内容正文:
第二单元 探秘水世界
01 思维导图
02 考点速记
第二节 运动的水分子
一、水的三态变化
1.水是由水分子构成的。水分子很小。
2.不同状态的水中,水分子的运动、分子间隔、排列方式有何不同?
在固态的水中,水分子紧密有序排列,只能在固定的位置上振动。
在液态的水中,水分子间隔较小,可在一定程度上自由运动。
在气态的水中,水分子间隔较大,可以完全自由运动。
一定量的水,当它由固态变为液态,再由液态变为气态时,水分子的数目和大小不会变化,变化的只是水分子之间的间隔和排列方式。这样的变化属于物理变化。
结论:物理变化的实质:在物理变化的过程中,分子本身不会变化,变化的是分子之间的间隔和排列。
3.水在三态变化中吸收或放出能量
在水蒸发的过程中,水分子获得太阳光的能量后,运动加快,克服了水分子之间的相互作用,离开液体表面,水变成水蒸气逸散到空气中。
烧开水之后,揭开锅盖,立即就会有许多水滴滴下,这是水蒸气在锅盖上冷凝的结果。
烧水时,部分水分子获得足够的能量,离开水面向锅盖处运动。这些水分子遇到冷的锅盖后失去部分能量,导致其运动减慢,由于分子间的相互作用而彼此靠近,聚集在一起,水蒸气凝结成水滴。
实质:水分子本身没有发生变化,改变的只是水分子之间的间隔,没有新物质生成,属于物理变化。在运动过程中伴随着能量的变化。
二、分子的基本特征
【活动探究】分子的特征
①取一支 20 mL的大试管,先加入10 mL 蒸馏水,再加入 10 mL酒精,然后用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口,竖直静置后标记进入导管的液面高度。用手指堵住导管口,上下颠倒试管几次,再次竖直静置,观察导管内液面的变化。
现象:
解释:
②取两个相同容量的小烧杯,一个烧杯中加入半杯热水,另一个烧杯中加入半杯冷水,然后分别加入少量品红溶液,观察现象。
现象:
解释:
1.分子极小,其质量和体积都很小。
2.分子在不断的运动。温度越高,分子受热能量增大,运动速率加快。
(1)应用
①用分子不停地运动解释闻到气味、溶解、扩散、挥发、蒸发等生活现象。
②用分子运动受温度的影响解释太阳下晒湿衣服比阴凉处干得快。
3.分子间有间隔
(1)分子间间隔大小:一般情况下,气体物质分子间的间隔相对较大,固体和液体物质分子间的间隔相对较小。
解释生活现象:气体体积容易压缩,固体和液体较难被压缩。
(2)分子间间隔受温度和压强的影响
①温度升高,分子间隔增大,温度降低,分子间隔变小。
解释生活现象:物质的热胀冷缩、物质三态变化、给自行车胎打气、等体积的酒精和水混合后总体积变小。夏天车胎、篮球等打气太满容易爆炸,酒精温度计测温度。(给自行车胎打气,分子间隔变小)(水银是金属,由原子构成;水银温度计测温度,是因为受热汞原子间隔变大)
②压强增大,分子间隔减小,压强减小,分子间隔变大。
解释生活现象:加压可以让6000mL氧气装进40mL钢瓶。(注意:分子的大小不会改变,物质体积的变化是分子间隔在改变)
第二节 自然界的水
一、水的天然循环
水的天然循环是通过其三态变化实现的。太阳为水分子提供能量,使其运动加快,达到一定程度后,一些水分子便克服了分子之间的相互作用,变成水蒸气扩散到空气里,在高空中遇冷凝结成云。云随风飘移,再遇冷又转变成雨或雪,降落到地面,汇入江河湖海,渗进山川土地。大自然就是通过水分子的运动,既实现了水的自身净化,又完成了水资源的重新分配,周而复始、源源不断地为地球上的生物补充淡水资源。
二、水资源现状
1.地球上水的储量很大,分布范围也很广,但是大约 97.5% 的水集中在海洋和咸水湖里。淡水约占地球总水量的2.5%,可供人类直接利用的江河水、湖泊淡水以及浅层地下水,仅约占地球淡水总量的13%,占地球总水量的0.3%。水的天然循环给我们带来了淡水。但是,天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等,为满足生活和生产的需要,人们需要根据天然水水质的不同而进行相应的净化处理。
2.保护水资源和节约用水
爱护水资源的途径:节约用水,防治水体污染
国家节水标志
三、天然水的净化
1.水的净化:指将自然界中含有许多可溶性和不溶性杂质,常呈浑浊状态的水,可通过各种途径净化处理的过程。(纯水是无色、无臭、清澈透明的液体)
净化方法
原理
作用
