第四单元实验活动2 水的组成及变化的探究课件-2024-2025学年九年级化学人教版上册

第四单元 自然界的水 实验活动2 水的组成及变化的探究 1 建议用时：20分钟 1.下列有关“水”的叙述中，正确的是( ) A A.冰水混合物是纯净物 B.水资源取之不尽、用之不竭 C.通过活性炭的吸附可以将海水转为淡水 D.电解水时，在电源正极产生的气体体积是电源负极的2倍 [解析] 水资源并不是取之不尽、用之不竭的，地球上水的储量虽然很大，但大部 分是海水，淡水只约占地球水储量的 ，其中大部分难以被人类直接利用，B 错误；活性炭具有吸附性，但不能吸附海水中的氯化钠等杂质，不能通过活性炭的 吸附将海水转为淡水，C错误；电解水时，在电源负极产生的气体体积是电源正极 的2倍，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 2.下列关于水的说法中，正确的是( ) B A.使用含磷的洗涤剂可以减轻水体富营养化 B.氢气燃烧生成水和电解水实验都能证明水的组成 C.自然界中的水经过沉降、过滤、吸附后即可得到纯水 D.为了节约水资源，提倡直接用工业废水浇灌农田 [解析] 禁止使用含磷的洗涤剂才可以减轻水体富营养化，A错误；氢气和氧气燃烧 生成水，证明水中含有氢、氧元素，电解水生成氢气和氧气，也可以说明水中含有 氢、氧元素，B正确；自然界中的水经过沉降、过滤、吸附后得到的水中仍含有可 溶性杂质，不是纯水，C错误；工业废水中含有有毒物质，因此不能用工业废水直 接浇灌农田，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3 3.水是生命之源。下列有关水的说法不正确的是( ) C A.水分子是由原子构成的 B.电解水产生的氢气和氧气体积比大于 ，可能与两种气体的水溶性有关 C.水中含有氢分子 D.海水淡化是向海水要淡水的一种方法 [解析] 水由水分子构成，每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，A正确、C 错误；电解水时生成氢气与氧气的体积比为 ，实际实验中收集到的氢气与氧气 的体积比可能略大于 ，其原因可能是氧气比氢气更易溶于水，B正确；海水淡 化是向海水要淡水的一种方法，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 4 4.为唤起公众节水意识，加强水资源保护，国际上将每年3月22日定为“世界水日”。 下列有关水的说法正确的是( ) D A.经过净水机净化的水是纯水 B.工业废水不经处理就任意排放 C.水电解实验得出水由氢气和氧气组成 D.自来水在加热煮沸过程中有化学变化发生 [解析] 经过净水机净化后的水中依然含有较多的可溶性矿物质，属于混合物，A错 误；工业废水要处理达标后再排放，B错误；水是由氢元素和氧元素组成的，C错误； 加热煮沸自来水的过程中，水中的可溶性碳酸氢钙、碳酸氢镁等会分解生成水垢 （主要成分是碳酸钙和氢氧化镁），该过程有新物质生成，发生了化学变化，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 5. 装置创新 小明利用一杯水、铅笔和电池连接成如图装置，进行 了电解水的实验。实验开始时现象不明显，为此向水中加入少量白醋，顺 利完成了该实验。下列说法不正确的是( ) D A.加入白醋是为了增强水的导电性 B.利用铅笔芯作电极是利用了铅笔芯的导电性 C.与电源负极相连的笔芯产生的气泡更多 D.实验后水杯中的水酸性减弱 [解析] 水的导电性很弱，为了增加水的导电性，加入白醋，白醋显酸性，实验过 程中水不断减少，酸性增强，A正确、D错误；铅笔芯有导电性，可作电极，B正 确；与电源负极相连的笔芯产生的气体是氢气，与电源正极相连的笔芯产生的气体 是氧气，氢气和氧气的体积比约为 ，氢气产生得更多，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 6 6.某同学电解水实验中向水中加入少量硫酸钠溶液，下图所示图像不能正确反映电 解水过程中对应变化关系的是( ) C A. B. C. D. [解析] 电解水实验中产生氢气和氧气的体积比为 ，产生氧气和氢气的质量比为 ，A、B均正确；电解水电源正极产生氧气，电源负极产生氢气，在单位时间内 正极和负极产生气体的速率比为，但在实验开始时，即 时，无气体产生， 电源正、负极产生气体的速率应该都为0，C错误；电解水过程中硫酸钠没有参加 反应，只是为了增加水的导电性，实验中硫酸钠的质量不变，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 7 7.