3.2水分子的变化导学案----2025-2026学年鲁教版九年级化学（2024）上册

3.2 水分子的变化导学案 一、学习目标（简写版） 1. 明晰水分解和水合成的实验现象、原理及文字表达式。 1. 掌握化学变化的微观实质，理解分子与原子在化学变化中的行为。 1. 精准辨别分解反应和化合反应，熟知其特征。 二、学习重难点 （一）学习重点 1. 水分解与水合成实验的现象、文字表达式及相关结论。 1. 从微观视角理解化学变化的本质，即分子破裂、原子重新组合。 1. 准确区分分解反应和化合反应的定义与特点。 （二）学习难点 1. 深度领会水分解和合成过程中分子、原子的具体变化。 1. 能够依据化学反应的特征，准确判断其所属的基本反应类型。 1. 透彻理解化学变化中原子的 “不可再分” 以及分子与原子的区别和联系。 三、知识点自主预习填空 1. 水在____条件下分解，生成氢气和氧气，文字表达式为____。 1. 氢气在空气中燃烧，产生____火焰，烧杯内壁出现____，文字表达式为____。 1. 化学变化的实质是分子____成原子，原子重新____为新的分子。 1. 分解反应是由____种物质生成____种或____种以上其他物质的反应。 1. 化合反应是由____种或____种以上物质生成____种物质的反应。 四、知识点讲解与要点 （一）知识点 1：水的分解 1. 实验装置与操作：采用电解水装置，一般以直流电为电源，水中常加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，目的是增强水的导电性，但它们本身并不参与反应。 1. 实验现象： 0. 通电后，正、负两个电极上均有气泡持续冒出。 0. 一段时间后，与电源正极相连的试管内产生的气体体积小，与电源负极相连的试管内产生的气体体积大，二者体积比约为 1∶2，可简记为 “正氧负氢，氢二氧一” 。 16. 气体检验： 0. 正极产生的气体：将带火星的木条伸入该气体中，若木条复燃，则证明是氧气。 0. 负极产生的气体：将燃着的木条靠近该气体，气体能燃烧，且产生淡蓝色火焰，同时在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁出现水珠，证明是氢气。 17. 文字表达式：水氢气 + 氧气 18. 实验结论： 0. 宏观上，水是由氢元素和氧元素组成的。 0. 微观上，在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分。水分子在通电条件下分解成氢原子和氧原子，每 2 个氢原子结合形成 1 个氢分子，大量氢分子聚集成氢气；每 2 个氧原子结合形成 1 个氧分子，大量氧分子聚集成氧气。 19. 常考易错点： 0. 极易混淆正、负极产生气体的种类和体积比，务必牢记 “正氧负氢，氢二氧一”。 0. 常常误将水分解视为物理变化，实则水分解生成了氢气和氧气两种新物质，属于化学变化。 0. 忽视加入氢氧化钠溶液或稀硫酸只是增强导电性，并非参与水分解的反应。 经典例题 1：在电解水实验中，下列说法错误的是（ ） A. 正极产生的气体能使带火星的木条复燃 B. 负极产生的气体体积是正极的 2 倍 C. 水是由氢气和氧气组成的 D. 该实验说明在化学变化中分子可分 答案：C 解析：电解水时，正极产生氧气，能使带火星木条复燃，A 正确；负极产生氢气，其体积是正极氧气的 2 倍，B 正确；水由氢元素和氧元素组成，不是氢气和氧气，C 错误；水分解过程中，水分子分解为氢、氧原子，再重新组合，说明化学变化中分子可分，D 正确，故选 C。 （二）知识点 2：水的合成 1. 实验现象： 0. 纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰。 0. 放出大量的热。 0. 在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁迅速出现水珠。 21. 文字表达式：氢气 + 氧气水 22. 实验结论：氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，进一步证明水由氢元素和氧元素组成。同时，该反应是典型的放热反应，化学能转化为热能和光能。 23. 注意事项：氢气是可燃性气体，与空气混合达到一定比例（氢气的爆炸极限为 4% - 74.2%）时，遇明火会发生爆炸，所以点燃氢气前必须检验氢气的纯度。