沉淀
静置,使不溶性杂质沉降并与水分层
除去不溶性杂质
过滤
把液体与不溶于液体的固体分离
除去不溶性杂质
吸附
利用活性炭的吸附作用,或者利用明矾溶于水后生成的胶状物,把天然水中的一些不溶性杂质和一些可溶性杂质吸附在其表面,沉降下去。
除去不溶性杂质、一些可溶性杂质和异味等
蒸馏
通过加热的方法使水变成水蒸气后,然后冷凝成水
除去可溶性杂质和不溶性杂质。
2.自来水厂净水过程:
活性炭的作用:具有疏松结构的粉末或颗粒,具有较强的吸附性,可使某些有色液体脱色、吸收各种气体或有异味的物质。
明矾的作用:明矾溶于水后生成的胶状物吸附水中悬浮杂质,使杂质沉降来达到净水的目的。
3.各种净化方法除去的杂质的种类
难溶性杂质
可溶性杂质
降低水的硬度
沉淀
√
过滤
√
吸附
√
√
蒸馏
√
√
√
水的净化效果由低到高的是:沉淀、过滤、吸附、蒸馏(均为物理方法),其中净化效果最好的是蒸馏。
四、过滤
1.过滤:过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法;它根据滤纸能够透过液体和溶于液体的物质的特殊功能,将混合物分离开来的;常用来分离不溶于液体的固体物质跟液体等。
2.适用范围:用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体
3.操作注意事项:“一贴二低三靠”
4.仪器和用品:玻璃仪器(烧杯、玻璃棒、漏斗)、 铁架台、用品(滤纸)
5.过滤后,如果滤液仍然浑浊,可能原因有:
A.承接滤液的烧杯不干净 B.倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C.滤纸破损
6.过滤后仍然浑浊的处理方法,清洗仪器,更换滤纸,重新过滤。
五、蒸馏
1.水的蒸馏
(1)在浑浊的天然水经过滤得到的滤液中加入一包活性炭,充分搅拌后静置一段时间,观察烧杯中液体颜色的变化是滤液颜色消失变得澄清透明,气味也基本消失。
(2)将吸附净化后的滤液加热煮沸,使水蒸气冷凝在烧杯上部的表面皿上。取所得冷凝水,滴在玻璃片上,在酒精灯上慢慢加热至水分消失。观察玻璃片上发生的现象是没有任何物质残留。
给水加热使之变为水蒸气,再将水蒸气冷凝得到液态水的过程叫作水的蒸馏。蒸馏得到的水称为蒸馏水。蒸馏水可认为是纯净物。而天然水中含有多种物质,属于混合物。
2.蒸馏实验操作
根据物质的沸点不同,通过加热的方法,使低沸点物质先蒸发,再冷凝而得以分离的一种操作,所需仪器有蒸馏瓶(蒸馏烧瓶)、铁架台、酒精灯、冷凝管、温度计、橡皮塞、锥形瓶、尾接管、石棉网等。
操作注意事项
(1)加热时要垫石棉网(也可以用其它热浴加热),使之均匀受热。
(2)加热时,液体量不超过容积的2/3,不少于容积的1/3。
(3)配置附件(如温度计等)时,应选用合适的橡胶塞,特别注意检查气密性是否良好。
(4)蒸馏时最好事先在瓶底加入少量沸石,以防暴沸。
(5)蒸馏完毕必须先关闭活塞后再停止加热,防止倒吸。
第三节 水分子的变化
一、水的分解
1.实质:水分子通电状态下分解为氢原子和氧原子,氢原子重新生成氢分子,氧原子重新组合生成氧原子,有新物质生成,是化学变化。
2.实验装置
3.实验过程及现象
(1)连接好装置,为增强水的导电性,可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液。
(2)闭合电路后,会看到试管内的电极上出现气泡,过一段时间,与电源正(氧气),负极(氢气)相连的试管产生的气体体积比约为1:2。
(3)正极产生的气体用带火星的木条检验,发现木条复燃;负极产生的气体接近火焰时,气体能够燃烧,火焰呈淡蓝色。
4.微观理解水的电解
5.该实验结论或推论
(1)水由氢、氧两种元素组成。
(2)水(分子)中,氢、氧两种元素的原子个数比为2:1,通电后生成氢气、氧气两种气体的分子个数比为2:1、体积比为2:1。
(3)水通电生成氢气、氧气,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,该反应的文字方程式为水氢气+氧气。符号表达式:
(4)化学反应前后,原子种类、个数不变,元素种类不变。
(5)在化学变化中,分子可分,而原子不可分。