如图是电解水实验装置图，小组同学用水电解器进行实验。 （1）实验时，向球形容器中加水时，需要将两端的活塞______（填“打开”或“关 闭”）；通电后，如图中间球形容器内液面______，其原因是___________________ ____________________________________。 打开 上升 、两管内汇聚气体，气压变大，将水压入中间球形容器中 [解析] 实验时，向球形容器中加水时，需要将两端的活塞打开；通电后，、 两管 内汇聚气体，气压变大，将水压入中间球形容器中，因此中间球形容器内液面上升。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8 （2）小组同学测定两管逸出气体的体积，四组同学的实验数据记录如下： 氧气体积/ 氢气体积/ 终止实验时硫酸的质量分数 甲 80 160 乙 180 90 丙 140 280 丁 200 100 实验中在水中加入 的稀硫酸，是为了________________。上表只有一 组数据最为合理，你认为是____（填“甲”“乙”“丙”或“丁”）组同学的数据。 增强水的导电性 丙 [解析] 分析四组实验数据可知甲、乙组实验后稀硫酸中溶质质量分数不变，不合理， 乙、丁组实验数据中产生氢气和氧气的体积比不为 ，只有丙组同学的数据合理。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 9 8.为了探究水的组成，小组同学设计了“电解水”和“氢气燃烧”两个实验，如图所示 （硫酸铜粉末能检验水的存在并除去水蒸气）。回答下列问题： （1）上述实验中发生的反应的基本类型有___种。 2 [解析] 电解水的反应属于分解反应，氢气燃烧的反应属于化合反应，硫酸铜和水 的反应也是化合反应。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 （2）实验①中产生的氢气和氧气的质量比为_____。 [解析] 实验①中产生的氢气和氧气的质量比即为水中氢元素和氧元素的质量比， 即 。 （3）实验②的目的是______________________________。 检验并除去氢气中混有的水蒸气 [解析] 为了探究水的组成，应将氢气中的水蒸气除去，因此实验②的目的是检验 并除去氢气中混有的水蒸气。 （4）实验①分解的水在理论上___（填“ ”“ ”或“ ”）实验③生成水的质量。 [解析] 反应前后氢元素质量不变，水电解生成的氢气最后又被氧化成水，故质量相等。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 9.水是重要的自然资源，合理开发利用水资源，推进社会发展与进步。某化学兴趣 小组对水展开探究式学习。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 【探究一】探究水的组成 拉瓦锡利用如图1装置探究水的组成：向A杯 中滴加少量的水，水通过灼热的铁管时发生 汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种 黑色固体（化学式为 ）和“可燃空气”， 将气体通过放在冷水中的铜管，在B装置中 收集到纯净的“可燃空气”。 （1）将气体通过放在冷水中的铜管，目的是____________________。 除去气体中的水蒸气 [解析] 分析图1装置可知，将气体通过冷水中的铜管，可除去气体中的水蒸气。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 13 （2）将B装置收集到的“可燃空气”在氧气中点燃，生成了水，写出该反应的符号表 达式_ ________________。 [解析] “可燃空气”是氢气，氢气燃烧生成水，即反应的符号表达式为 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 14 【探究二】研究影响电解水速度的因素 现在我们常采用电解水的方法验证水的组成。纯水 导电能力很弱，电解水时常加入一些氢氧化钠溶液，以 加快电解速度。