验纯方法为：用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，移近火焰，移开拇指点火。若听到轻微的 “噗” 声，表明氢气已纯净；若听到尖锐的爆鸣声，则氢气不纯。 24. 常考易错点： 0. 容易忽略氢气点燃前的验纯操作，这是实验安全的关键环节，未验纯直接点燃可能引发危险。 0. 常记错氢气燃烧的火焰颜色，氢气燃烧火焰是淡蓝色，不是蓝色（如一氧化碳燃烧火焰为蓝色）。 经典例题 2：下列关于氢气燃烧实验的描述，错误的是（ ） A. 氢气燃烧产生淡蓝色火焰 B. 该实验说明水由氢原子和氧原子构成 C. 实验前需检验氢气的纯度 D. 氢气燃烧是化学变化 答案：B 解析：氢气燃烧产生淡蓝色火焰，A 正确；氢气燃烧生成水，说明水由氢元素和氧元素组成，水分子由氢原子和氧原子构成，B 错误；氢气易燃，点燃前需验纯，C 正确；氢气燃烧有新物质水生成，是化学变化，D 正确，故选 B。 （三）知识点 3：化学变化的实质 1. 微观解释：在化学变化中，分子首先破裂成原子，原子重新组合形成新的分子。例如，水分解时，水分子（ H2O）破裂成氢原子（H）和氧原子（O），每 2 个氢原子结合形成 1 个氢分子（ H2），每 2 个氧原子结合形成 1 个氧分子（O2）。 1. 原子的特性：原子是化学变化中的最小粒子，在化学变化前后，原子的种类、数目和质量都不会发生改变。例如，水分解过程中，氢原子和氧原子的种类、数目和质量始终保持不变，只是重新组合成了氢气和氧气。 1. 分子与原子的区别：在化学变化中，分子可以再分，而原子不能再分。分子是保持物质化学性质的最小粒子，原子是化学变化中的最小粒子。分子由原子构成，如 1 个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成。 1. 常考易错点： 0. 常误认为化学变化中原子会发生改变，实际上原子在化学变化中是不可再分的，种类、数目和质量都不变。 0. 混淆分子和原子在化学变化中的行为，不清楚分子可分而原子不可分的本质区别。 经典例题 3：从微观角度分析，化学变化的本质是（ ） A. 分子运动速度加快 B. 分子间间隔发生改变 C. 分子破裂成原子，原子重新组合成新分子 D. 一种分子运动到另一种分子之间 答案：C 解析：化学变化本质是分子破裂为原子，原子重新组合成新分子，C 正确；A、B 描述的是物理变化中分子的变化，D 选项也是物理变化中分子的扩散现象，均不符合化学变化本质，故选 C。 （四）知识点 4：分解反应和化合反应 1. 分解反应： 0. 定义：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。 0. 特征：“一变多”，表达式可表示为 A → B + C +… 。例如，水氢气 + 氧气；过氧化氢水 + 氧气等反应都属于分解反应。 30. 化合反应： 0. 定义：由两种或两种以上物质生成一种物质的反应。 0. 特征：“多变一”，表达式可表示为 A + B +…→ C 。例如，氢气 + 氧气水；碳 + 氧气二氧化碳等反应都属于化合反应。 31. 区分方法：判断一个反应是分解反应还是化合反应，关键在于观察反应前后物质种类数的变化。“一变多” 的是分解反应，“多变一” 的是化合反应。但要注意，不能仅依据反应物或生成物的种类数判断，必须综合考虑反应前后的变化情况。 32. 常考易错点： 0. 难以准确判断反应类型，关键是对 “一变多” 和 “多变一” 的特征把握不准，需要仔细分析反应物和生成物的种类。 0. 容易将不属于这两种基本反应类型的反应错误归类，例如，甲烷 + 氧气二氧化碳 + 水，该反应既不是分解反应也不是化合反应，因为它不符合二者的特征。 经典例题 4：下列反应中，属于化合反应的是（ ） A. 碳酸钙氧化钙 + 二氧化碳 B. 锌 + 稀硫酸 → 硫酸锌 + 氢气 C. 硫 + 氧气二氧化硫 D. 石蜡 + 氧气二氧化碳 + 水 答案：C 解析：A 反应是 “一变多”，属于分解反应；B 是置换反应；C 是 “多变一”，属于化合反应；D 不属于基本反应类型，故选 C。 五、效果检测（判断题） 1. 电解水实验中，正、负极产生气体的质量比为 1∶2。（ ） 1. 氢气燃烧生成水的反应是化合反应。（ ） 1. 化学变化中，分子可再分，原子不可再分。