2.4 跨学科实践活动：学习水的组成的科学史并制作分子模型-【帮课堂】2024-2025学年九年级化学上册同步学与练（科粤版2024）

第二单元 空气、物质的构成与组成 2.4 跨学科实践活动：学习水的组成的科学史并制作分子模型 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．学习探索物质组成与构成的历程，能够设计实验探究水的组成及变化。 2．通过电解水的探究实验,认识探究物质组成的一般思路。 3．通过对分子模型的探究，培养动手实践和动脑思考的能力，养成乐于探究身边物质世界的良好习惯。 重点:探索物质组成与构成的历程；水的组成。 难点:培养动手实践和动脑思考的能力。 一、学习探索物质组成与构成的历程 1.水的组成的发现 英国科学家普利斯特利、卡文迪什分别将“可燃空气（氢气）”与空气或“脱燃素空气（氧气）”混合点然后爆炸，发现有水生成。 拉瓦锡通过“铁和水蒸气反应”实验收集到了可燃空气（氢气），推理得到结论：水由氢、氧两种元素组成。 2.实验探究水的组成 【实验2-5】 实验目的：水的组成及变化的探究 实验原理：水在直流电源作用下会分解成氢气和氧气 实验用品：水电解器、直流电源、导线、烧杯、木条、蒸馏水、氢氧化钠溶液(或稀硫酸)等。 实验步骤 观察与记录 电解水 1.取约100mE的水于烧杯中，加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，搅拌。 / 2.打开两支刻度管的活塞，将溶液注入电解器中至两支刻度管充满”，关闭活塞，连接直流电源。 3.通电，观察并记录电极上和刻度管内的现象。 4.一段时间后,停止通电。 ①通电后，两个电极的表面出现的现象是 。 ②电解后,连接电源负极的刻度管内气体体积与连接电源正极的刻度管内气体体积之比约为 。 检验产物 5.用燃着的木条靠近与电源负极相连的刻度管管口,打开活塞，在尖嘴口罩一个千冷的烧杯，观察并记录现象 ③与电源负极相连的刻度管内气体 ，烧杯内壁出现 。 关闭与电源负极相连的刻度管管口活塞。用燃着的木条靠近与电源正极相连的刻度管管口，打开活塞，观察并记录现象。 ④与电源正极相连的刻度管内气体 。 实验结果与讨论： ①正极上产生的气体是 ，负极上产生的气体是 ，V正：V负≈ 。 ②分析证据 项目 反应物 生成物 物质种类 水（H2O） 氢气（H2） 氧气（O2） 元素组成 氢元素（H）和氧元素（O） 氢元素（H） 氧元素（O） ③得出结论 根据电解水生成氢气和氧气，同时结合氢气和氧气反应生成水的实验事实，得出水是由 组成的。 【反思与评价】 电解水和煮沸水时都有气泡产生，产生气泡的原因有何不同? 【易错提醒】探究物质的组成可以采用的思路： 探究化合物的元素组成时，根据“化学变化前后，元素的种类不会发生变化”这一规律，若能将化合物分解为已知组成的物质，就可通过分析生成物的元素组成来推测该化合物的组成;反之，若能用已知组成的物质合成化合物我们也可以通过分析反应物的元素组成来推测该化合物的组成。 二、制作分子模型 1.分子模型 是化学科学研究的基本方法。通过模型拼装可以从微观视角认识物质的组成与构成。 【观察】分子是由原子构成的，观察以下几种分子的结构模型，你知道它们分别代表哪种分子吗？ 2.用模型演示电解水的微观过程 方案一：用2个水分子微观演示 【拼一拼】用橡皮泥或黏土等材料制作上述分子模型，然后分别演示4个水分子的水解模型（方案二）和6个水分子的水解模型（方案三）。 【讨论】1.方案一、二、三中水分子模型拆分后分别得到多少个氢原子和氧原子?氢原子和氧原子的个数比是多少? 2.方案一、二、三中氢原子和氧原子重新组合后分别得到多少个氢分子和氧分子?水分子、氢分子和氧分子的个数比是多少? 3.化学变化中原子、分子的种类和数目以及元素的种类是否发生了变化?结合该实验说说化学变化的微观实质是什么。 【总结】化学变化的微观实质：分子被破坏成原子，原子重新组合成新分子的过程。即分子在化学反应中可再分，原子不可再分。化学反应前后原子的数目和原子种类不变。 三、展示水分子漫游情景剧 水分子在漫游过程中的变化： 分子获得能量时，运动加快，克服分子间的相互作用，分子间隔增大，水由固态变成液态；获得更多能量，水分子运动更快，水又由液态变为气态。 分子失去能量时，运动减慢，由于分子间存在相互作用，分子间的间隔减小，水由气态又变回液态；失去更多的能量，水分子运动更缓慢，水又由液态变为固态。 1．电解水的实验装置如图所示。下列说法正确的有 。 ①实验说明水是由氢气和氧气气组成的 ②a、b管内气体的质量之比为2：1 ③b管中气体能使带火星的木条复燃 ④实验说明水中溶解了少量的氧气 ⑤电解前后元素种类不变 ⑥实验中若加入少量硫酸钠溶液可增强水的导电性 2．