(共34张PPT)
水的组成
一直以来水被看做是一种元素,直到18世纪末,人们才通过对水的生成和分解实验的研究,才最终知道了水的组成。
今天我们就来追寻近代科学家的足迹,一起探究水的组成。
通过前两个课题的学习,我们对水的存在、水的物理性质,以及水的净化有了一定的认识,那我想问一问:水到底是由什么组成的呢?我们用什么方法来证明我们的猜想?
揭秘:水的组成
英国科学家普利斯特里和卡文迪许先后把“易燃空气”(H2)和空气混合后用电火花点火,结果都得到了水。由于受当时错误观念的束缚,他们始终认为水是一种元素。
水是不是一种元素
可燃空气
有用空气
H2
O2
水蒸气
红热的枪管
拉瓦锡
走进拉瓦锡的实验
人们对水组成的认识,始于一种
“易燃气体”——氢气......
研究氢气的燃烧实验是人们认识水的组成的开始,我们先学习氢气。
阅读P79第三自然段,了解氢气的物理性质和化学性质。
一、氢气的性质
1、物理性质:
①无色、无味、气体
②密度比空气小(密度最小的气体)
③难溶于水。
实验操作 实验现象
(1)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气
(2)在火焰上罩一冷而干燥的烧杯
实验4-5
在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。然后在火焰上罩一个冷而干燥的小烧杯(如图所示),过一会儿,观察烧杯壁上有什么现象发生。
烧杯壁发烫且有水雾生成
氢气燃烧生水
1.上述实验中有无新物质生成?发生了什么变化?
2.上述实验中是否有水滴生成?
有新物质生成
发生了化学变化
1.水的合成-氢气在空气中燃烧
氢气燃烧发出
淡蓝色的火焰
2、氢气燃烧的化学反应原理
氢气+氧气 水
点燃
文字表达式:
3、点燃混有空气的不纯氢气
★★★经实验测定,空气里混入氢气的体积为总体积的4.0%~74.2%时,点燃就会发生爆炸,这个体积分数的范围叫做氢气的爆炸极限
混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。
4.氢气的验纯
Ⅱ、靠近火焰,移开拇指点火
Ⅰ、用拇指堵住集满氢气的试管口
点燃氢气前一定要检验氢气的纯度
记住:
很小的声音 氢气纯净
尖锐爆鸣声 氢气不纯。
三步曲:堵、靠、听
三、水的物理性质
在通常情况下水一种是无色无味透明的液体;一个标准大气压下,沸点是100℃,凝固点是0 ℃;4 ℃时密度最大,水凝固成冰时,密度最小。
人们发现氢气在空气或者氧气里燃烧能生成水之后,又研究了水的分解试验。
图4-25电解水实验
2.水的分解-水的电解
探究
1.如图4-25所示,在电解器玻璃管里加满水,接通直流电源,观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象。
两电极 正极端的玻璃管 负极端的
玻璃管
现象
比较两玻璃管中现象差异
电极上出现气泡
水位下降较慢
水位下降较快
V正极: V负极=1 : 2
正极
负极
图4-25电解水实验
2.水的分解-水的电解
2.切断上述装置中的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,观察并记录发生的现象。
正极端的玻璃管 负极端的玻璃管
现象
解释
燃着的木条燃烧更旺
气体能燃烧,发出淡蓝色的火焰
能使木条燃烧更旺的是氧气
能燃烧发出淡蓝色火焰的是氢气
负极
正极
二、水的组成——电解水实验
2、实验结论:
水 氢气 + 氧气
通电
“正氧负氢,氢二氧一”
H2O
H2
O2
3.讨论
(1)上述实验中水是否发生了分解反应?生成了几种新物质?
(2)分析水的生成和分解实验,说明其中的哪些现象和事实能够说明水不是一种元素,是由氢、氧两种元素组成的?
水是由氢、氧两种元素组成的
氢气在空气中燃烧生成了新物质水;水发生了分解反应生成了新物质氢气、氧气。由此推测水不是一种元素,是由氢、氧元素组成的。
水发生了分解反应
生成了氢气、氧气
?
