课题1 水的性质(5大题型专项训练) 化学沪科版五四学制2024八年级全一册
2025-10-30
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学沪科版(五四学制)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 课题1 水的性质 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 水 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 533 KB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-08-19 |
| 作者 | jpz999 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-08-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53532363.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题4 水的性质与组成
课题1 水的性质
题型01 水的三态变化
题型02 分子的特性
题型03 用分子观点解释现象
题型04 水的物理性质和特性
题型05 水的化学性质
题型01 水的三态变化
1.水的三态变化包括固态(冰)、液态(水)和气态(水蒸气)三种状态,每种状态的实质体现在水分子排列和运动方式上。
固态(冰):水分子紧密有序排列,间隔小,不能自由运动,导致冰具有固定形状和硬度。
液态(水):水分子间隔较大,可在一定范围内自由运动,流动性强,因此水无固定形状但有一定体积。
气态(水蒸气):水分子间隔最大,完全自由运动,无固定形状和体积,易于扩散。
2.变化实质与能量密切相关:水分子获得能量时(如加热),运动加快、间隔增大,发生熔化或蒸发;失去能量时(如冷却),运动减慢、间隔减小,导致凝固或凝结。这一循环过程维持地球水量的动态平衡,并对气候产生影响。
理解分子层面的变化有助于解释自然现象,例如冰融化或水蒸发。
【典例1】(24-25八年级下·上海黄浦·期末)蒸汽机利用水蒸气推动活塞或涡轮做功。水从液态变为气态,发生改变的是
A.水分子的质量 B.水分子的种类 C.水分子的大小 D.水分子的间隔
【答案】D
【详解】水从液态变为气态(汽化)是物理变化,此过程中分子本身的性质不变,仅分子间的间隔发生改变。故选D。
【变式1-1】(2025·安徽合肥·三模)家用加湿器是通过超声波高频振荡,将水打散雾化,然后通过风扇将这些水雾吹出,从而增加空气湿度。下列有关说法正确的是
A.水可被打散雾化说明分子可分
B.水形成水雾的过程中水分子体积变小
C.水雾进入空气中时水分子在不断运动
D.空气湿度增加是因为空气中分子种类增多
【答案】C
【详解】A、水可被打散雾化是因为水分子间的间隔发生了改变,水由液态变为气态的小水滴,即水雾,此过程中分子本身没有发生变化,不能说明分子可分,错误;
B、水形成水雾的过程是物理变化,水分子本身的大小不会改变,改变的是水分子间的间隔,错误;
C、分子总是在不断运动的,水雾进入空气中时,构成水雾的水分子也在不断运动,正确;
D、空气湿度增加是因为空气中水分子的含量增多,而空气的成分并没有改变,分子种类没有增多,错误。
故选C。
【变式1-2】(2025·山西吕梁·二模)《诗经》中“菲葭苍苍,白露为霜”的优美诗句,生动刻画了河畔秋深的景象。其中“白露”、“霜”的原因是
A.水分子数增多了 B.水分子体积变大了
C.水分子间距离改变了 D.水分子发生了分解
【答案】C
【详解】A.状态变化是物理过程,水分子数量不变,错误。
B. 状态变化中分子体积不变,错误。
C. 温度降低导致分子动能减小,分子间距离缩短,从而形成露或霜,正确。
D. 分解是化学变化,而这里只是物理状态改变,正确。
故选:C。
【变式1-3】(2025·山西吕梁·三模)夏季,北方易出现雷暴大风、冰雹和短时强降水等天气,尤其在冷暖气流交汇区域(如太行山区)。而水变为冰雹后,水分子发生的变化是
A.水分子停止运动 B.水分子的体积改变 C.水分子的质量改变 D.水分子之间的间隔改变
【答案】D
【详解】A、分子在任何状态下都在运动。固态时(如冰雹),水分子在固定位置振动,但不会停止运动。因此,该选项错误。
