4.2水的组成---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

水的组成 掌握氢气的物理性质、化学性质、用途 从化合、分解等两个角度认识物质的组成，掌握其理论依据 观察电解水的实验，掌握实验名称、目的、仪器、反应原理、步骤、现象、产物检验、结论。 认识物质的简单分类。学会判断纯净物、混合物、单质、化合物、氧化物。 学习目标： 情景导入 你知道水是由什么元素组成的吗？ 探索新知 有什么办法能够探究物质的组成？ 拉瓦锡探究空气组成 ①少量汞放在密闭容器里连续加热12天，发现空气体积减少约1/5 化合法 汞 + 氧气 氧化汞 加热 探索新知 拉瓦锡探究空气组成 ②把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里加强热，得到了汞和氧气，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。 分解法 氧化汞 汞 + 氧气 高温 由此得知，探究物质组成的方法，先通过化学反应让物质发生转化，分析生成的物质，进而推断物质的组成。 实验室制氧气的三种方法，反应物在组成上有什么共同特点？ 回忆 都含有氧元素 由这三种物质可以得到氮气吗？为什么？ 不可以。因为化学反应前后元素的种类不发生改变。 提出问题 在很长的一段时间里，水曾经被看作是一种“元素”。直到18世纪末，人们通过对水的生成和分解实验的研究，才最终认识了水的组成。 水是由一种元素组成的吗? 揭开水的组成秘密是从氢气燃烧实验开始的 普利斯特里 英国化学家 把“易燃空气”（氢气）和空气混合后放在干燥、洁净的玻璃瓶中， 当用电火花点火时，发出震耳的爆鸣声，且玻璃瓶上出现了液滴。 以史为鉴——擦肩而过的真相 卡文迪什 英国化学家、物理学家 用纯氧代替空气进行上述实验， 确认所得液滴是水，并确认大约2份体积的“易燃空气”与1份体积的氧，恰好化合成水。 以史为鉴——擦肩而过的真相 拉瓦锡 法国化学家 水不是一种元素，而是“易燃空气”和氧的化合物。 结论： 一年之后，拉瓦锡重复了他们的实验，并做了一个相反的实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，得到“易燃空气”。 英国科学家 普利斯特里 英国科学家 卡文迪什 法国科学家 拉瓦锡 水的组成揭秘 两位科学家错误解释： 两种气体里都含有水 且将“易燃空气”正式命名为“生成水的元素”，即“氢”。 生活中的各种氢气球 氢 气 有 什 么 性 质 ？ 一、氢气的性质与用途 最 轻 的 气 体 氢气 （1）物理性质 无色、无臭、难溶于水， 气体，密度比空气的小。 收集方法： 排水法或向下排空气法 1.氢气的性质 最 轻 的 气 体 (2)化学性质：可燃性 现象：氢气在空气中安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热，烧杯内壁有水雾。 文字表达式：氢气+氧气 水 点燃 结论：H2和O2化合生成水，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成的，根据化学反应前后元素种类不变，说明水是由氢元素和氧元素组成的。 2.氢气的验纯 注：可燃性气体点燃之前必须验纯 用拇指堵住集满 氢气的试管口； 靠近火焰，移开 拇指点火。若发出尖锐的爆鸣声：氢气不纯；声音很小：氢气较纯。 3.氢气的用途 填充探空气球；做高能燃料、氢氧焰；冶炼金属，制备硅；工业合成氨；制盐酸 实验仪器和实验注意事项： 水中可以加入少量硫酸钠或氢氧化钠溶液： 增加水的导电性 水电解器 【探究水的组成】 直流电源 大侠：为什么不用交流电？ 电极周期性变换，两电极上均产生氢气和氧气的混合气体，既危险又不能分离。 正负极确定 活塞 活塞 电解水实验 操作： ①在电解器玻璃管里加满水， 接通直流电电源，观察现象。 ②一段时间后断开电源，用燃着的 木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验 正、负两极生产的气体。 