(6)化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子,原子重新组合成新的分子(或聚集后直接构成物质)。
(7)分子是保持物质化学性质的最小粒子。
(8)原子是化学变化中的最小粒子。
(9)氧气是由氧元素组成;氢气是由氢元素组成。
(10)水是由水分子构成的;一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成;一个氢气分子是由二个氢原子构成;一个氧气分子是由二个氧原子构成。
6.像水通电生成氢气和氧气这样,由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应,叫作分解反应。
【名师点拨】电解水时的误差分析,即氧气、氢气的体积比小于1:2的原因。
(1)氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的,由于氧气的溶解度比氢气的稍大些,导致氧气、氢气的体积比小于1:2。
(2)电极的氧化造成的,当使用金属电极进行实验时,由于氧气的化学性质比较活泼,所以有可能有一部分氧气在电极处与电极发生了反应,使氧气损耗了一部分;导致氧气、氢气的体积比小于1:2。
二、水的合成
1.氢气在空气中燃烧
在空气中点燃纯净的氢气(在点燃氢气前,一定要检验其纯度),并在火焰上方罩一只冷而干燥的烧杯,观察现象,然后用手轻轻触摸烧杯。现象:产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾。
纯净的氢气在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色,烧杯内壁凝结有水雾;用手触摸烧杯,烧杯发烫。这是因为氢气和空气中的氧气在点燃的条件下发生反应生成了水,并放出热量。
文字表达式:氢气+氧气水
符号表达式:H2+O2H2O
2.像氢气和氧气反应生成水这样,由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应,叫作化合反应。
结论:由分子构成的物质发生化学变化时,分子改变了,而原子没有改变。
三、化合反应与分解反应
分解反应
化合反应
概念
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的化学反应
由两种或两种以上的物质生成另一种物质的化学反应
特点
一变多
多变一
表达式
AB=A+B
A+B=AB
03 素养提升
一、物质变化的实质
从分子的角度看,水的蒸发和水的分解两种变化有什么不同?
(1)水的蒸发:
水由液态变为气态,水分子本身没有变,水的化学性质也没有变。只是分子的间隔和排列方式发生了改变。
(2)水的分解:
每个水分子分裂成两个氢原子和一个氧原子,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。水分子变为氢分子和氧分子,分子发生了改变,不再保持水的化学性质。
(3)用微观理论区别混合物和纯净物、物理变化和化学变化
宏观
微观
化学变化
有新物质生成
有新分子生成
物理变化
没有新物质生成
没有新分子生成
纯净物
只含一种物质
只含一种分子
混合物
含有两种或以上物质
含有两种或以上分子
注意:需要考虑有些物质由原子直接构成
二、分子、原子的联系与区别
分子
原子
概念
分子是其保持物质化学性质的最小粒子
原子是化学变化中的最小粒子
性质
质量和体积都很小
不断地运动
分子间有间隔
同种物质的分子性质相同
质量和体积都很小
不断地运动
原子间有间隔
同种原子性质相同
联系
有的物质由分子构成,有的物质由原子直接构成,分子是由原子构成的
区别
在化学变化中,分子可分,原子不可分
三、常见的净水方法(按照净化程度由低到高)
净水方法
原理
作用
注意事项
沉淀
利用重力作用让水中的颗粒物沉降的过程,包括静置沉淀和吸附沉淀
除去不溶性杂质
a.在进水的各种方法中吸附、沉淀、过滤、蒸馏等,发生的都是物理变化
b.在沉淀、过滤、吸附、蒸馏几种净水方法中净化程度最高的是蒸馏
过滤
把液体与不溶于该液体的固体分开
除去不溶性杂质
吸附
利用活性炭等具有吸附作用的物质,把水中的一些不溶性杂质,部分可溶性杂质吸附在表面而除去
除去不溶性杂质,部分可溶性杂质和臭味等
蒸馏
通过加热的方法使水变成水蒸气后,冷凝成水
