内容正文:
第四单元 自然界的水
九年级化学人教版·上册
课题3 水的组成
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新课引入
古人认为:金、木、水、火、土是构成世界万物的基本物质元素,水是其中之一,是分解不出来新的物质的。那么,水是一种元素吗?
当然不是!
水是由哪些元素组成的?
水分子是由哪些原子构成的?
怎样研究水的组成和构成呢?
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一、氢气的燃烧
氢是宇宙间含量最丰富的元素。氢气在氧气中容易燃烧,释放出热量并生成水。由于氢氧结合不会产生二氧化碳、二氧化硫、烟尘等普通化石燃料所产生的污染物,故氢气被视为未来的理想清洁能源。
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1、氢气的物理性质
氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气小。
【思考】实验室如何收集一瓶氢气?
由于氢气难溶于水,可用排水法收集;
由于氢气的密度比空气小,可用向下排空气法收集。
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2、氢气的燃烧实验
(1)实验仪器、药品:尖嘴导管、小烧杯、酒精灯、氢气、火柴。
(2)实验操作:在尖嘴导管口点燃氢气,在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯。
(3)现象:纯净的氢气在空气中安静地燃烧,产生淡蓝色火焰,烧杯内壁上有水珠,触摸烧杯感到发烫。
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(4)结论:氢气和空气中的氧气发生反应生成了水,并放出热量。
(6)注意:使用氢气过程中要注意安全,点燃氢气前要检查氢气的纯度,否则会有爆炸的危险。
(5)原理(反应的文字表达式):
检验氢气纯度的方法:收集一小试管的氢气,用大拇指堵住试管口,口朝下接近酒精灯,松开大拇指,迅速将试管口凑到火焰上。若听到尖锐的爆鸣声,说明氢气不纯;听到轻微的“噗”的声响,说明氢气纯净。
氢气+氧气 水
点燃
3、氢能源
(1)优点:
①热值高;
②用水作原料,来源广;
③燃烧后只生成水,无污染。
(2)现在未能普及使用的原因是:
①储存、运输过程中的安全问题;
②廉价制取技术有待进一步研究。
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二、电解水实验
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【实验现象】
1、通电后直流电源的两个电极上都产生气泡;
2、电源正极相连的玻璃管内气体与负极相连的玻璃管内气体的体积比大约是1:2;
3、体积较小的气体能使带火星的木条复燃;
4、体积较大的气体能被点燃,并产生淡蓝色火焰。
【现象分析】
体积较小的气体能使带火星的木条复燃,这种气体是氧气;
体积较大的气体能被点燃,并产生淡蓝色火焰,这种气体是氢气。
【实验结论】
电源正极生成氧气,电源负极生成氢气,
氧气和氢气的体积比为1:2。
简记为:
正氧负氢、一氧二氢
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1、电解水实验原理:
水 氢气+氧气
通电
2、注意事项:
(1)由于纯水导电能力很弱,为了增强水的导电性,加快电解水的速率,常在水中加入少量的硫酸钠或氢氧化钠。
(2)误差分析:理论上正负两极产生的气体体积比是1:2,而实验中一般小于1:2,原因是:
①氧气在水中的溶解度比氢气略大;
②氧气有时会与电极反应,消耗掉一部分。
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3、微观分析:
【获得结论】
在化学反应中,分子分成原子,原子不能再分,只能重新组合成新物质的分子。
在这个变化中原子的种类、数目都没有变化。
因此水是由氢元素和氧元素组成的。
三、物质的分类
1、单质和化合物
单质 化合物
概念 由同种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物
组成和构成 宏观:由同种元素组成
微观:单质分子由同种元素的原子构成 宏观:由不同种元素组成
微观:化合物分子由不同种元素的原子构成
联系 ①都是纯净物,都有固定组成;
②某些不同单质通过化合反应生成化合物;某些化合物在一定条件下通过分解反应生成几种不同的单质。
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铁是由 组成的
铜是由 组成的
液态氧是由 组成的
液态氧、铁、铜都是由_______元素组成的________,属于_______。
铁元素
氧元素
铜元素
同种
纯净物
单质
Fe
水是由 和 组成
硫酸铜是由 、 和 组成
氢元素
氧元素
硫元素
铜元素
氧元素
硫酸铜(CuSO4)
水、硫酸铜都是由_________元素组成的________,属于_______。
不同种
纯净物
化合物
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表示氧原子
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【思考】右图所示容器中的物质属于单质吗?