如图，在水电解器的玻璃管里注满水，接通直流电，观察到两个电极上出现　 　，两只玻璃管内液面下降，阴阳两极产生的气体体积比为　 　。该实验我们称之为电解水，其过程可以用如图示意图表示，通过实验说明水分子中含有　 　。 ►问题一 探究水的组成 【典例1】为探究水的组成及变化，某同学设计如图装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量NaOH），再接通直流电源。有关说法不正确的是（　　） A．电解时，乙玻璃管的气泡在c位置产生 B．甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为2：1 C．用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，产生淡蓝色火焰 D．加入少量氢氧化钠是为了增强水的导电性 【解题必备】电解水是在直流电的作用下将水分解，通过对生成物的鉴定，体积数的分析，推断水的组成。该实验可简记为“正氧负氢，氢二氧一”，可根据产生的物质的种类判断电极，也可根据电极判断物质的种类。 【变式1-1】2．如图是利用注射器进行电解水的创新实验，正负电极插入注射器筒内。下列说法不正确的是（　　） A．水中加入少量氢氧化钠，作用是增强水的导电性 B．两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致 C．实验成功时，右边注射器收集到的气体体积约是左边的2倍 D．该实验不仅证明了水的组成，还说明了分子的种类在化学反应前后会发生改变 【变式1-2】11．完全电解ag水，在正极上得到10mL气体，则在负极上得到气体及体积分别是（　　） A．O2，5mL B．O2，20mL C．H2，20mL D．H2，5mL ►问题二 从微观视角认识物质的组成与构成 【典例2】如图，是水的微观层次结构，图中右侧“”表示（　　） A．氢元素 B．氢原子 C．氧元素 D．氧原子 【解题必备】通过电解水的微观示意图可得到的信息： ①水分子分裂成氢原子和氧原子； ②每两个氢原子结合成一个氢分子， 每两个氧原子结合成一个氧分子；③大量的氢分子和氧分子分别构成了氢气和氧气；④水是由氢和氧两种元素组成的；⑤分子和原子都是构成物质的基本粒子；⑥化学变化中原子的种类没有改变。 【变式2-1】某化学反应在反应前、反应中及反应后的过程如图所示，下列说法正确的是（　　） A．在水电解反应中，三个图中出现先后顺序是B→A→C B．若某化学变化中出现的先后顺序是C→A→B，则生成物的质量比为2：1或1：2 C．该图所示的反应可用于验证水的组成 D．该反应中元素种类和分子种类都不改变 【变式2-2】如图某物质在一定条件下发生化学反应的微观模拟图，请从微观角度回答下列问题： （1）此化学变化中没有发生改变的粒子有 　 、 　。（填名称） （2）根据化学变化的微观实质，在化学反应中，反应前后原子的 　 、 和 　都不变，所以化学反应前后各物质的质量总和相等。 （3）写出一个质子数与一个氧分子的质子总数相同的离子的符号 　S2﹣　。 1．有关水的电解实验，下列说法正确的是（　　） A．任何物质在通电时都能够分解 B．证明了水是由氢气和氧气组成的 C．证明了水是由氢元素和氧元素组成的 D．证明了水是由氢气分子和氧气分子构成的混合物 2．白露为二十四节气之一，“八月节……阴气渐重，露凝而白也。”意为天气渐转凉，清晨地面和叶子上会有许多露珠。水蒸气凝结成露珠的过程中发生变化的是（　　） A．分子的种类 B．分子的大小 C．分子间的间隔 D．分子的化学性质 3.下列有关水的组成说法错误的是（　　） A．水由大量水分子聚集而成 B．水由二个氢元素和一个氧元素组成 C．每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成 D．水由氢元素和氧元素组成 4．对水组成的研究，可采用对水电解的方法，下列有关叙述错误的是（　　） A．每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成 B．水电解得到氢气和氧气，得出水是由氢元素和氧元素组成 C．保持水的化学性质的粒子是氢原子和氧原子 D．水电解过程前后元素种类没有发生变化 5．电解水实验如图。下列说法不正确的是（　　） A．试管1中得到H2 B．水由H2、O2组成 C．产生H2和O2的体积比为2：1 D．实验说明水分子是可分的 6．水是生命之源，如图是有关水的两个实验，相关说法正确的是（　　） A．实验1中试管a中的气体可使带火星的木条复燃 B．实验2可说明水由氢气和氧气组成 C．