除去可溶性杂质和不溶性杂质
四、水的分解与合成
水的分解
1、条件:
(1)通直流电;
(2)加入稀硫酸或氢氧化钠溶液,目的:增强水的导电性,原因是它们可以形成自由移动的带电离子。
2、实验现象:通电后,两电极上都有大量的气泡产生,液面下降,一段时间后,正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1:2。
3、气体检验:
(1)正极:用带火星的木条,带火星的木条复燃,证明正极产生的气体是氧气;
(2)负极:用燃着木条,气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,证明负极生成的气体是氢气。
4、结论:
(1)水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)水在通电的条件下分解成氢气和氧气,并且它们的体积比是2:1。
(3)化学变化的本质:在化学反应中,分子分解成原子,而原子不可再分,原子又重新结合成新的分子。
5、能量变化:由电能变成化学能。
水的合成(氢气燃烧)
1、氢气的物理性质:氢气是无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气小,难液化;
2、检验氢气纯度。
(1)收集一试管氢气,用拇指堵住试管口;管口朝下,靠近火焰,移开拇指点火。
(2)如发出尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯。如听到声音很小,则表示氢气较纯。
3、氢气燃烧步骤:①检验纯度(气体不纯净点燃时,易发生爆炸);②在火焰上方罩一个干燥且凉的烧杯;③用手接触烧杯。
4、氢气燃烧现象:氢气燃烧,产生淡蓝色的火焰;烧杯内壁凝结有水雾;烧杯发烫。
5、结论:氢气和氧气在点燃的条件下生成水,即水是由氢氧元素组成。
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第二单元 探秘水世界
01 思维导图
02 考点速记
第二节 运动的水分子
一、水的三态变化
1.水是由水分子构成的。水分子很小。
2.不同状态的水中,水分子的运动、分子间隔、排列方式有何不同?
在固态的水中,水分子紧密有序排列,只能在固定的位置上振动。
在液态的水中,水分子间隔较小,可在一定程度上自由运动。
在气态的水中,水分子间隔较大,可以完全自由运动。
一定量的水,当它由固态变为液态,再由液态变为气态时,水分子的数目和大小不会变化,变化的只是水分子之间的间隔和排列方式。这样的变化属于物理变化。
结论:物理变化的实质:在物理变化的过程中,分子本身不会变化,变化的是分子之间的间隔和排列。
3.水在三态变化中吸收或放出能量
在水蒸发的过程中,水分子获得太阳光的能量后,运动加快,克服了水分子之间的相互作用,离开液体表面,水变成水蒸气逸散到空气中。
烧开水之后,揭开锅盖,立即就会有许多水滴滴下,这是水蒸气在锅盖上冷凝的结果。
烧水时,部分水分子获得足够的能量,离开水面向锅盖处运动。这些水分子遇到冷的锅盖后失去部分能量,导致其运动减慢,由于分子间的相互作用而彼此靠近,聚集在一起,水蒸气凝结成水滴。
实质:水分子本身没有发生变化,改变的只是水分子之间的间隔,没有新物质生成,属于物理变化。在运动过程中伴随着能量的变化。
二、分子的基本特征
【活动探究】分子的特征
①取一支 20 mL的大试管,先加入10 mL 蒸馏水,再加入 10 mL酒精,然后用带玻璃导管的橡皮塞塞住试管口,竖直静置后标记进入导管的液面高度。用手指堵住导管口,上下颠倒试管几次,再次竖直静置,观察导管内液面的变化。
现象:
解释:
②取两个相同容量的小烧杯,一个烧杯中加入半杯热水,另一个烧杯中加入半杯冷水,然后分别加入少量品红溶液,观察现象。
现象:
解释:
1.分子极小,其质量和体积都很小。
2.分子在不断的运动。温度越高,分子受热能量增大,运动速率加快。
(1)应用
①用分子不停地运动解释闻到气味、溶解、扩散、挥发、蒸发等生活现象。
②用分子运动受温度的影响解释太阳下晒湿衣服比阴凉处干得快。
3.分子间有间隔
(1)分子间间隔大小:一般情况下,气体物质分子间的间隔相对较大,固体和液体物质分子间的间隔相对较小。
解释生活现象:气体体积容易压缩,固体和液体较难被压缩。