B、水分子的体积指分子本身的大小。在物态变化中,水分子本身没有变化,体积不变。变化的是分子间的间隔或排列方式。因此,该选项错误。
C、水分子的质量在物理变化中保持不变。水变成冰雹是凝固过程(物理变化),没有新物质生成,分子质量不变。因此,该选项错误。
D、水从液态变为固态(冰雹)时,分子间间隔增大。这是因为冰的密度比水小,分子排列更有序,间隔变大。因此,该选项正确。
故选D。
题型02 分子的特性
1.体积和质量极小
例如:一个水分子的质量约为 3×10−26千克,一滴水(约0.05mL)中含有约 1.67×1021个水分子。
2.分子在不停地运动
分子始终处于无规则运动状态,温度越高运动速率越快。典型现象包括:
走过花圃闻到花香(花香分子扩散);湿衣服在阳光下比阴凉处干得更快(温度升高加速水分子运动);
蔗糖在水中溶解(糖分子运动分散到水中)。
3.分子间存在间隔
分子间存在空隙,且间隔大小受温度和压强影响:
压强影响:气体可压缩储存于钢瓶中(加压使分子间隔减小);
温度影响:物体热胀冷缩(温度升高分子间隔增大);
物质状态差异:同种物质的气态分子间隔最大,固态最小(水例外:水结冰时分子间隔增大,体积膨胀)。
4.同种分子化学性质相同
由同种分子构成的物质化学性质一致。例如:氧气和液氧均能支持燃烧(均由氧分子构成);
二氧化碳不能支持燃烧(由不同分子构成)。
【典例1】(2025·内蒙古·中考真题)超临界水是将水加热到超过并加压到超过219个大气压,使水处于气、液相互交融的状态。超临界水减压转化为水蒸气的过程中,从微观角度分析发生改变的是
A.分子的间隔 B.分子的大小 C.分子的质量 D.分子的种类
【答案】A
【详解】超临界水减压转化为水蒸气,这是物理变化。在物理变化中,分子的种类、质量和大小都不会改变。而物质状态发生改变时,分子间的间隔会发生变化,从超临界水变为水蒸气,分子间间隔增大。故选A。
【变式1-1】(2025·云南楚雄·三模)下列对“热水能使压瘪的乒乓球复原”解释合理的是
A.分子在不断运动 B.分子的体积变大
C.分子之间有间隔 D.分子的质量变大
【答案】C
【详解】热水能使压瘪的乒乓球复原,是因为分子间有间隔,温度升高,分子间的间隔变大,与分子在不断运动无关,而分子的体积、质量不变,故选:C。
【变式1-2】(2025·河北邯郸·三模)如图所示为空气受热实验。从微观角度分析,产生这一现象的原因是
A.分子体积变大 B.分子总数增多 C.分子间隔变大 D.分子种类增多
【答案】C
【详解】空气受热膨胀,该过程中没有新物质生成,发生的是物理变化,所以分子体积、个数、种类均不发生变化,分子间的间隔随温度升高而变大,所以气体总体积变大。故选C。
【变式1-3】(2025·宁夏银川·模拟预测)气球被刺破后其中的气体快速喷出。下列从分子的角度解释正确的是
A.气球破损收缩,将气体分子赶出气球
B.气球内气体分子体积变小,更容易从破损处运动出来
C.气球内气体分子体积变大,导致气体体积增大,向外膨胀
D.气球内气体分子间距离增大,导致气体体积增大,向外膨胀
【答案】D
【详解】A、气球破损后确实会收缩,但这是气体喷出的结果,而不是原因。错误。
B、分子本身的大小(体积)在压力变化时不会改变(分子运动论)。压力只影响分子间的距离,而不是分子体积。错误。
C、分子体积在通常情况下是固定的,不会因压力变化而变大(分子运动论)。气体体积增大是由于分子间距离增大,而非分子本身膨胀。错误。
D、气球被刺破后,内部高压气体迅速向低压外部扩散。根据分子运动论,气体分子间原本有较大间隔,压力减小时分子间距离增大,导致气体体积膨胀,从而快速喷出,正确。
故选D。
题型03 用分子观点解释现象
1.用分子观点解释现象,核心是运用分子的几个基本特性:
分子的体积和质量都很小。
分子总是在不断地运动。
分子之间有间隔。
同种物质的分子,性质相同;不同种物质的分子,性质不同。
在物理变化中,分子本身不变;在化学变化中,分子本身发生改变。
2.下面用这些观点解释一些常见现象:
现象1:湿衣服晾在太阳下或通风处更容易干
分子观点解释: 衣服上的水是由水分子构成的。太阳照射温度升高(或通风加快空气流动),使得水分子的运动速率加快,水分子就能更快地从衣服表面运动(扩散)到空气中,所以我们感觉衣服干得快了。
现象2:我们能闻到远处花园里的花香
分子观点解释: 花香物质是由大量的花香分子构成的。这些花香分子在空气中不断地运动,逐步扩散开来,最终运动到我们的鼻孔中,被我们感知到,所以我们能闻到远处的花香。
现象3:酒精涂抹在皮肤上感觉凉凉的