实验1水变化遵循质量守恒定律 D．两个实验中分子和原子种类都不发生变化 7．用微粒的相关知识回答： （1）保持水的化学性质的最小粒子是 　 　。 （2）氧气和氮气通常都是无色气体，但化学性质不同，是因为构成它们的 　 　不同。 （3）氧化汞（HgO）受热分解生成汞（Hg）和氧气（O2）的变化过程中，变化的粒子是 　 　，不变的粒子是 　 　。 （4）由分子直接构成的物质，发生物理变化的微观实质是 　 　；发生化学变化的微观实质是 　 　。 8．电解水实验证明水是由 　 组成的。 下列实验也能验证水的组成的是 　 　（填字母序号）。 A．氢气在空气中燃烧 B．氢气在氧气中燃烧 C．甲烷在氧气中燃烧 1．能证明水是由氧元素和氢元素组成的实验是（　　） A．水的蒸发 B．水的净化 C．水的电解 D．水的蒸馏 2．人工造雪是先将水制成小冰片，高压风机将冰片粉碎吹出，就形成了晶莹的雪花。下列说法正确的是（　　） A．水制成冰片后，水分子静止不动 B．小冰片变成雪花时，水分子分解成原子 C．冰雪融化会放出热量 D．水制成冰片，冰片变成雪花都属于物理变化 3．关于水的组成的下列说法错误的是（　　） A．氢气燃烧只生成水，证明水是氢氧两种元素组成的 B．电解水只生成氢气和氧气，证明水是氢氧两种元素组成的 C．水是无色无味澄清的液体，说明水是氢氧两种元素组成的 D．从水的化学式是H2O，可以读出水是氢氧两种元素组成的 4．制取蒸馏水的实验如图甲所示，电解水的实验如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．乙实验中a管和b管产生的气体质量比为2：1 B．用燃着的木条检验a管中的气体观察到淡蓝色火焰 C．甲、乙两个实验中水分子的结构都会发生改变 D．甲、乙两个实验均可以用于验证水的组成 5．同学们探究不同电压下10%氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，多次实验测得产生20mL氢气所需时间如图。下列分析错误的是（　　） A．a管与b管中气体体积比为2：1 B．a管中气体可用燃着的木条检验 C．相同条件下，电压越大电解水速率越快 D．实验后氢氧化钠溶液中溶质质量分数减小 6．有关电解水的实验研究如下： 电源A是 　 　极，试管d中收集到 　 　气体。 以上是被打乱的水电解的微观示意图，其反应过程的正确顺序应该依次是 　 　。由图知，化学变化的微观实质是 　 　。 7．学习化学要将宏观现象与微观实质结合起来，请回答下列有关问题： （1）用图一装置来探究水的组成。 ①通电源后，b电极连接电源的 　正　极，a管中的气体是 　氢气　，可用 　带火星的木条　检验b管的气体。 ②此反应的文字表达式为 　。 ③该实验得到的结论是 　 　。 （2）①图二是水分子分解的微观示意图，请将图二中方框内的信息补充完整 　 　，在该反应中，属于氧化物的是 　 （填字母）。 ②从中得出化学变化的微观实质是 　 　。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二单元 空气、物质的构成与组成 2.4 跨学科实践活动：学习水的组成的科学史并制作分子模型 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．学习探索物质组成与构成的历程，能够设计实验探究水的组成及变化。 2．通过电解水的探究实验,认识探究物质组成的一般思路。 3．通过对分子模型的探究，培养动手实践和动脑思考的能力，养成乐于探究身边物质世界的良好习惯。 重点:探索物质组成与构成的历程；水的组成。 难点:培养动手实践和动脑思考的能力。 一、学习探索物质组成与构成的历程 1.水的组成的发现 英国科学家普利斯特利、卡文迪什分别将“可燃空气（氢气）”与空气或“脱燃素空气（氧气）”混合点然后爆炸，发现有水生成。 拉瓦锡通过“铁和水蒸气反应”实验收集到了可燃空气（氢气），推理得到结论：水由氢、氧两种元素组成。 2.实验探究水的组成 【实验2-5】 实验目的：水的组成及变化的探究 实验原理：水在直流电源作用下会分解成氢气和氧气 实验用品：水电解器、直流电源、导线、烧杯、木条、蒸馏水、氢氧化钠溶液(或稀硫酸)等。 实验步骤 观察与记录 电解水 1.取约100mE的水于烧杯中，加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，搅拌。 / 2.打开两支刻度管的活塞，将溶液注入电解器中至两支刻度管充满”，关闭活塞，连接直流电源。 3.通电，观察并记录电极上和刻度管内的现象。 4.一段时间后,停止通电。 ①通电后，两个电极的表面出现的现象是电极的表面都有气泡放出。 ②电解后,连接电源负极的刻度管内气体体积与连接电源正极的刻度管内气体体积之比约为2：1。 检验产物 5.用燃着的木条靠近与电源负极相连的刻度管管口,打开活塞，在尖嘴口罩一个千冷的烧杯，观察并记录现象 ③与电源负极相连的刻度管内气体能使带火星的木条复燃，烧杯内壁出现水雾。 关闭与电源负极相连的刻度管管口活塞。用燃着的木条靠近与电源正极相连的刻度管管口，打开活塞，观察并记录现象。 ④与电源正极相连的刻度管内气体能在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰。 实验结果与讨论： ①正极上产生的气体是氧气，负极上产生的气体是氢气，V正：V负≈1:2。 ②分析证据 项目 反应物 生成物 物质种类 水（H2O） 氢气（H2） 氧气（O2） 元素组成 氢元素（H）和氧元素（O） 氢元素（H） 氧元素（O） ③得出结论 根据电解水生成氢气和氧气，同时结合氢气和氧气反应生成水的实验事实，得出水是由氢元素和氧元素组成的。 【反思与评价】 电解水和煮沸水时都有气泡产生，产生气泡的原因有何不同? 提示：电解水气泡的产生是因为水电解生成了氢气和氧气，发生的是化学变化；煮沸水产生气泡是因为水由液态变为气态，发生的是物理变化。 【易错提醒】探究物质的组成可以采用的思路： 探究化合物的元素组成时，根据“化学变化前后，元素的种类不会发生变化”这一规律，若能将化合物分解为已知组成的物质，就可通过分析生成物的元素组成来推测该化合物的组成;反之，若能用已知组成的物质合成化合物我们也可以通过分析反应物的元素组成来推测该化合物的组成。 二、制作分子模型 1.分子模型 模型构建是化学科学研究的基本方法。通过模型拼装可以从微观视角认识物质的组成与构成。 【观察】分子是由原子构成的，观察以下几种分子的结构模型，你知道它们分别代表哪种分子吗？ 氢气分子 氮气分子 氧分子 二氧化碳分子 水分子 2.用模型演示电解水的微观过程 方案一：用2个水分子微观演示 【拼一拼】用橡皮泥或黏土等材料制作上述分子模型，然后分别演示4个水分子的水解模型（方案二）和6个水分子的水解模型（方案三）。 【讨论】1.方案一、二、三中水分子模型拆分后分别得到多少个氢原子和氧原子?氢原子和氧原子的个数比是多少? 提示：方案一中水分子模型拆分后得到4个氢原子和2个氧原子，方案二得到8个氢原子和4个氧原子，方案三得到12个氢原子和6个氧原子；氢原子和氧原子的个数比是2:1。 2.方案一、二、三中氢原子和氧原子重新组合后分别得到多少个氢分子和氧分子?水分子、氢分子和氧分子的个数比是多少? 提示：方案一中氢原子和氧原子重新组合后得到1个氧分子和2个氢分子，方案二得到2个氧分子和4个氢分子，方案三得到3个氧分子和6个氢分子；氢分子和氧分子的个数比是2:1。 3.化学变化中原子、分子的种类和数目以及元素的种类是否发生了变化?结合该实验说说化学变化的微观实质是什么。 提示：化学变化中分子的种类和数目发生变化，原子的种类和数目不变，元素的种类不发生变化。 【总结】化学变化的微观实质：分子被破坏成原子，原子重新组合成新分子的过程。即分子在化学反应中可再分，原子不可再分。化学反应前后原子的数目和原子种类不变。 三、展示水分子漫游情景剧 水分子在漫游过程中的变化： 分子获得能量时，运动加快，克服分子间的相互作用，分子间隔增大，水由固态变成液态；获得更多能量，水分子运动更快，水又由液态变为气态。 分子失去能量时，运动减慢，由于分子间存在相互作用，分子间的间隔减小，水由气态又变回液态；失去更多的能量，水分子运动更缓慢，水又由液态变为固态。 1．电解水的实验装置如图所示。下列说法正确的有 。 ①实验说明水是由氢气和氧气气组成的 ②a、b管内气体的质量之比为2：1 ③b管中气体能使带火星的木条复燃 ④实验说明水中溶解了少量的氧气 ⑤电解前后元素种类不变 ⑥实验中若加入少量硫酸钠溶液可增强水的导电性 【答案】③⑤⑥ 2．如图，在水电解器的玻璃管里注满水，接通直流电，观察到两个电极上出现　 　，两只玻璃管内液面下降，阴阳两极产生的气体体积比为　 　。该实验我们称之为电解水，其过程可以用如图示意图表示，通过实验说明水分子中含有　 　。 【答案】气泡；2：1；两个氢原子和一个氧原子； ►问题一 探究水的组成 【典例1】为探究水的组成及变化，某同学设计如图装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量NaOH），再接通直流电源。有关说法不正确的是（　　） A．电解时，乙玻璃管的气泡在c位置产生 B．甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为2：1 C．