氧化合物，含氧化合物包含氧化物，化合物、含氧化合物、氧化物三者之间的关系如图所示。
含氧化合物不一定是氧化物，如高锰酸钾(KMnO4)属于含氧化合物而不是氧化物，氧化物一定是含氧化合物，二者是包含与被包含关系。
2. 物质的简单分类
经典例题2　下列微观模拟图中的和分别表示氢原子和氧原子，则有关说法正确的是(　　　)
A. ①和②均为混合物 B. 只有③是单质
C. ①②④是氧化物 D. ④在一定条件下可分解成②和⑤
解析：①由图示可知由两种分子构成，所以由两种物质组成，属于混合物；②由一种分子构成，属于纯净物，由氢元素和氧元素组成，属于氧化物；③由一种分子构成，属于纯净物，由一种元素组成，属于单质；④由一种分子构成，属于纯净物，由氢元素和氧元素组成，属于氧化物；⑤由一种分子构成，属于纯净物，由一种元素组成，属于单质；④是过氧化氢，分解能生成水和氧气，②是水，⑤是氧气。
答案：D
易错易混警示　不理解单质的概念致错
理解单质的概念要注意两点：第一，单质是一种纯净物，第二，单质的组成元素只有一种。判断一种物质是否是单质，必须注意以上两点。特别是不能只看元素种类而忽视了是否是纯净物。
经典例题3　经分析知道某物质只含有一种元素，则该物质(　　　)
A. 不可能是混合物 B. 一定是纯净物
C. 一定是单质 D. 不可能是化合物
正解：D
错因剖析：本题主要考查了根据物质的元素组成来推断物质的类别，完成此题，可以依据概念进行，要求同学们加强对常见概念的理解和记忆，以便灵活应用。根据已有的知识进行分析，混合物是由多种物质组成的，纯净物是由一种物质组成的，单质是由一种元素组成的纯净物，化合物是由多种元素组成的纯净物。氧气和臭氧的混合物经分析只含有氧这一种元素，所以物质只含有一种元素，可能是混合物，故A错误；如果物质是由氧气和臭氧组成，则只含有一种元素，故含有一种元素的物质不一定是纯净物，故B错误；如果物质是由氧气和臭氧组成，则只含有一种元素，故含有一种元素的物质不一定是单质，故C错误；化合物是由两种元素组成的纯净物，物质只含有一种元素，不可能是化合物，故D正确。
错解：A或C
当 堂 检 测
1. 下列氢气的性质中，属于化学性质的是(　　)
A. 密度比空气小　 B. 无色无臭
C. 能跟氧气反应 D. 难溶于水
2. 关于水的组成，下列说法正确的是(　　)
A. 水是由氢气和氧气组成的
B. 水中含有氢、氧两种元素
C. 水是由氢分子和氧原子组成的
D. 水由两个氢原子和一个氧原子构成的
3. 下列各组物质中，前者是金属单质，后者属于化合物的是(　　)
A. 铜和硫酸铜 B. 白磷和氧化镁
C. 铝和铝合金 D. 硫和澄清石灰水
4. 收集气体的常用方法有：①向上排空气法；②向下排空气法；③排水法。已知在标准状况下，氢气的密度比空气小，难溶于水，那么收集氢气的方法是(　　)
A. ①②　 B. ①③　 C. ②③　 D. ①
5. 从物质分类的角度看，下列物质与二氧化氮、二氧化硫、五氧化二磷组成相似的是(　　)
A. 高锰酸钾 B. 氯化钾 C. 水 D. 氢气
6. 从电解水反应的微观示意图中获得的信息正确的是(　　)
A. 化学反应是分子的重新组合 B. 化学反应前后原子的数目增多
C. 该反应的反应类型为分解反应 D. 该反应说明水由氢气和氧气组成
7. 用如图所示简易装置探究水的组成。下列有关说法中，不正确的是(　　)
A. 水是由水分子构成的
B. 水是由氢、氧两种元素组成的
C. 正负两极产生气体的质量比为1∶2
D. 正极产生的气体能使带火星的木条复燃
8. 用序号按要求填入相应的空格中。
①蒸馏水　②氧化镁　③氧气　④空气　⑤水银　⑥高锰酸钾
(1)含有氧分子的物质是 。
(2)属于单质的是 。
(3)属于氧化物的是 。
(4)属于化合物的是 。
9. 如图所示的是电解水实验装置，通电一段时间后，在两个试管中分别收集到气体a和气体b，请回答：
(1)气体a是 。
(2)电解水的实验过程中，一开始实际观察到的两极气体体积比小于1∶2，你认为这可能由哪些原因引起？ 。
(3)该实验能证明的结论是：① ；
② 。
当堂检测参考答案
1. C 2. B 3. A 4. C 5. C 6. C 7. C
8. (1)③④ (2)③⑤ (3)①② (4)①②⑥
9. (1)氢气 (2)氧气比氢气更易溶于水 (3)①水是由氢元素和氧元素组成 ②水分子是由氢原子和氧原子构成