分子观点解释: 酒精是由酒精分子构成的。酒精分子不断运动,当酒精涂抹在皮肤上时,一些能量较高(运动速度快)的酒精分子克服分子间作用力,从液体表面运动到空气中(挥发)。这个过程需要吸收热量,导致皮肤温度降低,所以感觉凉凉的。温度越高,分子运动越快,挥发越快,凉感也更明显。
现象4:水变成水蒸气(物理变化)
分子观点解释: 水是由水分子构成的。受热时,水分子的运动速率加快,分子间的间隔增大。当温度升高到一定程度(沸点),水分子获得足够的能量克服分子间作用力,挣脱束缚,彼此远离,进入空气中成为气体(水蒸气)。在整个变化过程中,水分子的种类没有改变(还是H₂O分子),只是状态和分子间隔改变了。
现象5:水结成冰(物理变化)
分子观点解释: 水是由水分子构成的。温度降低时,水分子的运动速率减慢,分子间的间隔减小,并且分子按照更有序的方式排列,形成固态的冰。在整个变化过程中,水分子的种类没有改变(还是H₂O分子),只是状态和分子排列方式、间隔改变了。
现象6:气体容易被压缩,而固体和液体很难被压缩
分子观点解释: 气体分子之间的间隔很大,所以在外力作用下,分子间的间隔可以显著减小,气体体积被压缩。而固体和液体分子之间的间隔很小(液体分子间隔较小,固体分子间隔更小),分子排列紧密,很难再被进一步压缩。
现象7:夏天自行车轮胎打气太足容易爆胎
分子观点解释: 轮胎内气体分子的数目是一定的。夏天温度升高,气体分子的运动速率加快,分子对轮胎壁的撞击力变大(压强增大)。同时,温度升高也可能使得气体分子间的间隔略有增大(热胀冷缩)。这两个因素导致轮胎内气压过高,超过了轮胎能承受的限度,所以容易爆胎。
现象8:热胀冷缩现象(如铺设铁轨留缝隙)
分子观点解释: 物质(固体、液体、气体)都是由微观粒子(分子、原子等)构成的。温度升高时,构成物质的粒子运动速率加快,粒子间的间隔增大(粒子本身的体积几乎不变),导致整体体积膨胀;温度降低时,粒子运动速率减慢,粒子间的间隔减小,导致整体体积收缩。铁轨留缝隙是为了给铁轨在夏天受热膨胀留出空间,防止变形损坏。
现象9:蔗糖溶于水(物理变化)
分子观点解释: 蔗糖是由蔗糖分子构成的,水是由水分子构成的。将蔗糖放入水中,蔗糖分子在水分子的作用下,运动扩散到水分子之间的间隔中去,最终均匀分布形成糖水溶液。在这个过程中,蔗糖分子和水分子本身都没有发生改变。
现象10:镁条在空气中燃烧生成白色粉末(化学变化)
分子观点解释: 镁条主要由镁原子构成(金属通常看作由原子构成,但也可理解为单个原子就是其基本粒子),空气中的氧气由氧分子构成。在点燃条件下,镁原子和氧分子被破坏(分子本身发生改变)。镁原子和氧原子重新组合,形成了新的分子——氧化镁分子。这些大量氧化镁分子的聚集体就是我们所看到的白色粉末状固体。这个过程中,生成了新分子(氧化镁分子),所以是化学变化。
3.总结关键点:
气味扩散、挥发、溶解(物理溶解): 解释为分子在不断地运动。
物态变化(蒸发、沸腾、熔化、凝固): 解释为分子运动速率改变导致分子间隔改变(运动加快间隔变大->气态;运动减慢间隔变小->固态);强调分子本身不变。
压缩性: 解释为气体分子间间隔大,易压缩;固体/液体分子间间隔小,难压缩。
热胀冷缩: 解释为温度变化引起粒子运动速率改变,进而导致粒子间间隔改变。
化学变化: 解释为反应物的分子被破坏(原子分开),原子重新组合形成新物质的分子(分子种类改变),强调生成了新分子。
【典例1】(2025·吉林长春·二模)申正道与哪吒打斗过程中展现了将河水冰封的技能。下列对水结成冰的微观解释错误的是
A.分子间隔不变 B.分子种类不变
C.分子体积不变 D.分子质量不变
【答案】A
【详解】水结成冰,液态变为固态,分子之间的间隔变大,分子的种类、数目、质量和体积均不改变。
故选A。
【变式1-1】(2025·广东东莞·三模)火箭发射台下建有一个大水池。火箭发射时,水池中的水先汽化后液化,形成庞大的白色“气团”。关于该现象的分析正确的是
A.水汽化时,分子之间的间隔变大
B.水汽化时,水分子的数目变多
C.水蒸气液化后,分子停止运动
D.水蒸气液化后,水分子的体积变小
【答案】A
【详解】A、水汽化时,由液态变为气态,分子之间的间隔会变大,A 正确。
B、水汽化是物理变化,水分子本身没有发生改变,水分子的数目不变,B 错误。
C 、分子在任何状态下都在不断运动,水蒸气液化后,分子仍然在运动,C 错误。
D、水蒸气液化后,由气态变为液态,分子之间的间隔变小,而水分子的体积不变,D 错误。
故选A。
【变式1-2】关于原子、分子叙述错误的是
A.分子都是由原子构成的
