内容正文:
—— 第四单元 自然界的水 ——
课题2 水的组成
1.了解并体验人类认识水的组成的过程和方法。
2.了解氢气的物理性质和化学性质。
3.通过水的生成和分解实验,了解水是由氢、氧两种元素组成的。
4.知道单质、化合物的区别及氧化物的含义,能识别单质、化合物、氧化物。
学习目标
难点
重点
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第四级
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人们对水的组成的认识经历了非常漫长的历史过程,其中有三位非常重要的科学家贡献比较突出:普里斯特利发现了氧气,卡文迪什发现了氢气,但是两位科学家受到当时错误观念的束缚,没能从本质上揭示水的组成。后来拉瓦锡重复了他们的实验,不仅合成了水,还进行了相反的实验,将水分解为氢气和氧气,再次确认了水的组成。
普里斯特利
舍勒
拉瓦锡
舍勒
拉瓦锡
卡文迪什
水的组成
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研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始,那么氢气具有怎样的性质呢?请你阅读课本内容,完成下列问题:
氢气具有怎样的物理性质?
氢气具有怎样的化学性质?
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颜色 气味 状态 水溶性 密度
无色
无味
难溶于水
气体
比空气小
根据以上信息,推测可以用什么方法收集氢气?
排水法和向下排空气法
成果展示
氢气的物理性质
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成果展示
具有可燃性。氢气在空气中燃烧时,产生淡蓝色火焰。
注意:混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸,因此点燃氢气前一定要检验它的纯度!
氢气的化学性质
如何检验氢气的纯度呢
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用拇指堵住集满氢气的试管口
靠近火焰,移开拇指
演示实验
若发出尖锐爆鸣声
氢气不纯
若发出的声音很小
氢气较纯
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在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,过一会儿,观察烧杯壁上的现象。
演示实验
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纯净的氢气与空气中的氧气发生反应,文字表达式为:
氢气 + 氧气
点燃
水
现象:
安静地燃烧,产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水珠产生。
结论:
氢气可燃,燃烧生成水。
成果展示
水是由哪些元素组成的?水在通电时发生了什么变化?
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合作探究
(1)如图4-17所示,在电解器玻璃管中加满水,接通直流电源,观察并记录玻璃管内的现象。
水中可加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液,增强水的导电性。
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实验记录
现象 与电源正极相连的
玻璃管内 与电源负极相连的
玻璃管内
比较两个玻璃管
内现象的差异
液面下降较少,产生的气泡少
液面下降较多,产生的气泡多
产生的气体体积比约为1∶2
电解水两极产生的气体分别是什么?用什么方法验证呢?
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合作探究
(2)切断上述装置中的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,观察并记录实验现象。
实验内容 检验与电源正极相连的
玻璃管内的气体 检验与电源负极相连的
玻璃管内的气体
现象
解释
木条燃烧得更旺
产生的是氧气
产生的气体可燃,
火焰为淡蓝色
产生的是氢气
控制玻璃管活塞的开启程度,使气体慢慢放出。
简记为“正氧负氢,氢二氧一”。
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水在通电后发生了什么变化?
思考讨论
分析水的生成和分解实验,说明其中的哪些现象和事实能够表明水不是一种元素,而是由氢、氧两种元素组成的。
问题一
问题二
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成果展示
1
水在通电后发生了分解反应,生成了氢气和氧气。
2
氢气与氧气在点燃的条件发生反应生成水;水通电分解,正极端玻璃管产生氧气,负极端玻璃管产生氢气,这都表明水不是一种元素,而是由氢、氧两种元素组成的。
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根据水分子分解模型示意图,说出水的分解的微观实质。
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1.每个水分子都是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
2.当水分子分解时,生成了氢原子和氧原子,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。
微观解释:
水
氢气 氧气
(H2O) (H2) (O2)
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思考讨论
水电解生成的氢气和氧气的组成与水的组成有什么不同呢?
水(H2O)
氢气(H2)
氧气(O2)
水由两种元素组成
氢气、氧气均由一种元素组成
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例如:二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)和高锰酸钾(KMnO4)。
例如:二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)、五氧化二磷(P2O5)和水(H2O)。
例如:氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、铁(Fe)和碳(C)。
组成中含有不同种元素的纯净物叫作化合物。
由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素的叫作氧化物。
由同种元素组成的纯净物叫作单质。
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方法导引
分类
一些化学反应
单质
化合物
分解反应
化合反应
依据元素组成
纯净物
依据反应物和生成物种类的多少
分类是一种科学方法。根据研究对象的共同点和差异点,将其分为不同的类别,可以帮助我们分门别类地研究和认识物质及其变化的规律。
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拓
展
小
课
堂
【化学天地】拉瓦锡测定水的组成
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1.检验氢气的纯度时,判断氢气较纯的现象是( )
A.听到尖锐的爆鸣声
B.听到轻微的爆鸣声
C.未听到声音
D.试管炸裂
B
点燃氢气前要检验纯度,检验纯度时,如果听到尖锐的爆鸣声说明氢气不纯;如果听到轻微的爆鸣声,说明氢气较纯。
2.如图是电解水的简易装置,下列有关叙述不正确的是( )
A.a是电源的负极,b是电源的正极
B.若负极产生10 mL气体,则正极产生5 mL气体
C.产生气体时,水槽中的液面会逐渐上升
D.水中加入少许的硫酸钠是反应的催化剂
D
加入少许的硫酸钠的目的是增强水的导电性,硫酸钠不是反应的催化剂。
3.学好化学,必须要熟悉物质的组成与分类。如图,“○”和“●”分别表示质子数不同的两种原子,则下列各图示表示化合物的是( )
A. B.
C. D.
A
单质
化合物
混合物
混合物
4.物质进行分类是学习化学的一种方法。下列各组物质中,按单质、氧化物、化合物和混合物顺序排列的是( )
A.铁、高锰酸钾、二氧化碳、空气
B.红磷、液氧、氯化钾、过氧化氢溶液
C.铜、二氧化硫、氢气、稀有气体
D.液氮、水、氯酸钾、矿泉水
D
A.单质、化合物、氧化物、混合物;
B.单质、单质、化合物、混合物;
C.单质、氧化物、单质、混合物;
D.单质、氧化物、化合物、混合物。
5.下列关于“不一定”的说法不正确的是( )
A.含氧化合物不一定是氧化物
B.纯净物不一定由同种分子构成
C.由同种元素组成的纯净物不一定是单质
D.能分解出氧气的化合物不一定是氧化物
C
含氧化合物不一定是氧化物,如高锰酸钾(KMnO4)属于含氧化合物,不是氧化物;纯净物也可由原子和离子构成;能分解出氧气的不一定是氧化物,如氯酸钾(KClO3)也能分解产生氧气。
课堂小结
化学性质
物理性质
混合物
氢气的性质
水 氢气+氧气
通电
正氧负氢,氢二氧一
水由氢、氧元素组成
化合物
单质
水的电解实验
水的组成
物质的分类
纯净物
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再见
Lavf58.20.100
Lavf58.20.100
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