用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，产生淡蓝色火焰 D．加入少量氢氧化钠是为了增强水的导电性 【答案】C 【解答】解：A、电解时，乙玻璃管的气泡在c位置产生，选项说法正确，不符合题意； B、电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，产生氢气与氧气的体积比约为2：1，故图中甲玻璃管产生的是氢气，乙玻璃管产生的是氧气，则甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为2：1，选项说法正确，不符合题意； C、乙玻璃管产生的是氧气，氧气具有助燃性，则用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，实验现象为木条燃烧更旺，选项说法错误，符合题意； D、纯水的导电性较弱，加入少量氢氧化钠是为了增强水的导电性，选项说法正确，不符合题意。 故选：C。 【解题必备】电解水是在直流电的作用下将水分解，通过对生成物的鉴定，体积数的分析，推断水的组成。该实验可简记为“正氧负氢，氢二氧一”，可根据产生的物质的种类判断电极，也可根据电极判断物质的种类。 【变式1-1】2．如图是利用注射器进行电解水的创新实验，正负电极插入注射器筒内。下列说法不正确的是（　　） A．水中加入少量氢氧化钠，作用是增强水的导电性 B．两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致 C．实验成功时，右边注射器收集到的气体体积约是左边的2倍 D．该实验不仅证明了水的组成，还说明了分子的种类在化学反应前后会发生改变 【答案】C 【解答】解：A.水的导电性很弱，水中加入少量氢氧化钠，其作用是增强水的导电性，故A正确； B.两个注射器内的原始液面、电极长度要保持一致，这样便于对比，故B正确； C.电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，实验成功时，右边注射器收集到的气体体积约是左边的一半，故C不正确； D.水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可得出水是由氢、氧两种元素组成；水分子分成氢原子、氧原子，氢原子、氧原子重新组合成氢分子、氧分子，可得出分子的种类在化学反应前后会发生改变，故D正确。 故选：C。 【变式1-2】11．完全电解ag水，在正极上得到10mL气体，则在负极上得到气体及体积分别是（　　） A．O2，5mL B．O2，20mL C．H2，20mL D．H2，5mL 【答案】C 【解答】解：电解水实验中，与负极相连一端产生氢气，与正极相连一端产生氧气，氢气与氧气的体积比为2：1。在正极上得到10mL气体，则在负极上得到的氢气体积是20mL。 故选：C。 ►问题二 从微观视角认识物质的组成与构成 【典例2】如图，是水的微观层次结构，图中右侧“”表示（　　） A．氢元素 B．氢原子 C．氧元素 D．氧原子 【答案】B 【解答】解：由图示可知一杯水由很多水滴构成，水滴又是由很多水分子构成，通过水分子的模型可知，水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成。所以图中右侧“O”表示氢原子。 故选：B。 【解题必备】通过电解水的微观示意图可得到的信息： ①水分子分裂成氢原子和氧原子； ②每两个氢原子结合成一个氢分子， 每两个氧原子结合成一个氧分子；③大量的氢分子和氧分子分别构成了氢气和氧气；④水是由氢和氧两种元素组成的；⑤分子和原子都是构成物质的基本粒子；⑥化学变化中原子的种类没有改变。 【变式2-1】某化学反应在反应前、反应中及反应后的过程如图所示，下列说法正确的是（　　） A．在水电解反应中，三个图中出现先后顺序是B→A→C B．若某化学变化中出现的先后顺序是C→A→B，则生成物的质量比为2：1或1：2 C．该图所示的反应可用于验证水的组成 D．该反应中元素种类和分子种类都不改变 【答案】C 【解答】解：A、在水电解反应中，三个图中出现先后顺序是C→A→B，故A错误； B、若某化学变化中出现的先后顺序是C→A→B，是水分解生成了氢气和氧气，方程式是2H2O2H2↑+O2↑，则生成物的质量比为1：8或8：1，故B错误； C、该图所示的反应无论是水的分解还是水的生成都可用于验证水的组成，故C正确； D、由微粒的变化可知，该反应中原子的种类不变，元素种类也不变，分子种类发生了改变，故D错误； 故选：C。 【变式2-2】如图某物质在一定条件下发生化学反应的微观模拟图，请从微观角度回答下列问题： （1）此化学变化中没有发生改变的粒子有 　 、 　。