B.分子和原子都在不停运动
C.分子和原子在化学变化中都能够再分
D.分子和原子都是构成物质的微粒
【答案】C
【详解】A. 分子是保持物质化学性质的最小粒子,所有分子都由原子构成。例如,水分子(H2O)由氢原子和氧原子构成。此叙述正确。
B. 分子和原子都在做无规则运动,这是分子动理论的核心内容。例如,花香扩散、墨水在水中散开,都证明分子和原子的运动。此叙述正确。
C. 在化学变化中,分子可以再分(分解为原子),但原子不能再分。原子是化学变化中的最小粒子,反应前后原子的种类和数目不变。例如,水电解时,水分子(H2O)分解为氢原子和氧原子,然后原子重新组合成新分子(H2和O2),但原子本身没有分裂。此叙述错误。
D. 物质可以由分子、原子或离子(初中阶段离子可简单理解为带电原子)构成。例如,水由水分子构成,铁由铁原子直接构成。分子和原子都是构成物质的微粒类型。此叙述正确。
故选C。
【变式1-3】(24-25八年级下·上海浦东新·期中)太阳能蒸馏器是利用太阳能使水蒸发成水蒸气,再冷凝成液态水,这个过程中发生改变的是
A.分子种类 B.分子间隔 C.分子数目 D.分子质量
【答案】B
【详解】水蒸发成水蒸气,再冷凝成液态水,只是状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,在这个过程中分子的种类、大小、数目都不变,只是分子间的间隔在改变。故选B。
题型04 水的物理性质和特性
状态变化:水在0摄氏度凝固成冰,100摄氏度沸腾变为水蒸气,状态变化范围广泛,支持多种自然现象。
密度特性:4摄氏度时密度最大(1 g/cm³),低于或高于此温度密度减小,导致冰浮于水面,保护水下生物。
比热容较高:比热约4.18 J/g·°C,能吸收大量热量而自身温度变化小,有助于调节气候和生态系统温度。
表面张力强:分子间氢键作用使表面张力仅次于汞,形成球形水滴并支持毛细现象(如植物吸水)。
溶解性强:作为“万能溶剂”,能溶解电解质和极性物质(如盐、糖),参与生物代谢。
透明性与光学性质:对可见光透明,但对紫外线和红外线有吸收能力,促进水生光合作用。
【典例1】(24-25八年级下·上海·期中)夏天阳光下的海滩上,海水升温比沙子慢的主要原因是
A.水具有较大的比热容 B.水具有表面张力大的特性
C.水具有较小的密度 D.水能分散其他物质
【答案】A
【详解】A、水的比热容较大,而沙子的比热容较小。在相同阳光照射下,吸收相同的热量时,比热容大的物质温度升高较慢。因此,海水升温比沙子慢,故正确;
B、水具有表面张力大的特性与温度变化无关,故错误;
C、水具有较小的密度与温度变化无关,故错误;
D、水能分散其他物质与温度变化无关,故错误;
故选A。
【变式1-1】(24-25九年级上·上海徐汇·期末)夏天阳光下的海滩上,海水升温比沙子慢的主要原因是
A.水具有较大的比热容 B.水具有反常膨胀的特性
C.水具有较小的密度 D.水能分散其他物质
【答案】A
【详解】A、因为水的比热容较大,相同质量的水和沙子吸收相同的热量时,根据Q=cmΔT(Q是吸收或放出的热量,c是比热容,m是质量,ΔT是温度的变化量),水升高的温度比沙子小,所以海水升温比沙子慢,故A正确;
B、水的反常膨胀特性是指在4℃以下时,水热缩冷胀,而在夏天阳光下的海滩上,这种特性与海水升温比沙子慢无关,故B错误;
C、水的密度大小与海水升温比沙子慢没有直接关系,故C错误;
D、水能分散其他物质与海水升温比沙子慢没有关联,故D错误。
故选A。
【变式1-2】自来水结冰后会使水管破裂,是因为水具有
A.较大的比热容 B.反常膨胀的性质
C.分散其他物质的能力 D.较高的沸点
【答案】B
【详解】水结成冰,体积变大,自来水结冰后会使水管破裂,这是水的反常膨胀性。与水有较大的比热容、分散其他物质的能力、较高的沸点无关。
故选B。
【变式1-3】科学家利用极冷钢珠,首次制造出水的种新状态“中密度无定形冰”,这种冰是一种白色的细小粉末,没有整齐有序的晶体结构,密度与液态水的密度相同,有助科学家们更好地理解水在低温下的行为、下列关于“中密度无定形冰”的说法正确的是
A.它是混合物 B.化学性质与普通水不同
C.分子间的间隔比普通水大 D.氢、氧两种原子的个数比为2:1
【答案】D
【详解】A、“中密度无定形冰”是水的一种新状态,还是水,属于纯净物,A错误;
B、“中密度无定形冰”与普通水的构成分子相同,因此两者的化学性质相同,B错误;
C、“中密度无定形冰”与液态水的密度相同,因此其分子之间的间隔与普通水相同,C错误;