?
原因:氢气难溶于水,氧气不易溶于水
注意:
(1)电源为直流电
(2)水的导电性很弱,为了增强水的导电性,通常在水中加入少量的氢氧化钠或稀硫酸
(3)水通电分解产生氢气和氧气的体积比实际上大于2:1
水分子分解示意图
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
水分子
氢分子
氧分子
氢分子聚集成氢气
氧分子聚集成氧气
该示意图再次表明:在化学变化中,分子可以分,而原子不能再分,
只能重新组合。
微观上:
化学变化的实质:分子破裂成原子,原子重新组成新分子。
微观解释
你能从微观的角度解释水的电解吗?
?
是如何区分的?
想一想
我们都学过哪些纯净物?
阅读教材P81第三自然段,理解化合物、单质、氧化物的含义。依据其组成特点对下列物质进行分类:
1.【单质】由同种元素组成的纯净物叫单质。
三 单质与化合物
2.【化合物】由不同种元素组成的纯净物叫化合物。水(H2O)、二氧化碳(CO2)高锰酸钾(KMnO4)、双氧水(H2O2)
氧气(O2)、氢气(H2)、铁(Fe)氮气(N2)
概念中包含两个要素:纯净物、一种元素
由同种元素组成的物质不一定是单质(氧气和臭氧)
概念中包含两个要素:纯净物、不同种元素
由不同元素组成的物质也不一定是化合物(Fe和Cu)
1、铁 2、二氧化碳
3、四氧化三铁 4、氮气
5、高锰酸钾 6、氯化钾 7、二氧化锰 8、氧气
9、镁 10、红磷
11、硫 12、二氧化硫
Fe S
N2 O2 Mg P
CO2 Fe3O4 KMnO4
KCl MnO2 SO2
同种元素 组成的纯净物
不同种元素 组成 的纯净物
单质
化合物
识记为“一物一素”。
识记为“一物多素”。
CO2 Fe3O4
MnO2 SO2
KMnO4
两种元素组成,其中一种是氧元素
氧化物
KCl
是氧化物吗?
是氧化物吗?
O
二、物质的分类:
物质
纯净物
混合物
按物质种类
单质
化合物
(按元素种类)
金属:Fe、Mg等
非金属:H2、O2等
稀有气体:He、Ne等
氧化物:
酸、碱、盐
课堂小结
氢气
物理性质:
化学性质:
现象:
文字表达式:
水的电解:
现象:
文字表达式:
点燃
通电
无色无味,密度小于空气,难溶于水
可燃性;验纯
淡蓝色火焰,放热,出现水雾
氢气+氧气 水
产生气泡 ;负极(2V)可燃,正极(1V)复燃;
水 氢气+氧气
纯净物:单质;化合物;氧化物
考考你…
【判断抢答】
1.电解水产生的氢气与氧气质量比为2∶1。( )
2.电解水的实验说明水是由氢气和氧气组成的。( )
3.纯净的氢气在空气中燃烧的现象是:淡蓝色火焰,放热,产物为水。( )
4、只含有一种元素的物质一定是单质。( )
5、高锰酸钾(KMnO4)、氯酸钾(KClO3)含有氧元素,所以是氧化物。 ( )
×
×
×
×
×
A
B
C
D
1、右图是电解水的简易装置。试回答:
(1)根据图判断:
A是 气;B是 气;
C是 极;D是 极。
(2)为了增强水的导电性应在水中加入 。
(3)正负两极气体的体积比为: 。
(4)该反应的文字表达为: ;
属于 反应。
氢
氧
负
正
少量硫酸或氢氧化钠溶液
分解
1 :2
考考你…
练习题
一、选择题
1、电解水的反应属于( )
A、 化合反应 B、分解反应
C、物理变化 D、化学变化
2、用直流电源电解水时,其结果为( )
A、正极产生氢气,负极产生氧气
B、正极产生氧气,负极产生氢气
C、正极产生的气体比负极多
D、负极产生的气体比正极少
B
B
3、能保持水的化学性质的粒子是( )
A、水原子 B、水分子
C、氢、氧原子 D、氢、氧分子
4、下列说法正确的是( )
A、分子是由原子构成的,所以,分子一定比原子大
B、分子和原子都在不停地运动
C、分子和原子的本质区别是分子可以再分,原子不能再分
D、分子能保持物质的化学性质,而原子不能
5、下列关于各种变化说法正确的是( )
A、把糖和水混合是化合反应
B、氢气在氧气中燃烧是化合反应
C、水蒸气遇冷凝结成水是分解反应
D、黄泥水经过过滤分成泥和水是分解反应
B
B
B
快乐一刻
睡呆了……
某班上有三个很爱睡的家伙,班上就给他们起了绰号——睡神、睡圣和睡霸。?