（ ） 1. 分解反应的特征是 “多变一”。（ ） 1. 点燃氢气前不需要检验纯度。（ ） 六、本节内容的思维导图 七、本节内容的归纳总结 1. 水在通电条件下分解生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧生成水，这两个实验从不同角度证明了水由氢元素和氧元素组成。水分解时，水分子破裂，氢、氧原子重新组合；氢气燃烧时，氢分子、氧分子破裂，原子重新组合成水分子。 1. 化学变化的实质是分子破裂为原子，原子重新组合成新分子。原子是化学变化中的最小粒子，在化学变化前后，原子的种类、数目和质量均不改变，而分子的种类一定会改变。 1. 分解反应的特征是 “一变多”，即一种物质生成多种物质；化合反应的特征是 “多变一”，即多种物质生成一种物质。判断反应类型时，要依据反应前后物质种类数的变化，准确归类。 1. 氢气作为一种可燃性气体，点燃前必须检验纯度，以防爆炸，这是实验安全的重要保障。同时，理解和掌握这些知识，有助于我们从微观层面认识物质的变化，解释生活中的化学现象。 8、 课后作业 1．用如图装置进行电解水实验，下列说法不正确的是 A．该实验用于探究水的组成 B．实验前两支试管内应装满水 C．正负两极气体的体积比为 D．b气体能使带火星木条复燃，说明水中含有氧气 2．下列关于电解水的说法中正确的是 A．电解水产生氢气和氧气，说明水是由氢分子和氧分子构成的 B．电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气 C．电解水时，产生氢气与氧气的体积比为1：2 D．电解水反应的条件是“电解” 3．下列关于电解水实验叙述错误的是 A．两个电极产生气泡的速率一样 B．产生氢气与氧气的体积比约为2：1 C．该实验证明水由氢元素和氧元素组成 D．用燃着的木条检验两玻璃管中产生的气体 4．下列反应既不是是化合反应，又不是分解反应的是 A． B． C． D． 5．保持水的化学性质的微观粒子是 A．氢原子 B．水分子 C．水原子 D．氧原子 6．“水的组成及变化的探究”为学生必做实验。下列对该实验的说法不正确的是 A．正极产生的气体能燃烧 B．氢气点燃前必须验纯 C．该实验证明水由氢元素和氧元素组成 D．正极与负极产生气体的体积比为 7．有关氢气的说法，错误的是 A．密度比空气小 B．点燃前需检验纯度 C．有毒 D．燃烧时产生淡蓝色火焰 8．下列关于氢气的说法错误的是 A．氢气的密度小，所以有时可以用氢气填充探空气球 B．氢气具有可燃性，可以作燃料 C．点燃氢气时一定会发生爆炸 D．氢气无色、无味、难溶于水 9．“嫦娥二号”探月卫星于 2010 年 10月 1 日成功发射．航天器所用燃料之一为液氢，下列说法中属于 H2 的化学性质的是 A．液氢燃烧 B．氢气是最轻的气体 C．氢气具有可燃性 D．在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 10．氢气的下列用途中，利用了其物理性质的是 A．做火箭的燃料 B．工业上生产盐酸 C．填充探空气球 D．合成氨 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 九、答案与解析 （一）自主预习填空答案 1. 通电；水氢气 + 氧气 1. 淡蓝色；水珠；氢气 + 氧气水 1. 破裂；组合 1. 一；两；两 1. 两；两；一 （二）效果检测答案和解析 1. 答案：× 0. 解析：电解水实验中，正、负极产生气体分别为氧气和氢气，体积比为 1∶2，质量比为 8∶1，故该说法错误。 48. 答案：√ 0. 解析：氢气燃烧是氢气和氧气两种物质反应生成水一种物质，符合化合反应 “多变一” 特征，该说法正确。 49. 答案：√ 0. 解析：化学变化中，分子可破裂成原子，原子重新组合成新分子，原子不可再分，是化学变化中的最小粒子，该说法正确。 50. 答案：× 0. 解析：分解反应特征是 “一变多”，“多变一” 是化合反应特征，该说法错误。 51. 答案：× 0. 解析：氢气具有可燃性，与空气混合点燃可能爆炸，点燃前必须检验纯度，该说法错误。 （3） 课后作业答案和解析 1．D 【详解】A、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以该实验可以用于探究水的组成，A 正确。 