D、“中密度无定形冰”是水,化学式为H2O,氢、氧两种原子的个数比为2:1,D正确。
故选D。
题型05 水的化学性质
1.氧化钙(CaO)与水(H₂O)反应生成氢氧化钙(Ca(OH)₂),这是一个典型的化合反应,化学方程式为:CaO + H₂O == Ca(OH)₂。
该反应剧烈放热,可导致水温显著升高甚至沸腾,生成微溶的氢氧化钙使溶液呈现浑浊现象;其中,氧化钙俗称生石灰,氢氧化钙则称为熟石灰或石灰水的主要成分。
2.实验中需注意安全,避免高温烫伤或碱性腐蚀,氧化钙若变质(如受潮形成碳酸钙)可能导致反应不明显。
3.此反应在初中化学中常用于展示放热现象和碱性氧化物性质,工业上用于制备漂白粉、土壤改良剂或干燥剂等用途。
【典例1】(2025·安徽六安·三模)观察气体压强变化是进行化学实验监测的重要手段。如图甲,检查装置气密性后向试管中加入少量氧化钙,实验过程中相关量y随时间变化的关系如图乙。下列说法错误的是
A.氧化钙与水反应放出热量
B.U形管内液面会出现左低右高的现象
C.y可以表示试管中溶液的质量
D.实验完成恢复至原温度后,石灰水中溶质质量分数不变
【答案】C
【详解】A、氧化钙与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热,不符合题意;
B、氧化钙与水反应放热,瓶中气体受热膨胀,压强变大,故U形管内液面会出现左低右高的现象,不符合题意;
C、加入氧化钙后,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,放出热量,温度升高,氢氧化钙的溶解度减小,溶液中氢氧化钙析出,溶质减少,溶液质量减小,待完全反应后,温度逐渐恢复至原温度,氢氧化钙的溶解度增大,溶液质量增大,但氧化钙和水反应会使溶剂水减少,故最终溶液的质量比初始质量小,符合题意;
D、由C的分析可知,整个实验过程中,石灰水溶液始终饱和,实验完成恢复至原温度后,温度不变,溶解度不变,饱和溶液的溶质质量分数不变,不符合题意。
故选C。
【变式1-1】(24-25九年级上·安徽黄山·期末)化学与生活、生产密切相关,下列说法错误的是
A.食品包装袋中充入氮气可延长食品保质期
B.用生石灰制作发热包,氧化钙与水反应吸收热量
C.家里发生燃气泄漏时,应及时关闭阀门并开窗通风
D.活性炭可用于冰箱除味
【答案】B
【详解】A、氮气的化学性质不活泼,食品包装袋中充入氮气可延长食品保质期,故选项说法正确;
B、氧化钙与水反应放出热量,可用生石灰(氧化钙的俗称)制作发热包,故选项说法错误;
C、家里发生燃气泄漏时,应及时关闭阀门并开窗通风,可以稀释燃气,防止发生燃烧或爆炸,故选项说法正确;
D、活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可用于冰箱除味,故选项说法正确;
故选:B。
【变式1-2】(24-25八年级上·上海·课前预习)《天工开物》中记载了许多我国古代劳动人民对物质的认识和应用的事例,如:
硝石:“硝质与盐同母,大地之下潮气蒸成,现于地面。”
石灰:“凡石灰经火焚炼为用。…用以砌墙、石,则筛去石块,水调黏合。”
(1)文中石灰指氧化钙,可通过反应制备,此反应属于 (填写反应的基本类型);
(2)水调黏合过程中,氧化钙和水发生反应,写出生成物在农业上的用途 (任写一点)。
【答案】(1)分解反应
(2)中和酸性土壤
【详解】(1)该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(2)氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙显碱性,可以与酸性物质发生反应,在农业上的用途有中和酸性土壤。
【变式1-3】生石灰(氧化钙)可用于芒果催熟。常用的方法是将生石灰涂在纸上,喷水后垫在芒果中间。氧化钙和水发生反应只生成熟石灰(氢氧化钙),同时放出大量的热,将芒果在短时间内催熟。
(1)氢氧化钙的化学式为 。
(2)氧化钙与水的反应属于基本反应类型中的 。
(3)氧化钙与水的反应说明,化学变化中会发生 (填序号)。
A.物质变化 B.能量变化
【答案】 Ca(OH)2 化合反应 AB
【分析】本题考查概念和反应。
【详解】(1)氢氧化钙的化学式为Ca(OH)2;
(2)氧化钙与水的反应是:CaO+H2O=Ca(OH)2,由两种物质生成一种物质,属于基本反应类型中的化合反应。
(3)氧化钙与水的反应说明,化学变化中会发生物质的变化,过程中会伴随着能量的变化。故选AB。
