内容正文:
4.3水的组成(第1课时氢气的性质、水的组成)
一、 氢气的性质
1. 物理性质: 无 色、 无 臭、 难 溶于水、密度比空气 小 的气体。
无
无
难
小
2. 化学性质:具有 可燃 性,在空气中燃烧,产生 淡蓝 色火焰,放出热量,在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,观察到烧杯内壁产生 水雾 ,该反应的文字表达式为 氢气 + 氧气水 。
可燃
淡蓝
水雾
氢气 + 氧气水
【注意】混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生 爆炸 ,所以点燃氢气前,要检验氢气的 纯度 。验纯的方法:收集一小试管氢气,用拇指堵住试管口,使试管口朝下慢慢靠近酒精灯火焰,移开拇指点火,如果发出尖锐爆鸣声,说明气体 不纯 ,声音很小,则表示气体 较纯 。
爆炸
纯度
不纯
较纯
二、 水的组成探究(水的分解实验)
1. 实验现象:通电一段时间后,会看到两个电极上都有 气泡 产生,与正极相连的玻璃管内收集到的气体和与负极相连的玻璃管内收集到的气体的体积比约为 1∶2 ,正极产生的气体能使燃着的木条 复燃 ;负极产生的气体能 燃烧 ,产生 淡蓝 色火焰。
气泡
1∶2
燃烧更旺
燃烧
淡蓝
2. 实验结论:①正极产生的气体是 氧气 ,负极产生的气体是 氢气 。
②水是由 氢 元素和 氧 元素组成的。
氧气
氢气
氢
氧
3. 该反应的文字表达式为 水氢气 + 氧气 ,属于 分解 反应。
【注意】在电解过程中向水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠能增强导电性。
水氢气 + 氧气
分解
4. 微观实质:当水分子分解时,分裂成 氧 原子和 氢 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(如图所示)。
【拓展延伸】化学反应前后元素的种类不变,原子的种类、数目不变。
氧
氢
2个氢原子
1个氢分子
2个氧原子
1个氧分子
例1 下列有关氢气的说法,错误的是( C )
C
A. 通常情况下,氢气是无色无味的气体
B. 氢气的密度比空气小,可用向下排空气法收集
C. 可用如图所示方法检验氢气纯度,若声音很小,证明氢气不纯
D. 在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯,可检验氢气燃烧的产物
例2 (2022·阜新)电解水实验如图所示。下列说法正确的是( C )
C
A. a玻璃管上方产生的气体是氢气
B. 产生氢气和氧气的体积比为1∶2
C. 可用燃着的木条检验产生的气体
D. 该实验说明水是由氢气和氧气组成的
如图是实验室电解水的装置图,请回答:
(1)A试管收集到的气体是 H2 ,C、D表示 直流 ( 填“直流”或“交流”)电源的两极,其中D端表示 正 极,与该电极相连的试管里产生的气体是 氧气 。
(2)通电一段时间后,A、B两试管中气体的体积比约为 2∶1 ,质量比为 1∶8 。
(3) A (填“A”或“B”)试管收集到的气体可以燃烧,点燃该气体之前一定要 验纯 ,防止发生 爆炸 。
H2
直流
正
氧气
2∶1
1∶8
A
验纯
爆炸
变式练习
(4)写出电解水反应的文字表达式 水氢气 + 氧气 。
(5)实验时在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是 增强水的导电性 。
水氢气 + 氧气
增强水的导
电性
(6)该实验证明水不是一种元素,水是由 氢元素 和 氧元素 组成的。
氢元素
氧元素
名师点拨 ①连接正、负极的试管中收集的气体体积比约为1∶2,不是质量比。②实际操作中氧气与氢气的体积比小于1∶2,原因可能是氧气在水中的溶解能力比氢气大,或氧气有氧化性,部分氧气会与电极发生化学反应而被消耗。
1. 下列性质中,属于氢气的化学性质的是( B )
A. 密度最小的气体
B. 能燃烧
C. 无色无味的气体
D. 难溶于水
B
2. [创新实验]如图是电解水实验的改进装置,有关说法正确的是( B )
A. 该实验能证明水由氢、氧原子组成
B. 左侧注射器收集到的气体具有助燃性
C. 左右两侧注射器收集到的气体体积比约为2∶1
D. 右侧注射器收集到的气体能使带火星的木条复燃
B
3. 电解一定量的水,当某一电极上产生5 mL气体时,另一电极产生的气体体积可能是