(2)分子间间隔受温度和压强的影响
①温度升高,分子间隔增大,温度降低,分子间隔变小。
解释生活现象:物质的热胀冷缩、物质三态变化、给自行车胎打气、等体积的酒精和水混合后总体积变小。夏天车胎、篮球等打气太满容易爆炸,酒精温度计测温度。(给自行车胎打气,分子间隔变小)(水银是金属,由原子构成;水银温度计测温度,是因为受热汞原子间隔变大)
②压强增大,分子间隔减小,压强减小,分子间隔变大。
解释生活现象:加压可以让6000mL氧气装进40mL钢瓶。(注意:分子的大小不会改变,物质体积的变化是分子间隔在改变)
第二节 自然界的水
一、水的天然循环
水的天然循环是通过其三态变化实现的。太阳为水分子提供能量,使其运动加快,达到一定程度后,一些水分子便克服了分子之间的相互作用,变成水蒸气扩散到空气里,在高空中遇冷凝结成云。云随风飘移,再遇冷又转变成雨或雪,降落到地面,汇入江河湖海,渗进山川土地。大自然就是通过水分子的运动,既实现了水的自身净化,又完成了水资源的重新分配,周而复始、源源不断地为地球上的生物补充淡水资源。
二、水资源现状
1.地球上水的储量很大,分布范围也很广,但是大约 97.5% 的水集中在海洋和咸水湖里。淡水约占地球总水量的2.5%,可供人类直接利用的江河水、湖泊淡水以及浅层地下水,仅约占地球淡水总量的13%,占地球总水量的0.3%。水的天然循环给我们带来了淡水。但是,天然淡水中往往含有泥沙、可溶性的矿物质和细菌等,为满足生活和生产的需要,人们需要根据天然水水质的不同而进行相应的净化处理。
2.保护水资源和节约用水
爱护水资源的途径:节约用水,防治水体污染
国家节水标志
三、天然水的净化
1.水的净化:指将自然界中含有许多可溶性和不溶性杂质,常呈浑浊状态的水,可通过各种途径净化处理的过程。(纯水是无色、无臭、清澈透明的液体)
净化方法
原理
作用
沉淀
静置,使不溶性杂质沉降并与水分层
除去不溶性杂质
过滤
把液体与不溶于液体的固体分离
除去不溶性杂质
吸附
利用活性炭的吸附作用,或者利用明矾溶于水后生成的胶状物,把天然水中的一些不溶性杂质和一些可溶性杂质吸附在其表面,沉降下去。
除去不溶性杂质、一些可溶性杂质和异味等
蒸馏
通过加热的方法使水变成水蒸气后,然后冷凝成水
除去可溶性杂质和不溶性杂质。
2.自来水厂净水过程:
活性炭的作用:具有疏松结构的粉末或颗粒,具有较强的吸附性,可使某些有色液体脱色、吸收各种气体或有异味的物质。
明矾的作用:明矾溶于水后生成的胶状物吸附水中悬浮杂质,使杂质沉降来达到净水的目的。
3.各种净化方法除去的杂质的种类
难溶性杂质
可溶性杂质
降低水的硬度
沉淀
√
过滤
√
吸附
√
√
蒸馏
√
√
√
水的净化效果由低到高的是:沉淀、过滤、吸附、蒸馏(均为物理方法),其中净化效果最好的是蒸馏。
四、过滤
1.过滤:过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法;它根据滤纸能够透过液体和溶于液体的物质的特殊功能,将混合物分离开来的;常用来分离不溶于液体的固体物质跟液体等。
2.适用范围:用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体
3.操作注意事项:“一贴二低三靠”
4.仪器和用品:玻璃仪器(烧杯、玻璃棒、漏斗)、 铁架台、用品(滤纸)
5.过滤后,如果滤液仍然浑浊,可能原因有:
A.承接滤液的烧杯不干净 B.倾倒液体时液面高于滤纸边缘 C.滤纸破损
6.过滤后仍然浑浊的处理方法,清洗仪器,更换滤纸,重新过滤。
五、蒸馏
1.水的蒸馏
(1)在浑浊的天然水经过滤得到的滤液中加入一包活性炭,充分搅拌后静置一段时间,观察烧杯中液体颜色的变化是滤液颜色消失变得澄清透明,气味也基本消失。
(2)将吸附净化后的滤液加热煮沸,使水蒸气冷凝在烧杯上部的表面皿上。取所得冷凝水,滴在玻璃片上,在酒精灯上慢慢加热至水分消失。观察玻璃片上发生的现象是没有任何物质残留。
给水加热使之变为水蒸气,再将水蒸气冷凝得到液态水的过程叫作水的蒸馏。蒸馏得到的水称为蒸馏水。蒸馏水可认为是纯净物。而天然水中含有多种物质,属于混合物。
2.蒸馏实验操作
根据物质的沸点不同,通过加热的方法,使低沸点物质先蒸发,再冷凝而得以分离的一种操作,所需仪器有蒸馏瓶(蒸馏烧瓶)、铁架台、酒精灯、冷凝管、温度计、橡皮塞、锥形瓶、尾接管、石棉网等。