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专题4 水的性质与组成
课题1 水的性质
题型01 水的三态变化
题型02 分子的特性
题型03 用分子观点解释现象
题型04 水的物理性质和特性
题型05 水的化学性质
题型01 水的三态变化
1.水的三态变化包括固态(冰)、液态(水)和气态(水蒸气)三种状态,每种状态的实质体现在水分子排列和运动方式上。
固态(冰):水分子紧密有序排列,间隔小,不能自由运动,导致冰具有固定形状和硬度。
液态(水):水分子间隔较大,可在一定范围内自由运动,流动性强,因此水无固定形状但有一定体积。
气态(水蒸气):水分子间隔最大,完全自由运动,无固定形状和体积,易于扩散。
2.变化实质与能量密切相关:水分子获得能量时(如加热),运动加快、间隔增大,发生熔化或蒸发;失去能量时(如冷却),运动减慢、间隔减小,导致凝固或凝结。这一循环过程维持地球水量的动态平衡,并对气候产生影响。
理解分子层面的变化有助于解释自然现象,例如冰融化或水蒸发。
【典例1】(24-25八年级下·上海黄浦·期末)蒸汽机利用水蒸气推动活塞或涡轮做功。水从液态变为气态,发生改变的是
A.水分子的质量 B.水分子的种类 C.水分子的大小 D.水分子的间隔
【变式1-1】(2025·安徽合肥·三模)家用加湿器是通过超声波高频振荡,将水打散雾化,然后通过风扇将这些水雾吹出,从而增加空气湿度。下列有关说法正确的是
A.水可被打散雾化说明分子可分
B.水形成水雾的过程中水分子体积变小
C.水雾进入空气中时水分子在不断运动
D.空气湿度增加是因为空气中分子种类增多
【变式1-2】(2025·山西吕梁·二模)《诗经》中“菲葭苍苍,白露为霜”的优美诗句,生动刻画了河畔秋深的景象。其中“白露”、“霜”的原因是
A.水分子数增多了 B.水分子体积变大了
C.水分子间距离改变了 D.水分子发生了分解
【变式1-3】(2025·山西吕梁·三模)夏季,北方易出现雷暴大风、冰雹和短时强降水等天气,尤其在冷暖气流交汇区域(如太行山区)。而水变为冰雹后,水分子发生的变化是
A.水分子停止运动 B.水分子的体积改变 C.水分子的质量改变 D.水分子之间的间隔改变
题型02 分子的特性
1.体积和质量极小
例如:一个水分子的质量约为 3×10−26千克,一滴水(约0.05mL)中含有约 1.67×1021个水分子。
2.分子在不停地运动
分子始终处于无规则运动状态,温度越高运动速率越快。典型现象包括:
走过花圃闻到花香(花香分子扩散);湿衣服在阳光下比阴凉处干得更快(温度升高加速水分子运动);
蔗糖在水中溶解(糖分子运动分散到水中)。
3.分子间存在间隔
分子间存在空隙,且间隔大小受温度和压强影响:
压强影响:气体可压缩储存于钢瓶中(加压使分子间隔减小);
温度影响:物体热胀冷缩(温度升高分子间隔增大);
物质状态差异:同种物质的气态分子间隔最大,固态最小(水例外:水结冰时分子间隔增大,体积膨胀)。
4.同种分子化学性质相同
由同种分子构成的物质化学性质一致。例如:氧气和液氧均能支持燃烧(均由氧分子构成);
二氧化碳不能支持燃烧(由不同分子构成)。
【典例1】(2025·内蒙古·中考真题)超临界水是将水加热到超过并加压到超过219个大气压,使水处于气、液相互交融的状态。超临界水减压转化为水蒸气的过程中,从微观角度分析发生改变的是
A.分子的间隔 B.分子的大小 C.分子的质量 D.分子的种类
【变式1-1】(2025·云南楚雄·三模)下列对“热水能使压瘪的乒乓球复原”解释合理的是
A.分子在不断运动 B.分子的体积变大
C.分子之间有间隔 D.分子的质量变大
【变式1-2】(2025·河北邯郸·三模)如图所示为空气受热实验。从微观角度分析,产生这一现象的原因是
A.分子体积变大 B.分子总数增多 C.分子间隔变大 D.分子种类增多
【变式1-3】(2025·宁夏银川·模拟预测)气球被刺破后其中的气体快速喷出。下列从分子的角度解释正确的是
A.气球破损收缩,将气体分子赶出气球
B.气球内气体分子体积变小,更容易从破损处运动出来
C.气球内气体分子体积变大,导致气体体积增大,向外膨胀
D.气球内气体分子间距离增大,导致气体体积增大,向外膨胀
题型03 用分子观点解释现象
1.用分子观点解释现象,核心是运用分子的几个基本特性:
分子的体积和质量都很小。
分子总是在不断地运动。
分子之间有间隔。
同种物质的分子,性质相同;不同种物质的分子,性质不同。