（填名称） （2）根据化学变化的微观实质，在化学反应中，反应前后原子的 　 、 和 　都不变，所以化学反应前后各物质的质量总和相等。 （3）写出一个质子数与一个氧分子的质子总数相同的离子的符号 　S2﹣　。 【答案】（1）氧原子、氢原子； （2）种类、数目和质量； （3）S2﹣。 【解答】解：（1）由微观示意图可得出：在此化学反应中氧原子、氢原子没有发生改变； （2）从微观角度来说，化学反应的实质就是：分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子，在化学反应中，反应前后原子的种类、数目和质量不变，所以化学反应前后各物质的质量总和相等； （3）一个氧分子由两个氧原子组成，每个氧原子有8个质子，所以一个氧分子的质子总数是16，因此，我们需要找到一个离子，其质子数也是16，这个离子是硫离子，其符号为：S2﹣。 1．有关水的电解实验，下列说法正确的是（　　） A．任何物质在通电时都能够分解 B．证明了水是由氢气和氧气组成的 C．证明了水是由氢元素和氧元素组成的 D．证明了水是由氢气分子和氧气分子构成的混合物 【答案】C 【解答】解：A、不是任何物质在通电下都能分解，该选项不正确。 B、水的电解证明水是由氢元素和氧元素组成的，而不是氢气和氧气，该选项不正确。 C、水的电解生成氢气和氧气，证明了水是由氢氧两种元素组成的，该选项正确。 D、水是纯净物，不是由氢气分子和氧气分子构成的混合物，该选项不正确。 故选：C。 2．白露为二十四节气之一，“八月节……阴气渐重，露凝而白也。”意为天气渐转凉，清晨地面和叶子上会有许多露珠。水蒸气凝结成露珠的过程中发生变化的是（　　） A．分子的种类 B．分子的大小 C．分子间的间隔 D．分子的化学性质 【答案】C 【解答】解：水蒸气凝结成露珠属于物理变化，该过程中分子的种类、大小及化学性质均不发生改变，改变的是分子之间的间隔大小。 故选：C。 3.下列有关水的组成说法错误的是（　　） A．水由大量水分子聚集而成 B．水由二个氢元素和一个氧元素组成 C．每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成 D．水由氢元素和氧元素组成 【答案】B 【解答】解：A、水由大量水分子聚集而成，正确。 B、元素只论种类，不论个数，不能说水由二个氢元素和一个氧元素组成，不正确。 C、每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，正确。 D、水由氢元素和氧元素组成，正确。 故选：B。 4．对水组成的研究，可采用对水电解的方法，下列有关叙述错误的是（　　） A．每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成 B．水电解得到氢气和氧气，得出水是由氢元素和氧元素组成 C．保持水的化学性质的粒子是氢原子和氧原子 D．水电解过程前后元素种类没有发生变化 【答案】C 【解答】解：A、由水分子的模型图可知，每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，故A叙述正确； B、水电解得到氢气和氧气，得出水是由氢元素和氧元素组成，故B叙述正确； C、保持水的化学性质的粒子是水分子，故C叙述错误； D、由质量守恒定律可知，水电解过程前后元素种类没有发生变化，故D叙述正确。 故选：C。 5．电解水实验如图。下列说法不正确的是（　　） A．试管1中得到H2 B．水由H2、O2组成 C．产生H2和O2的体积比为2：1 D．实验说明水分子是可分的 【答案】B 【解答】解：A、由电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知，试管1与电源负极相连，试管1中得到H2，故选项说法正确。 B、电解水时，负极产生氢气，正极产生氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，则水是由氢元素和氧元素组成，故选项说法错误。 C、电解水时，与电源负极相连的玻璃管内的气体体积多，是氢气；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积少，是氧气；且两者的体积之比大约是2：1，故选项说法正确。 D、水分子分成了氢原子和氧原子，然后氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子，该事实说明分子是可以再分的，故选项说法正确。 故选：B。 6．水是生命之源，如图是有关水的两个实验，相关说法正确的是（　　） A．