操作注意事项
(1)加热时要垫石棉网(也可以用其它热浴加热),使之均匀受热。
(2)加热时,液体量不超过容积的2/3,不少于容积的1/3。
(3)配置附件(如温度计等)时,应选用合适的橡胶塞,特别注意检查气密性是否良好。
(4)蒸馏时最好事先在瓶底加入少量沸石,以防暴沸。
(5)蒸馏完毕必须先关闭活塞后再停止加热,防止倒吸。
第三节 水分子的变化
一、水的分解
1.实质:水分子通电状态下分解为氢原子和氧原子,氢原子重新生成氢分子,氧原子重新组合生成氧原子,有新物质生成,是化学变化。
2.实验装置
3.实验过程及现象
(1)连接好装置,为增强水的导电性,可在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液。
(2)闭合电路后,会看到试管内的电极上出现气泡,过一段时间,与电源正(氧气),负极(氢气)相连的试管产生的气体体积比约为1:2。
(3)正极产生的气体用带火星的木条检验,发现木条复燃;负极产生的气体接近火焰时,气体能够燃烧,火焰呈淡蓝色。
4.微观理解水的电解
5.该实验结论或推论
(1)水由氢、氧两种元素组成。
(2)水(分子)中,氢、氧两种元素的原子个数比为2:1,通电后生成氢气、氧气两种气体的分子个数比为2:1、体积比为2:1。
(3)水通电生成氢气、氧气,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,该反应的文字方程式为 。符号表达式:
(4)化学反应前后,原子种类、个数不变,元素种类不变。
(5)在化学变化中,分子可分,而原子不可分。
(6)化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子,原子重新组合成新的分子(或聚集后直接构成物质)。
(7)分子是保持物质化学性质的最小粒子。
(8)原子是化学变化中的最小粒子。
(9)氧气是由氧元素组成;氢气是由氢元素组成。
(10)水是由水分子构成的;一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成;一个氢气分子是由二个氢原子构成;一个氧气分子是由二个氧原子构成。
6.像水通电生成氢气和氧气这样,由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应,叫作分解反应。
【名师点拨】电解水时的误差分析,即氧气、氢气的体积比小于1:2的原因。
(1)氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的,由于氧气的溶解度比氢气的稍大些,导致氧气、氢气的体积比小于1:2。
(2)电极的氧化造成的,当使用金属电极进行实验时,由于氧气的化学性质比较活泼,所以有可能有一部分氧气在电极处与电极发生了反应,使氧气损耗了一部分;导致氧气、氢气的体积比小于1:2。
二、水的合成
1.氢气在空气中燃烧
在空气中点燃纯净的氢气(在点燃氢气前,一定要检验其纯度),并在火焰上方罩一只冷而干燥的烧杯,观察现象,然后用手轻轻触摸烧杯。现象:产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾。
纯净的氢气在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色,烧杯内壁凝结有水雾;用手触摸烧杯,烧杯发烫。这是因为氢气和空气中的氧气在点燃的条件下发生反应生成了水,并放出热量。
文字表达式:氢气+氧气水
符号表达式:H2+O2H2O
2.像氢气和氧气反应生成水这样,由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应,叫作化合反应。
结论:由分子构成的物质发生化学变化时,分子改变了,而原子没有改变。
三、化合反应与分解反应
分解反应
化合反应
概念
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的化学反应
由两种或两种以上的物质生成另一种物质的化学反应
特点
一变多
多变一
表达式
AB=A+B
A+B=AB
03 素养提升
一、物质变化的实质
从分子的角度看,水的蒸发和水的分解两种变化有什么不同?