在物理变化中,分子本身不变;在化学变化中,分子本身发生改变。
2.下面用这些观点解释一些常见现象:
现象1:湿衣服晾在太阳下或通风处更容易干
分子观点解释: 衣服上的水是由水分子构成的。太阳照射温度升高(或通风加快空气流动),使得水分子的运动速率加快,水分子就能更快地从衣服表面运动(扩散)到空气中,所以我们感觉衣服干得快了。
现象2:我们能闻到远处花园里的花香
分子观点解释: 花香物质是由大量的花香分子构成的。这些花香分子在空气中不断地运动,逐步扩散开来,最终运动到我们的鼻孔中,被我们感知到,所以我们能闻到远处的花香。
现象3:酒精涂抹在皮肤上感觉凉凉的
分子观点解释: 酒精是由酒精分子构成的。酒精分子不断运动,当酒精涂抹在皮肤上时,一些能量较高(运动速度快)的酒精分子克服分子间作用力,从液体表面运动到空气中(挥发)。这个过程需要吸收热量,导致皮肤温度降低,所以感觉凉凉的。温度越高,分子运动越快,挥发越快,凉感也更明显。
现象4:水变成水蒸气(物理变化)
分子观点解释: 水是由水分子构成的。受热时,水分子的运动速率加快,分子间的间隔增大。当温度升高到一定程度(沸点),水分子获得足够的能量克服分子间作用力,挣脱束缚,彼此远离,进入空气中成为气体(水蒸气)。在整个变化过程中,水分子的种类没有改变(还是H₂O分子),只是状态和分子间隔改变了。
现象5:水结成冰(物理变化)
分子观点解释: 水是由水分子构成的。温度降低时,水分子的运动速率减慢,分子间的间隔减小,并且分子按照更有序的方式排列,形成固态的冰。在整个变化过程中,水分子的种类没有改变(还是H₂O分子),只是状态和分子排列方式、间隔改变了。
现象6:气体容易被压缩,而固体和液体很难被压缩
分子观点解释: 气体分子之间的间隔很大,所以在外力作用下,分子间的间隔可以显著减小,气体体积被压缩。而固体和液体分子之间的间隔很小(液体分子间隔较小,固体分子间隔更小),分子排列紧密,很难再被进一步压缩。
现象7:夏天自行车轮胎打气太足容易爆胎
分子观点解释: 轮胎内气体分子的数目是一定的。夏天温度升高,气体分子的运动速率加快,分子对轮胎壁的撞击力变大(压强增大)。同时,温度升高也可能使得气体分子间的间隔略有增大(热胀冷缩)。这两个因素导致轮胎内气压过高,超过了轮胎能承受的限度,所以容易爆胎。
现象8:热胀冷缩现象(如铺设铁轨留缝隙)
分子观点解释: 物质(固体、液体、气体)都是由微观粒子(分子、原子等)构成的。温度升高时,构成物质的粒子运动速率加快,粒子间的间隔增大(粒子本身的体积几乎不变),导致整体体积膨胀;温度降低时,粒子运动速率减慢,粒子间的间隔减小,导致整体体积收缩。铁轨留缝隙是为了给铁轨在夏天受热膨胀留出空间,防止变形损坏。
现象9:蔗糖溶于水(物理变化)
分子观点解释: 蔗糖是由蔗糖分子构成的,水是由水分子构成的。将蔗糖放入水中,蔗糖分子在水分子的作用下,运动扩散到水分子之间的间隔中去,最终均匀分布形成糖水溶液。在这个过程中,蔗糖分子和水分子本身都没有发生改变。
现象10:镁条在空气中燃烧生成白色粉末(化学变化)
分子观点解释: 镁条主要由镁原子构成(金属通常看作由原子构成,但也可理解为单个原子就是其基本粒子),空气中的氧气由氧分子构成。在点燃条件下,镁原子和氧分子被破坏(分子本身发生改变)。镁原子和氧原子重新组合,形成了新的分子——氧化镁分子。这些大量氧化镁分子的聚集体就是我们所看到的白色粉末状固体。这个过程中,生成了新分子(氧化镁分子),所以是化学变化。
3.总结关键点:
气味扩散、挥发、溶解(物理溶解): 解释为分子在不断地运动。
物态变化(蒸发、沸腾、熔化、凝固): 解释为分子运动速率改变导致分子间隔改变(运动加快间隔变大->气态;运动减慢间隔变小->固态);强调分子本身不变。
压缩性: 解释为气体分子间间隔大,易压缩;固体/液体分子间间隔小,难压缩。
热胀冷缩: 解释为温度变化引起粒子运动速率改变,进而导致粒子间间隔改变。
化学变化: 解释为反应物的分子被破坏(原子分开),原子重新组合形成新物质的分子(分子种类改变),强调生成了新分子。
【典例1】(2025·吉林长春·二模)申正道与哪吒打斗过程中展现了将河水冰封的技能。下列对水结成冰的微观解释错误的是
A.分子间隔不变 B.分子种类不变
C.分子体积不变 D.分子质量不变
【变式1-1】(2025·广东东莞·三模)火箭发射台下建有一个大水池。火箭发射时,水池中的水先汽化后液化,形成庞大的白色“气团”。关于该现象的分析正确的是
A.水汽化时,分子之间的间隔变大
B.水汽化时,水分子的数目变多