实验1中试管a中的气体可使带火星的木条复燃 B．实验2可说明水由氢气和氧气组成 C．实验1水变化遵循质量守恒定律 D．两个实验中分子和原子种类都不发生变化 【答案】C 【解答】解：A、由电解水实验结论“正氧负氢、氢二氧一”可知，实验1中试管a与电源的负极相连，产生的气体体积多，是氢气，不能使带火星的木条复燃，故选项说法错误。 B、实验2是水加热变为水蒸气，没有新物质生成，属于物理变化，不能说明水的组成，且水中不含氢气和氧气，故选项说法错误。 C、一切化学变化均遵守质量守恒定律，实验1水变化遵循质量守恒定律，故选项说法正确。 D、实验1电解水生成氢气和氧气，属于化学变化，水分子分成了氢原子和氧原子，然后氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子，分子的种类发生了改变，原子的种类不变；实验2中，没有新物质生成，属于物理变化，分子的种类和原子的种类均不变，故选项说法错误。 故选：C。 7．用微粒的相关知识回答： （1）保持水的化学性质的最小粒子是 　 　。 （2）氧气和氮气通常都是无色气体，但化学性质不同，是因为构成它们的 　 　不同。 （3）氧化汞（HgO）受热分解生成汞（Hg）和氧气（O2）的变化过程中，变化的粒子是 　 　，不变的粒子是 　 　。 （4）由分子直接构成的物质，发生物理变化的微观实质是 　 　；发生化学变化的微观实质是 　 　。 【答案】（1）水分子； （2）分子构成； （3）氧化汞分子；汞原子和氧原子； （4）分子间的间隔发生了改变；分子分成原子，原子重新组合成新分子； 【解答】解：（1）水由水分子构成，保持水的化学性质的最小粒子是水分子；故答案为：水分子； （2）氧气和氮气通常都是无色气体，但化学性质不同，是因为构成它们的分子构成不同；故答案为：分子构成； （3）氧化汞（HgO）受热分解生成汞（Hg）和氧气（O2）的变化过程中，变化的粒子是氧化汞分子，不变的粒子是汞原子和氧原子；故答案为：氧化汞分子；汞原子和氧原子； （4）由分子直接构成的物质，发生物理变化的微观实质是分子间的间隔发生了改变；发生化学变化的微观实质是分子分成原子，原子重新组合成新分子；故答案为：分子间的间隔发生了改变；分子分成原子，原子重新组合成新分子； 8．电解水实验证明水是由 　 组成的。 下列实验也能验证水的组成的是 　 　（填字母序号）。 A．氢气在空气中燃烧 B．氢气在氧气中燃烧 C．甲烷在氧气中燃烧 【答案】H、O；B。 【解答】解：水是由氢元素和氧元素组成的； 化学反应前后元素种类不变，空气中含有除H、O以外其他元素，甲烷中含有C。 1．能证明水是由氧元素和氢元素组成的实验是（　　） A．水的蒸发 B．水的净化 C．水的电解 D．水的蒸馏 【答案】C 【解答】解：A、水的蒸发是物理变化，不能说明水的组成。故A不符合题意； B、水的净化是除去水中的杂质，不能说明水的组成。故B不符合题意； C、水的电解生成了氢气和氧气。说明了水是由氢元素和氧元素组成的。故C符合题意； D、水的蒸馏是物理变化，不能说明水的组成。故D不符合题意。 故选：C。 2．人工造雪是先将水制成小冰片，高压风机将冰片粉碎吹出，就形成了晶莹的雪花。下列说法正确的是（　　） A．水制成冰片后，水分子静止不动 B．小冰片变成雪花时，水分子分解成原子 C．冰雪融化会放出热量 D．水制成冰片，冰片变成雪花都属于物理变化 【答案】D 【解答】解：A、无论哪一种状态下，分子都是在不断运动的，故选项说法错误。 B、将冰片吹成雪花时，水分子之间的间隔发生了改变，但是水分子的种类没有改变，故选项说法错误。 C、冰雪融化会吸收热量，故选项说法错误。 D、冰和雪是同一种物质，冰片变成雪花的过程，没有生成新物质，属于物理变化，故选项说法正确。 故选：D。 3．关于水的组成的下列说法错误的是（　　） A．氢气燃烧只生成水，证明水是氢氧两种元素组成的 B．电解水只生成氢气和氧气，证明水是氢氧两种元素组成的 C．水是无色无味澄清的液体，说明水是氢氧两种元素组成的 D．从水的化学式是H2O，可以读出水是氢氧两种元素组成的 【答案】C 【解答】解：A．氢气燃烧只生成水，证明水是氢氧两种元素组成的，说法正确； B．电解水只生成氢气和氧气，证明水是氢氧两种元素组成的，说法正确； C．水的颜色、状态等属于其物理性质，无法说明水的组成，说法错误； D．从水的化学式是H2O，可以读出水是氢氧两种元素组成的，说法正确。 故选：C。 4．制取蒸馏水的实验如图甲所示，电解水的实验如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．乙实验中a管和b管产生的气体质量比为2：1 B．