内容正文:
第10讲 水的组成
学习目标
1.了解水的组成,知道水是由氢氧两种元素组成的
2.能区分单质和化合物
3.能从元素组成上认识氧化物
课程导入
上节课我们学习了水的净化过程,那么水是由什么组成的呢?
古人认为金、木、水、火、土是组成世界的基本元素,你觉得呢?
化学史
知识点
知识讲解
英国科学家普利斯特利将氢气
与空气反应(即氢气燃烧),
发现生成一种液体
英国科学家卡文迪许进一步证
实了氢气与氧气反应生成的液
体是水,并确认2份体积的氢
气与1份体积的氧气恰好生成水
法国科学家拉瓦锡做了相反的实验,将水
蒸气分解得到氢气和氧气,并通过分析和
归纳,得出结论水不是一种“元素”,而
是氢和氧的化合物。
通过上述化学史的学习,我们更加认识到了科学探究是人们获取科学知识,认识客观世界的重要途径。另一方面,我们也学到了水的组成探究的两种方法,即分解法和化合法。
点燃氢气时,发出尖锐爆鸣声表明气体不纯,声音很小表示气体较纯。
检验氢气的纯度
任何可燃性气体或可燃性粉尘,若跟空气混合,遇火时都有可能发生爆炸。如H2、煤粉、面粉、石油气。所以这些物质存在的地方要严禁火种
研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。氢气是无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气小。氢气在空气中燃烧时,产生淡蓝色火焰;混有一定量空气或氧气的氢气遇到明火会发生爆炸。因此点燃氢气前一定要检验其纯度(如下图)。
水的组成
实验2
如下图所示,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。
现象:氢气在空气里燃烧发出淡蓝色火焰,放出大量热,烧杯内壁出现水珠
氢气在空气里燃烧
实验2
切断上述装置中的电源,用燃着的木条分别在负极玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,用带火星的小木条在正极玻璃管尖嘴口检验电解反应产生的气体,观察并记录现象。
实验1
在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。然后再火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察烧杯壁上有什么现象发生。
思考:该实验如何解释水由氢、氧两种元素组成?
现象:两电极附近有大量气泡产生,且负极端玻璃管中的气体体积大约是正极端气体体积的2倍。
注意:
①电解水实验中的电源为低压直流电
②为增强水的导电性,常在水中加入硫酸或氢氧化钠
人们在发现氢气在空气里或氧气里燃烧能生成水之后,又研究了水的分解实验。
正极端玻璃管
负极端玻璃管
现象
带火星的木条复燃
气体能燃烧并发出淡蓝色火焰
解释
正极端产生的气体是氧气
负极端产生的气体是氢气
思考:该实验如何解释水由氢、氧两种元素组成?
水分子分解示意图
当水分子分子分解时,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。
水中含有氢、氧两种元素。这种组成中含有不同元素的纯净物叫做化合物,如二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)和高锰酸钾(KMnO4)都是化合物。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)和水(H2O)都是氧化物。由同种元素组成的纯净物叫做单质,如氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、铁(Fe)和碳(C)等都是单质。
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。
知识填空
水是 色、 味、透明的液体。4℃时密度最大,为1g/cm3,标准大气压(101kpa)下沸点为 ℃。
电解水实验
现象:
①开关闭合后,正负极均有气泡产生,一段时间后,正极与负极产生的气体体积比为1:2
②正极产生的气体可 。
③负极产生的气体可 ,火焰为 色。
结论:
①正极产生的气体为氧气,负极产生的气体为氢气。(正氧负氢)
②氧气和氢气的体积比为1:2。
③水是由氢、氧两种元素组成的。(不是由氢气和氧气组成的)
氢气
1.物理性质: 色、 味的气体, 溶于水,密度比空气 。
2.化学性质
可燃性
现象:氢气在空气中燃烧,发出 色火焰,放出大量的热。
优点:
气体验纯:用拇指堵住试管口,向下移近火焰点火,发出尖锐爆鸣声表明气体不纯,声音很小则表示气体纯净。
混有空气或氧气的氢气点燃时会爆炸,故点燃前一定要 。
巩固提升
1.下列关于氢气的说法错误的是( )
A.在标准状况下,氢气的密度比空气小 B.氢气在空气中燃烧时,产生淡蓝色火焰
C.氢气难溶于水 D.点燃氢气时一定