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

第2章　空气与水资源 第4节 水的组成和净化 第1课时 1 1.通过水的电解和氢气燃烧实验，探究水的组成。（科学探究与实践） 2.学会氢气和氧气的检验方法，培养观察和分析探究能力。（科学探究与实践） 2 探究水的组成 水在自然界中能以液态、固态、气态三种状态同时存在。与大多数物质不同，固态水（冰）的密度比液态水小，可以浮在水面上；气态水无色无味。不同状态的水在一定条件下可以互相转化。 如图所示，液态的水蒸发变为水蒸气，水遇冷会结冰；冰受热会融化为水，也可升华变为水蒸气；水蒸气遇冷可液化为水，也可凝华变为冰。 1.水的三态 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成固态的水。上述过程能否用于研究水的组成？ 不能。所述过程发生的都是物理变化，水本身没有发生变化，只是状态发生变化。 水加热煮沸产生水蒸气，水蒸气冷凝又变成液态的水，通过这一系列物理变化可以获得较为纯净的水。研究水的组成时必须使用纯净的水，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，可以帮助我们认识水的组成。 2.【基础实验】实验1：水的电解实验 （1）实验步骤：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。 实验现象：①通电时，看到两个电极上都有气泡产生，负极产生气泡的速率比正极快；②一段时间后，正、负两极的玻璃管内收集的气体体积比约为1∶2。 （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，观察到木条复燃，证明该玻璃管内的气体是氧气。 （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),观察到气体燃烧，火焰呈淡蓝色，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，烧杯内壁凝结有水雾，证明该玻璃管内的气体是氢气。 （4）实验结论 ①水在通电的条件下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。 ②水是由氢元素和氧元素组成的。 （1）氢气是一种无色、无气味、难溶于水的气体，密度比空气小，氢气是密度最小的气体。 （2）混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能发生爆炸。 水中通入直流电，正氧负氢会出现； 氢二氧一体积比，燃烧助燃来检验。 电解水实验 3.【基础实验】实验2 ：氢气的燃烧实验 （1）实验步骤：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（如图所示），观察实验现象。 （2）实验现象：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热，烧杯内壁凝结有水雾。 （3）实验结论：氢气在氧气中燃烧，发生化合反应生成水，可以证明水是由氢元素和氧元素组成的。 收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下，靠近火焰，移开拇指点火。如果发出尖锐爆鸣声，说明氢气不纯；如果发出的声音很小，说明氢气较纯。 氢气等可燃性气体如果混入空气，遇到明火就有发生爆炸的危险，因此，在点燃可燃性气体之前一定要检验纯度，操作方法如图所示。 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？ 这两个过程前者为物理变化，后者为化学变化。水汽化过程中没有新物质生成，是物理变化；而水的分解过程中生成了氢气和氧气，有新物质生成，是化学变化。 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。该研究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。 利用太阳光分解水 3.【基础实验】实验2 ：氢气的燃烧实验 探究水的组成 1.水的三态 2.【基础实验】实验1：水的电解实验 实验装置 实验现象 气体检验 实验结论 实验步骤 实验现象 气体检验 实验结论 本节课你学会了哪些知识？ 收获了什么方法？ 还有什么疑惑吗？ 1.用如图所示装置电解水，下列说法错误的是（　　） C A.M、N两导管口处收集的气体体积之比是1 ∶ 2 B.水中可加入少量氢氧化钠以增强导电性 C.将带火星的木条放在N导管口处，木条会复燃 D.M处收集的气体，可以供给呼吸 2.关于氢气在氧气中燃烧的反应，叙述正确的是（　　） A.产生黄色火焰 B.无需检验纯度，氢气可以直接点燃 C.证明水是由氢气和氧气组成的 D.产物无污染 D 15 $$