某日,三人决定比赛看谁睡得久。从早自习开始,睡到中午,睡霸爬起来了,知道输了,就独自去吃便当了。到了放学时,睡圣爬起来了,就自己走回家去了。隔天早自习时,只见睡神闭着眼,说:睡了那么久,竟然还在早自习……
1、下列有关氢气的性质中属于化学性质的是(?? ) A、无色、无味 B、能够燃烧 C、难溶于水 D、密度很小
2、在电解水实验中如果与电源正极相连的试管内汇集了2L气体,那么与电源负极相连的试管内汇集的 (? )
?? A、2 L???? B、?1L???? C、4 L?????D、无法确定
3、下列变化属于化学变化的是(??? ? ) A、 水电解 B、水结冰 C、 水沸腾 D、水挥发
4、下列物质中属于化合物的是(??? ) A、空气 B、氧气 C、冰 D、铁粉
B
C
A
C
5、水是 (? ?? ) ①单质? ②化合物? ③纯净物? ④混合物
A、①② B、②③ C、③④? D、①②
6、关于水的组成说法中正确的是( ?? )
A、水是水元素组成??B、 水是由氢气和氧 气组成 C、水是由氢元素和氧元素组成 D、 水的组成很复杂,至今没有明确的答案
7、鉴别H2、O2、N2、空气四种气体最好选用( )
A、观察其颜色和状态 B、嗅其气味 C、用带火星木条分别伸入气体中 D、用燃着的木条分别伸入气体中
B
C
D
8 根据右图所示电解水装置中的现象,判断所接电源的正负极,图中A点表示 极,B点表示 极。
9.1996年科学家在宇宙中发现了一种由氢元素组成的 物质,可表示为H3,下列说法中,正确的是( )
A.这种物质为氢气 B.H3是一种氢的化合物
C.这种物质属于单质
D.H2与H3混在一起,属于纯净物
正
负
D
小结
10:下图是表示气体粒子的示意图,其中“●”和“○”分别表示两种不同元素的原子,那么其中表示混合物的是( )
C
11、下图表示物质分子的示意图。图中“●”和“○”分别表示两种含有不同质子数的原子,则图中表示单质的
A
12.(经典回放)下图是表示气体分子的示意图,图中“●”和“○”分别表示两种不同质子数的原子,其中可能表示氧化物的是( )
13.电解一定量的水,当某一电极上产生5mL气体时,另一电极产生的气体体积可能是( ) A.10mL或2.5mL B. 5mL或10mL
C. 10mL或15mL D. 2.5mL或5mL
14.小华通过学习知道,电解水时生成氢气和氧气的体积为2:1,但实验所得数据是氢气和氧气的体积比略大于2:1,针对这一发现,你认为下列做法中不可取的是( ) A.反复多次实验查找原因 B.实验所得数据与理论数据相差不多,可以认为实验成功 C.大胆提出假设,氧气比氢气溶于水 D.查找实验装置是否漏气
A
A
B
Thank you !
请同学们完成学案
《课题3 水的组成 NO.22》