B、实验前两支试管内应装满水，这样可以排尽试管内的空气，使收集到的气体更纯净，B 正确。 C、根据 “正氧负氢、氢二氧一”，正负两极气体的体积比为1:2，C 正确。 D、b 气体能使带火星木条复燃，说明 b 气体是氧气。水在通电条件下分解生成氧气和氢气，这表明水中含有氧元素，而不是含有氧气这种单质，D 错误。 故选：D。 2．B 【详解】A. 电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素的种类不变可知，电解水的实验说明水由氢元素和氧元素组成，结论错误； B. 电解水时“正氧负氢、氧一氢二”，故正极产生氧气，负极产生氢气，说法正确； C. 电解水时“正氧负氢、氧一氢二”，故氢气与氧气的体积比为2:1，结论错误； D. 电解水需通直流电，“电解”是过程而非条件，正确条件应为“通电”，结论错误。 故选B。 3．A 【详解】A. 电解水时，负极产生氢气的速率比正极产生氧气的速率快，因氢气体积是氧气的2倍，错误。 B. 氢气和氧气的体积比确实为2:1，符合实验现象，正确。 C. 电解水生成H₂和O₂，说明水由氢、氧元素组成，正确。 D. 负极气体（H₂）能被点燃，正极气体（O₂）能使燃着的木条燃烧更旺，符合检验方法，正确。 故选：A。 4．C 【详解】化合反应由两种或两种以上物质生成一种物质；分解反应由一种物质生成两种或两种以上其他物质。 A、，是两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，该选项错误； B、 ，是两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，该选项错误； C、，反应物是两种，生成物也是两种，既不属于化合反应，也不属于分解反应 ，该选项正确； D、，是一种物质反应生成两种物质，属于分解反应，该选项错误。 故选C。 5．B 【详解】由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子。水是由水分子构成的，所以保持水的化学性质的微观粒子是水分子。氢原子和氧原子是构成水分子的原子，不存在 “水原子” 这种说法。 故选B。 6．A 【详解】A. 正极产生的气体是氧气，氧气支持燃烧但不能燃烧，错误。 B. 氢气可燃，点燃前需验纯以防爆炸，正确。 C. 电解水生成H₂和O₂，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后，元素的种类不变，可证明水含氢、氧元素，正确。 D. 在电解水实验中，“正氧负氢”，正极（O₂）与负极（H₂）体积比为1:2，正确。 故选A。 7．C 【详解】A、氢气是密度最小的气体，其密度比空气小，该说法正确，不符合题意； B、氢气具有可燃性，当氢气与空气（或氧气）混合达到一定比例时，遇明火可能会发生爆炸。所以点燃氢气前需检验纯度，该说法正确，不符合题意； C、氢气是一种无毒的气体，不会对人体造成毒害，该说法错误，符合题意； D、氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰，该说法正确，不符合题意。 故选C。 8．C 【详解】A、氢气的密度比空气小，可用氢气填充探空气球，说法正确，不符合题意； B、氢气具有可燃性，可用作燃料，说法正确， 不符合题意； C、纯净的氢气在氧气中可以安静地燃烧，只有不纯的氢气点燃时才可能发生爆炸，说法错误，符合题意； D、氢气无色、无味、难溶于水，说法正确，不符合题意。 故选：C。 9．C 【详解】A、液氢燃烧的过程中有新物质水生成，属于化学变化，故选项错误。 B、氢气是最轻的气体，不需要通过化学变化表现出来的性质，属于氢气的物理性质，故选项错误。 C、氢气具有可燃性，需要通过化学反应才能表现出来，属于化学性质，故选项正确。 D、在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，属于氢气燃烧的现象，故选项错误。 故选：C。 10．C 【详解】A、做火箭燃料是利用氢气的可燃性，是化学性质，不符合题意； B、生产盐酸是利用氢气能与氯气能发生化学反应，利用了其化学性质，不符合题意； C、充探空气球，是利用氢气的密度比空气小，利用了其物理性质，符合题意； D、合成氨是利用氢气能与氮气发生化学反应，利用了其化学性质，不符合题意。 故选C。 $$