C.水蒸气液化后,分子停止运动
D.水蒸气液化后,水分子的体积变小
【变式1-2】关于原子、分子叙述错误的是
A.分子都是由原子构成的
B.分子和原子都在不停运动
C.分子和原子在化学变化中都能够再分
D.分子和原子都是构成物质的微粒
【变式1-3】(24-25八年级下·上海浦东新·期中)太阳能蒸馏器是利用太阳能使水蒸发成水蒸气,再冷凝成液态水,这个过程中发生改变的是
A.分子种类 B.分子间隔 C.分子数目 D.分子质量
题型04 水的物理性质和特性
状态变化:水在0摄氏度凝固成冰,100摄氏度沸腾变为水蒸气,状态变化范围广泛,支持多种自然现象。
密度特性:4摄氏度时密度最大(1 g/cm³),低于或高于此温度密度减小,导致冰浮于水面,保护水下生物。
比热容较高:比热约4.18 J/g·°C,能吸收大量热量而自身温度变化小,有助于调节气候和生态系统温度。
表面张力强:分子间氢键作用使表面张力仅次于汞,形成球形水滴并支持毛细现象(如植物吸水)。
溶解性强:作为“万能溶剂”,能溶解电解质和极性物质(如盐、糖),参与生物代谢。
透明性与光学性质:对可见光透明,但对紫外线和红外线有吸收能力,促进水生光合作用。
【典例1】(24-25八年级下·上海·期中)夏天阳光下的海滩上,海水升温比沙子慢的主要原因是
A.水具有较大的比热容 B.水具有表面张力大的特性
C.水具有较小的密度 D.水能分散其他物质
【变式1-1】(24-25九年级上·上海徐汇·期末)夏天阳光下的海滩上,海水升温比沙子慢的主要原因是
A.水具有较大的比热容 B.水具有反常膨胀的特性
C.水具有较小的密度 D.水能分散其他物质
【变式1-2】自来水结冰后会使水管破裂,是因为水具有
A.较大的比热容 B.反常膨胀的性质
C.分散其他物质的能力 D.较高的沸点
【变式1-3】科学家利用极冷钢珠,首次制造出水的种新状态“中密度无定形冰”,这种冰是一种白色的细小粉末,没有整齐有序的晶体结构,密度与液态水的密度相同,有助科学家们更好地理解水在低温下的行为、下列关于“中密度无定形冰”的说法正确的是
A.它是混合物 B.化学性质与普通水不同
C.分子间的间隔比普通水大 D.氢、氧两种原子的个数比为2:1
题型05 水的化学性质
1.氧化钙(CaO)与水(H₂O)反应生成氢氧化钙(Ca(OH)₂),这是一个典型的化合反应,化学方程式为:CaO + H₂O == Ca(OH)₂。
该反应剧烈放热,可导致水温显著升高甚至沸腾,生成微溶的氢氧化钙使溶液呈现浑浊现象;其中,氧化钙俗称生石灰,氢氧化钙则称为熟石灰或石灰水的主要成分。
2.实验中需注意安全,避免高温烫伤或碱性腐蚀,氧化钙若变质(如受潮形成碳酸钙)可能导致反应不明显。
3.此反应在初中化学中常用于展示放热现象和碱性氧化物性质,工业上用于制备漂白粉、土壤改良剂或干燥剂等用途。
【典例1】(2025·安徽六安·三模)观察气体压强变化是进行化学实验监测的重要手段。如图甲,检查装置气密性后向试管中加入少量氧化钙,实验过程中相关量y随时间变化的关系如图乙。下列说法错误的是
A.氧化钙与水反应放出热量
B.U形管内液面会出现左低右高的现象
C.y可以表示试管中溶液的质量
D.实验完成恢复至原温度后,石灰水中溶质质量分数不变
【变式1-1】(24-25九年级上·安徽黄山·期末)化学与生活、生产密切相关,下列说法错误的是
A.食品包装袋中充入氮气可延长食品保质期
B.用生石灰制作发热包,氧化钙与水反应吸收热量
C.家里发生燃气泄漏时,应及时关闭阀门并开窗通风
D.活性炭可用于冰箱除味
【变式1-2】(24-25八年级上·上海·课前预习)《天工开物》中记载了许多我国古代劳动人民对物质的认识和应用的事例,如:
硝石:“硝质与盐同母,大地之下潮气蒸成,现于地面。”
石灰:“凡石灰经火焚炼为用。…用以砌墙、石,则筛去石块,水调黏合。”
(1)文中石灰指氧化钙,可通过反应制备,此反应属于 (填写反应的基本类型);
(2)水调黏合过程中,氧化钙和水发生反应,写出生成物在农业上的用途 (任写一点)。
【变式1-3】生石灰(氧化钙)可用于芒果催熟。常用的方法是将生石灰涂在纸上,喷水后垫在芒果中间。氧化钙和水发生反应只生成熟石灰(氢氧化钙),同时放出大量的热,将芒果在短时间内催熟。
(1)氢氧化钙的化学式为 。
(2)氧化钙与水的反应属于基本反应类型中的 。
(3)氧化钙与水的反应说明,化学变化中会发生 (填序号)。
A.物质变化 B.能量变化
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