实验活动2水的组成及变化的探究-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

实验活动2　水的组成及变化的探究 实验目的 1.认识水的组成。 2.了解水在通电条件下发生的变化,进一步认识分解反应。 3.进一步体会科学探究的过程和方法。 实验过程 1.水的生成 纯净的氢气在空气里安静燃烧,在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,可观察到烧杯壁 上的现象是________________,说明____________________。  有水雾生成 氢气燃烧生成水 ‹#› 2.水的分解 (1)实验装置 ‹#› (2)实验过程及现象 ①在电解器玻璃管中加满水(水中加入少量的硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液),用导线 连接电解器与电源; ②接通直流电源,观察玻璃管内的现象并记录如下:a、b两个玻璃管内均产生无色 气泡,a、b两个玻璃管内产生气体的体积比约为__________;  ③切断装置的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验反应中产生的气 体,其中正极产生的气体能____________________________,说明该气体是________; 负极产生的气体可以__________,产生____________的火焰,说明该气体是________。  2∶1 使燃着的木条燃烧更剧烈 氧气 燃烧 淡蓝色 氢气 ‹#› 导·思 (1)检验氢气纯度的具体操作步骤是什么? 提示:首先用拇指堵住收集满氢气的试管口,然后靠近火焰,移开拇指点火,发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯,声音很小则表明氢气较纯。 (2)若验纯时未听到声音,则可能的原因是什么? 提示:收集的氢气很少或氢气已经逸出。 (3)电解时,有的同学发现两个电极产生的气体体积比不是1∶2,试分析原因。 提示:氧气在水中的溶解能力比氢气大;在电解过程中部分氧气与电极反应,消耗了氧气。 (4)在水的生成和分解实验中,说明物质通过化学反应可以相互转化。你对此有何认识? 提示:物质可以通过化学反应进行相互转化,但转化的条件不同。 ‹#› 实验演练 1.(2023秋•南宁区江南区月考)水是生命之源。下列电解水实验的描述正确的 是 ( ) A.负极产生的气体是氧气 B.该实验说明物质在一定条件下可发生分解反应 C.生成氢气、氧气的质量比约为2∶1 D.电解过程中水分子没有发生改变 B ‹#› 2.(2023秋•柳州柳江区月考)图1是电解水的装置,图2是甲、乙试管中收集到的气 体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N,下列说法不正确的是 ( ) A.a应接电源正极 B.气体M能使带火星的木条复燃 C.该实验中乙试管产生气泡更快 D.8 min时产生的H2和O2的体积比是2∶1 B ‹#› 3.生命的孕育和维系需要水。水是我们非常熟悉的物质之一,以下是对水从多角 度的研究。 (1)图1是电解水的实验装置,写出电解水的文字表达式:_____________________。  (2)图2是电解水的微观过程,该过程中没有发生变化的微粒是___________(写粒子 符号)。  水 氢气+氧气 H、O ‹#› (3)下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是________(填字母)。  A.水的电解 B.水的蒸馏 C.氢气在氧气中燃烧 D.水的净化 AC ‹#› (4)实验小组的同学选用不同的电极材料进行电解水实验,一段时间后记录实验数 据如下表。 结合表格数据分析,该电解实验应选用的电极材料是__________,其他实验结果出 现偏差的原因可能是______________________________。  电极材料 铜丝 铁丝 保险丝 钨丝 氢气与氧气 的体积比 7.7∶3.35 6.51∶3.2 6.9∶2.95 7.3∶3.4 铁丝 电极材料与氧气发生了反应 ‹#› 4.某兴趣小组同学利用如图所示装置来验证水的组成。 ‹#› 【实验步骤】 ①用大注射器抽取一定量的2%的硫酸溶液,从A中的大圆孔注入; ②用两个橡胶帽塞住右边两个出气口,用带针头的小注射器分别在出气口1和2处抽气,液面上升,直至水充满正负极; ③接通电源,待C中气体体积达到最大刻度时,关闭电源; ④分别用带针头的注射器抽取气体并检验。 ‹#› 【实验现象】 (1)两个电极上均有气泡冒出,且B与C中的气体体积比是__________,A中液面 __________(填“上升”“下降”或“不变”)。  (2)步骤④中用注射器抽取B中的气体,用__________________进行检验,再抽取 C中的气体,点燃,观察到__________色的火焰。  【实验结论】 (3)本实验证明水是由氢元素和氧元素组成。 【交流与反思】 (4)步骤①中加入硫酸溶液的作用是____________________。  (5)电解水这一反应中发生改变的微粒是____________。  1∶2 上升 带火星的木条 淡蓝 增强水的导电性 水分子 ‹#› 本课结束 ‹#› 实验活动4　燃烧条件的探究 ‹#› 实验目的 1.