小华为研究影响电解水速度的因素，用 图2装置做了如下实验，实验记录结果如下表： 实验编号 温度/ 氢氧化钠溶液的浓度 氢气体积/ 收集氢气的时间/ ① 15 20 54.0 ② 15 20 36.2 ③ 30 20 46.2 ④ 30 20 （3）通过对比实验①②③的数据，实验④的时间 最可能是___。 D A.55.8 B.51.5 C.38.8 D.34.4 [解析] 通过对比实验①②可知，溶液的浓度越高，反应速率越快；对比实验①③ 可知，温度越高，反应速率越快。②④是以温度为变量的对比实验，此时④的温度 高，反应速率快，收集气体的时间应该比②少，故选D。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 16 （4）在进行实验的过程中，小华发现每组实验的氢气的产生速度总是越来越快， 请结合以上探究结果分析其中原因：________________________________________ ________________________________________________________________________ ______。 随着电解的进行，水的质量减少，使得氢氧化钠溶液的浓度增大，反应速率加快；且该反应为放热反应，温度升高也会加快反应速率 [解析] 由于电解水，使得水的质量减少，氢氧化钠溶液的浓度增大，可以加快反 应速率，且电解水的反应为放热反应，温度升高也会加快反应速率，故每组实验的 氢气的产生速度总是越来越快。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 17 第四单元 自然界的水 跨学科实践活动3 水质检测及自制净水器 18 1.如图1所示为小明同学利用砂石、活性 炭、纱布、蓬松棉、塑料瓶等材料自制的 简易净水器，并对所在地区的河水进行净 化，请回答下列问题： （1）自制净水器时纱布除包裹材料外还 过滤 （2）判断该简易净水器能否将硬水变成软水，并说明理由：___________________ ______________________________。 （3）该净水器使用一段时间后，有关物质吸附杂质的能力下降。这时清洗后可以 继续使用的材料（除塑料瓶）是纱布和______，需要更换的是蓬松棉和________。 不能，该净水器不能除去水中的可溶性钙、镁化合物 砂石 活性炭 可以起到______（填“过滤”或“吸附”）的作用。 1 2 19 （4）该同学欲利用图2中的水质检测仪（ 代表水中可溶性固体总含量）测定图 1净化后的河水水质。已知用该检测仪测定可饮用自来水的水质时， 示数为158。 ①所测图1净化后的河水 示数______（填“可能”或“不可能”）超过158。 ②将净化后的河水加热煮沸，再次进行检测，发现 示数变小，产生该结果的主 要原因是____________________________________。 可能 煮沸使水中的可溶性钙、镁化合物减少 1 2 20 2.水是人类宝贵的资源，爱护水、节约水，人人有责。小金同学欲用家中常见材料 设计一款简易净水器净化厨房中的污水，于是进行了如下探究。 项目一：净水材料的选择 厨房污水中主要含有泥沙、菜叶、食物残渣、植物色素等，厨房污水的净水方法与 生活中可用材料如下表： 要除去的杂质 净水方法 可选用材料 泥沙 沉降 明矾 菜叶、食物残渣 过滤 粗砂、细沙、棉花、碎石子、棉布 植物色素 吸附 —— （1）利用吸附性除去厨房污水中的植物色素，可选择的材料是________。 活性炭 1 2 21 项目二：净水装置的制作 如图为小金同学制作的简易净水装置。 （2）净水装置中，沉降瓶的作用是_________________________________________ ____________。 将水中的大颗粒物沉降下来，以免堵塞导管（合理即可） 1 2 22 （3）过滤瓶可选择的填充材料为①活性炭；②棉花；③粗砂；④细沙（每种材料 之间都用棉布隔开），请你对过滤瓶中的材料由上到下进行合理排序__________。 ③④①② （4）实验装置改进 实验结束后小金同学发现，此装置净水效果好但净水速率慢， 请你结合所学的物理知识，对装置提出改进意见______________________________ __________________________________________。 可在沉降瓶上方用抽气筒充气，使装置内压强增大，净水速度加快（合理即可） 1 2 23 温馨提示检测学习效果，请用第四单元学业质量评价卷 $$