两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管 现象 比较两玻璃管中现象差异 均产生气泡 产生气泡的速度慢 产生气泡的速度快 正极与负极产生的气体的体积比是1:2 实验现象 正负极各生成了什么气体？如何进行检验？ 气体检验 正氧负氢、氧一氢二 正极端玻璃管 负极端玻璃管 现象 解释 使木条燃烧更剧烈 产生的气体是 气体可以燃烧，产生淡蓝色的火焰 产生的气体是 文字表达式： 结论：水由 和 组成。 氢元素 氧元素 氧气 氢气 讨论：有同学在做电解水实验中，最后得到氧气和氢气的气体体积比例小于1：2，这是怎么回事？ 相同条件下，氧气在水中的溶解能力比氢气强； 氧气与电极发生反应而被消耗了。 讨论交流 ①上述实验中水是否发生了分解反应？生成了几种新物质？ ②分析水的生成和分解的实验，说明其中的哪些现象和事实能够说明 水不是一种元素，是由氢、氧两种元素组成的。 电解水时，生成了氢气和氧气两种新物质，因此属于分解反应。 氢气在空气中燃烧生成了新物质水：电解时，正极端燃着的木条燃烧更旺，负极端有淡蓝色火焰产生------说明水发生了分解反应生成了氧气和氢气。根据化学反应前后元素的种类不变，由此可以推测：水不是一种元素，是由氢、氧两种元素组成。 水分子分解示意图 根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水可以表示为H2 O 。 由氢氧元素组成的物质一定是水吗 ？ 探索新知 反思交流：微观探析水的构成 水分子分裂为氢原子和氧原子，氢原子结合为氢分子，氧原子结合为氧分子。 微观解释： 变化前 变化中 变化后 物质组成的探究方法 回顾：氧化汞由_____元素和 _____元素组成的。 汞 +氧气 氧化汞 Hg O2 HgO 氧化汞 汞 +氧气 HgO Hg O2 加热 加强热 水由_____元素和_____元素元素组成的。 氢气 +氧气 水 H2 + O2 H2 O 水 氢气 +氧气 H2 O H2 O2 点燃 通电 化合法 分解法 氧 汞 氢 氧 水的组成 氢气的性质 水的电解 物理性质：密度小于空气，难溶于水 化学性质 可燃性 现象：（口诀）正氧负氢1：2 结论： 原理 现象：淡蓝色火焰，有水雾生成 原理 要验纯! 水是由氢元素和氧元素组成的 课堂小结 1. 鉴别氧气、二氧化碳、氢气三瓶无色气体最简便的方法是（ ） A．测密度 B．分别倒入澄清石灰水 C．分别用点燃的木条检验 D．分别倒入紫色石蕊试液 2. 关于水的组成的说法中正确的是（ ） A．水是由水元素组成的 B．水是由氢气和氧气组成的 C．水是由氢元素和氧元素组成的 D．水的组成很复杂,至今没有明确的答案 C C 3. 有关如图实验的说法正确的是（ ） A．点燃氢气前不用检验纯度 B．干冷烧杯内壁无明显变化 C．b管气体能使带火星木条复燃 D．两个实验均可证明水的组成 D 4. 电解水的实验中,下列说法正确的是（ ） ①产生的气体中可以点燃的是氢气 ②产生的气体中可以使带火星的木条复燃的是氧气 ③氢气和氧气的体积比约是２∶１ ④水逐渐减少 ⑤水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液的目的是增强水的导电性 D A．①② B．①②③ C．①②④⑤ D ．全部正确 5.右图为电解水的实验装置,下列说法正确的是（ ） A．该实验可用于研究水的组成 B．正极所连的电极上产生的是氢气 C．b中产生的气体可支持燃烧 D．实验证明水由氢原子和氧原子构成 A 6.下列关于氢气在空气中燃烧的现象叙述错误的是（ ） A.在火焰上方罩一个小烧杯，烧杯内壁有小液滴出现 B.放出大量的热 C.产物是水 D.产生淡蓝色火焰 C 7.下列关于电解水的叙述中错误的是（ ） A.为增强水的导电性，常在水中加入一定量的氢氧化钠溶液 B.在水电解器中加满水，然后接通直流电源 C.电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的 D.与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧 D Lavf56.15.102 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$