用燃着的木条检验a管中的气体观察到淡蓝色火焰 C．甲、乙两个实验中水分子的结构都会发生改变 D．甲、乙两个实验均可以用于验证水的组成 【答案】B 【解答】解：A、乙实验中a管产生的气体体积多，为氢气，b管产生的气体体积少，为氧气，氢气与氧气的体积比为2：1，质量比为（2×1×2）：（16×2）＝1：8，A错误； B、乙实验中a管产生的气体体积多，为氢气，氢气具有可燃性，燃烧时产生淡蓝色火焰，B正确； C、甲实验为水的蒸馏，发生的是物理变化，水分子没变，乙实验中，水分子发生改变，变成氢分子和氧分子，C错误； D、甲实验中水分子没变，是物理变化，不能证明水的组成，D错误。 故选：B。 5．同学们探究不同电压下10%氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，多次实验测得产生20mL氢气所需时间如图。下列分析错误的是（　　） A．a管与b管中气体体积比为2：1 B．a管中气体可用燃着的木条检验 C．相同条件下，电压越大电解水速率越快 D．实验后氢氧化钠溶液中溶质质量分数减小 【答案】D 【解答】解：A、电解水实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，a管与电源的负极相连，产生的是氢气，b管与电源的正极相连，产生的是氧气，则a管（氢气）与b管（氧气）中气体的体积比为2：1，故A正确，不符合题意； B、电解水实验中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，a管与电源的负极相连，产生的是氢气，氢气具有可燃性，可用燃着的木条检验，b管与电源的正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，可用带火星的木条检验，故B正确，不符合题意； C、由图可知，相同条件下，电压越大，产生20mL氢气所需的时间越短，即电解水的速率越快，故C正确，不符合题意； D、水通电分解生成氢气和氧气，溶质氢氧化钠的质量不变，溶剂水的质量减少，则实验后氢氧化钠溶液的溶质质量分数增大，故D错误，符合题意； 故选：D。 6．有关电解水的实验研究如下： 电源A是 　 　极，试管d中收集到 　 　气体。 以上是被打乱的水电解的微观示意图，其反应过程的正确顺序应该依次是 　 　。由图知，化学变化的微观实质是 　 　。 【答案】正；氢气；bca；分子分解成原子，原子重新组合成新分子。 【解答】解：与A相连的试管内产生气体体积小，为氧气，与电源正极连接，d试管内产生气体体积多，为氢气，与电源负极相连。水电解的过程首先水分子分解成氢原子和氧原子，然后氢原子结合成氢分子，氧原子结合成氧分子，故正确顺序为bca，化学变化的微观实质为分子分解成原子，原子重新组合成新分子。 7．学习化学要将宏观现象与微观实质结合起来，请回答下列有关问题： （1）用图一装置来探究水的组成。 ①通电源后，b电极连接电源的 　正　极，a管中的气体是 　氢气　，可用 　带火星的木条　检验b管的气体。 ②此反应的文字表达式为 　。 ③该实验得到的结论是 　 　。 （2）①图二是水分子分解的微观示意图，请将图二中方框内的信息补充完整 　 　，在该反应中，属于氧化物的是 　 （填字母）。 ②从中得出化学变化的微观实质是 　 　。 【答案】（1）①正；氢气；带火星的木条； ②水氢气+氧气； ③水是由氢元素与氧元素组成的； （2）①；A； ②分子分成原子，原子再重新组合成新的分子。 【解答】解：（1）①由图示可知，a管内的气体体积较大，是氢气，a端连接的是电源的负极，b试管中的气体体积较小，是氧气，连接的是电源的正极，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃；故答案为：正；氢气；带火星的木条； ②水在通电的条件下分解为氢气和氧气，文字表达式为：水氢气+氧气；故答案为：水氢气+氧气； ③电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，可得的实验结论是：水是由氢元素与氧元素组成的；故答案为：水是由氢元素与氧元素组成的； （2）①由微观反应示意图以及质量守恒定律可知，图二中方框内应补充一个氧分子，一个氧分子是由两个氧原子构成的，则图示为；氧化物是由两种元素组成的，且其中有一种元素是氧元素的化合物，因此该反应中水是氧化物；故答案为：；A； ②从中得出化学变化的微观实质是分子分成原子，原子再重新组合成新的分子；故答案为：分子分成原子，原子再重新组合成新的分子。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$