(1)水的蒸发:
水由液态变为气态,水分子本身没有变,水的化学性质也没有变。只是分子的间隔和排列方式发生了改变。
(2)水的分解:
每个水分子分裂成两个氢原子和一个氧原子,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。水分子变为氢分子和氧分子,分子发生了改变,不再保持水的化学性质。
(3)用微观理论区别混合物和纯净物、物理变化和化学变化
宏观
微观
化学变化
有新物质生成
有新分子生成
物理变化
没有新物质生成
没有新分子生成
纯净物
只含一种物质
只含一种分子
混合物
含有两种或以上物质
含有两种或以上分子
注意:需要考虑有些物质由原子直接构成
二、分子、原子的联系与区别
分子
原子
概念
分子是其保持物质化学性质的最小粒子
原子是化学变化中的最小粒子
性质
质量和体积都很小
不断地运动
分子间有间隔
同种物质的分子性质相同
质量和体积都很小
不断地运动
原子间有间隔
同种原子性质相同
联系
有的物质由分子构成,有的物质由原子直接构成,分子是由原子构成的
区别
在化学变化中,分子可分,原子不可分
三、常见的净水方法(按照净化程度由低到高)
净水方法
原理
作用
注意事项
沉淀
利用重力作用让水中的颗粒物沉降的过程,包括静置沉淀和吸附沉淀
除去不溶性杂质
a.在进水的各种方法中吸附、沉淀、过滤、蒸馏等,发生的都是物理变化
b.在沉淀、过滤、吸附、蒸馏几种净水方法中净化程度最高的是蒸馏
过滤
把液体与不溶于该液体的固体分开
除去不溶性杂质
吸附
利用活性炭等具有吸附作用的物质,把水中的一些不溶性杂质,部分可溶性杂质吸附在表面而除去
除去不溶性杂质,部分可溶性杂质和臭味等
蒸馏
通过加热的方法使水变成水蒸气后,冷凝成水
除去可溶性杂质和不溶性杂质
四、水的分解与合成
水的分解
1、条件:
(1)通直流电;
(2)加入稀硫酸或氢氧化钠溶液,目的:增强水的导电性,原因是它们可以形成自由移动的带电离子。
2、实验现象:通电后,两电极上都有大量的气泡产生,液面下降,一段时间后,正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1:2。
3、气体检验:
(1)正极:用带火星的木条,带火星的木条复燃,证明正极产生的气体是氧气;
(2)负极:用燃着木条,气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,证明负极生成的气体是氢气。
4、结论:
(1)水是由氢元素和氧元素组成的。
(2)水在通电的条件下分解成氢气和氧气,并且它们的体积比是2:1。
(3)化学变化的本质:在化学反应中,分子分解成原子,而原子不可再分,原子又重新结合成新的分子。
5、能量变化:由电能变成化学能。
水的合成(氢气燃烧)
1、氢气的物理性质:氢气是无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气小,难液化;
2、检验氢气纯度。
(1)收集一试管氢气,用拇指堵住试管口;管口朝下,靠近火焰,移开拇指点火。
(2)如发出尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯。如听到声音很小,则表示氢气较纯。
3、氢气燃烧步骤:①检验纯度(气体不纯净点燃时,易发生爆炸);②在火焰上方罩一个干燥且凉的烧杯;③用手接触烧杯。
4、氢气燃烧现象:氢气燃烧,产生淡蓝色的火焰;烧杯内壁凝结有水雾;烧杯发烫。
5、结论:氢气和氧气在点燃的条件下生成水,即水是由氢氧元素组成。
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