2.4 水的组成和净化 第1课时 水的组成 课件-2025-2026学年九年级化学沪教版(2024)上册

氢气的燃烧实验，点燃尖嘴玻璃管中的氢气，可以看到火焰呈黄色。这是因为玻璃中含有钠元素，而钠元素燃烧时火焰是黄色的。纯净的氢气在空气里安静的燃烧，产生的火焰是淡蓝色的。我们将一个干冷的烧杯罩在火焰上方，可以看到烧杯内壁有水雾生成，这说明氢气燃烧时与空气中的氧气反应生成了水。 电解水探究水的组成实验。首先大家要了解本次实验所需要的实验用品。实验仪器有电解器、直流电源、导线、止水夹、上被酒精灯。实验药品有氢氧化钠溶液。蒸馏水。其他实验用品有火柴、小木条、肺叶、肝。将加有少量氢氧化钠的蒸馏水倒入电解器漏斗中。直至两根玻璃管内的水加满。用止水夹夹住两端的胶皮管。将电解器的正负极与直流电源的正负极相连接。电压调整到16服。打开电源开关，通电一段时间后观察现象。切断电源后。将燃着的木条移至连接正极的玻璃管尖嘴口处，检验电解反应中产生的气体，观察现象。将燃着的木条移至连接负极的玻璃管尖嘴口处观察现象。可以看到，通电一段时间后，两个电极上都产生气泡，正极玻璃管和负极玻璃管中所收集到的气体体积比约为1比2。切断电源后，正极产生的气体使燃着的木条燃烧更旺，负极产生的气体可燃，产生淡蓝色火焰。在该实验中，氧气比氢气更易溶于水，导致收集到的氧气体积偏小使，正负极气体体积比小于1比2。在电解液过程中产生的部分氧气会与金属电极发生氧化反应，导致收集到的氧气体积偏小使，正负极气体体积比小于1比2。装置漏气，使测得的正负极气体体积比不等于1比2。由实验可知，水在通电条件下生成氢气和氧气，正极产生氧气，负极产生氢气。氧气与氢气的体积比为1比2水，是由氢氧两种元素组成的化合物。 第 1 课时 水的组成 沪教版·九年级化学 第 4 节 水的组成和净化 1 能结合电解水实验探究水的组成； 学习目标 水在自然界中能以液态、固态、气态三种状态同时存在。 新课导入 探究水的组成 知识点 新课探究 水加热到一定程度会沸腾，沸腾时液态的水会变成水蒸气，水蒸气冷凝又变成液态的水，降低到一定温度还可以变为固态的冰。上述过程能否用于研究水的组成？你能提出研究水的组成的实验方案吗？ 温故知新 利用化学反应在一定条件下使水分解，研究水分解后的产物，通过产物来认识水的组成。 基础实验 【实验1】实验内容 1. 向如图所示的装置中加入纯净的水（为增强溶液的导电性，可向水中加入少量氢氧化钠），接通直流电源，观察实验现象。 现象 与电源正极相连 与电源负极相连 电极附近 玻璃管内 电极附近 玻璃管内 比较两个玻璃管内现象的差异 产生气泡 产生气泡 液面下降 液面下降 与正极相连的玻璃管内液面下降较慢，与负极相连的玻璃管内液面下降较快，下降高度约为正极的2倍 【实验1】实验内容 2. 将一根带火星的木条平放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，打开活塞，观察实验现象，并推断气体成分。 实验现象 实验结论 带火星的木条复燃 与电源正极相连的玻璃管内生成的气体是氧气 【实验1】实验内容 3. 打开与电源负极相连的玻璃管的活塞，在玻璃管的尖嘴处点燃（或用一支小试管收集生成的气体后移至酒精灯火焰处），观察实验现象，并推断气体成分。 实验现象 实验结论 气体被点燃，产生淡蓝色火焰 与电源负极相连的玻璃管内生成的气体是氢气 【实验1】实验结论 水在通电的条件下能发生分解反应，生成氢气和氧气。 文字表达式：水 氢气＋氧气 通电 H2O H2 O2 【实验2】实验内容 在空气中点燃纯净的氢气，并在火焰上方罩一个干燥的烧杯（如图），观察实验现象。 文字表达式：氢气＋氧气 水 点燃 实验现象 实验结论 产生淡蓝色火焰，杯壁有水雾生成，烧杯壁发烫。 氢气能在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量，生成水。 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其纯度。 思考： 结合上述实验1和实验2中，你可以推断出什么结论？ 水是由氢元素和氧元素组成的。 学以致用 水在煮沸过程中会变成水蒸气，水蒸气在一定条件下可以部分分解产生氢气和氧气。上述两个过程各发生了什么变化？ 物理变化 化学变化 拓展视野 利用太阳光分解水 20世纪70年代，科学家通过大量研究表明，用TiO2等物质作为催化剂，利用太阳光可以直接将水分解为氢气和氧气。近年来，中国科学技术大学研究人员的一系列研究表明，采用纳米级的硅、石墨烯等材料作为催化剂，在太阳光下分解水的效果良好，这为水分解实现工业化制氢提供了新思路。一旦解决了氢气制取、氢气分离和安全储运等瓶颈问题，就能真正打开“氢能时代”的大门，实现能源的可持续发展。 1. 水是生命之源。如图为电解水的实验装置，下列说法正确的是（ ） A．该实验可用于探究水的组成 B．正极所连的电极上产生的是氢气 C．b管中产生的气体可支持燃烧 D．实验过程中漏斗内液面高度不变 A √ × 正氧负氢， 氢二氧一。 氧气 氢气 升高 随堂练习 2. 在电解水的实验中，两电极相连的玻璃管上方产生的气体是______和______。二者的体积比约为_________，这个实验证明了水___________________________。该反应的文字表达式为_______________________。 2∶1 氢气 氧气 是由氢元素和氧元素组成的 水 氢气+氧气 通电 3. 右图为电解水实验示意图。 （1）实验中发生反应的文字表达式为___________________。 【选自教材P68 练习与实践 第4题】 水 氢气+氧气 通电 20 （2）a、b两支试管中产生气体的体积比为________，与试管 a 连接的是电源的_____极，试管 a 中的气体是______，检验该气体的方法是___________________________________________________________________。 2∶1 负 氢气 将用试管a收集 的气体移至酒精灯火焰处，气 体被点燃，发出“噗”的声音 21 课堂小结 电解水实验 氢气的燃烧实验 水的组成 结论 H2＋O2 H2O 点燃 结论 H2O H2＋O2 通电 水是由氢元素和氧元素组成的 $$null