加深对燃烧条件的认识,进一步了解灭火的原理。 2.体验实验探究的过程。 实验过程 燃烧条件的探究 实验图示 实验现象 结论或解释 蘸酒精的棉球______, 蘸水的棉球 ________ 酒精____可燃物,水______可燃物;  说明燃烧的条件之一是____________ 燃烧 不燃烧 不是 是 需要可燃物 ‹#› 实验图示 实验现象 结论或解释 __________________ _____________ 说明燃烧的条件之一是__________ _______________ 被烧杯罩住的蜡烛熄灭 燃烧需要与_________ 二者都能燃烧,但小 木块先被点燃 温度达到 可燃物的着火点 氧气接触 ‹#› 教材再延伸 对红磷、白磷燃烧条件进行深度探究 装置(夹持仪器已略去) 步骤及现象 Ⅰ、将一定量的红磷、白磷分别浸入80℃热水中,现象 为____________________。  Ⅱ、打开K1,至红磷露出水面,现象为红磷________。  Ⅲ、打开K2,至白磷露出水面,现象为白磷______ 结论:对比步骤Ⅱ和步骤Ⅲ,得出可燃物燃烧的条件之一是____________________ ______,还可以将步骤________(填序号)对比,得出可燃物燃烧的另一个条件。  红磷、白磷均不燃烧 不燃烧 温度达到可燃物的着 火点 Ⅰ、Ⅲ 燃烧 ‹#› 实验演练 1.(2023·恩施州中考)俗话说“人要实,火要虚”。“火要虚”所蕴含的化学道理是( ) A.燃烧需要可燃物 B.温度若达到可燃物的着火点以上就可燃烧 C.燃烧需要有氧气 D.可燃物与氧气接触面积越大,燃烧越充分 D ‹#› 2.(2023秋·安阳期末)如图所示是探究“物质燃烧条件”的三个实验。下列说法中正 确的是( ) A.实验一中热水的作用仅是提供热量 B.实验一利用了控制变量法 C.实验二是探究物质燃烧需要氧气 D.只有实验三说明可燃物燃烧需要温度达到着火点 B ‹#› 3.(2023·安徽中考)某同学用如图装置探究磷燃烧的条件,下列有关说法错误的是 ( ) A.实验室可通过加热KMnO4制取O2 B.通入O2后,白磷燃烧,说明物质燃烧的条件只需要O2 C.通入O2后,红磷不燃烧,白磷燃烧,说明白磷着火点比红磷低 D.实验室中少量白磷可以保存在冷水中 B ‹#› 4.对火的认识和利用是人类文明发展史上的一个重要里程碑。 某同学对燃烧与灭火展开了探究,如图所示:(白磷着火点 为40 ℃,红磷着火点为240 ℃) (1)实验过程中薄铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧,说明 燃烧需要____________________。  (2)实验过程中热水中白磷没有燃烧的原因是__________________________。  (3)实验过程中大烧杯罩住的原因是________________________________________ ______。  温度达到着火点 可燃物没有与氧气接触 避免五氧化二磷扩散到空气中,造成空气污 染 ‹#› 5.燃料燃烧是人类获得能量的主要来源。 (1)探究燃烧条件:如图将三支试管(①中充满N2;②③中充满空气)同时放入50 ℃的水中,观察到只有②中有白烟产生。 Ⅰ、对比①和②可说明_______________不支持白磷燃烧;  Ⅱ、对比②和③可说明__________________________________;  Ⅲ、气球的作用是____________________。  氮气(或N2) 燃烧需要温度达到可燃物着火点 平衡装置内压强 ‹#› (2)调控燃烧:北京冬奥会火种灯如图,其创意源自青铜器精品——西汉长信宫灯。 火种灯内外灯罩之间有一个导流通道,可保持火种灯外观清洁、透亮无黑烟。导 流通道的作用是________________________________________。  提供充足的氧气或空气使燃料充分燃烧 ‹#› 6.(2023·无锡中考)兴趣小组对燃烧的条件进行探究。 (1)利用图1所示装置进行实验,观察到的现象有 Ⅰ.试管中白磷燃烧; Ⅱ.水中白磷未燃烧; Ⅲ.试管中红磷未燃烧; Ⅳ.气球a先变大后变小。 ①由现象Ⅰ、Ⅱ可推知的结论是__________________________。  ②由现象Ⅰ、Ⅲ可推知的结论是______________________________________。  ③从现象Ⅳ分析:气球a先变大的原因是____________________________________ ___________________。  可燃物燃烧需要与氧气接触 可燃物燃烧需要温度达到可燃物的着火点 白磷燃烧放出热量,试管内的气体受热 膨胀,使气球a变大 ‹#› (2)利用图2所示装置进行燃烧条件的进一步探究。实验测得集气瓶中氧气的体 积分数随时间的变化曲线如图3所示。 ①写出红磷燃烧的化学方程式:__________________。  ②红磷熄灭后,集气瓶内的氧气并未耗尽,氧气的体积分数约为10%。你对燃烧条 件的新认识是___________________________________________________________ ________________。  燃烧需要氧气达到一定浓度,当氧气浓度较低时,可燃物与氧气接 触也不能燃烧 ‹#› 本课结束 ‹#› 4P+5O22P2O5 $$