主题三专题4课题3水的组成--2025--2026学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册

专题4　水的性质与组成 课题3　水的组成 义务教育教科书（五·四学制） 化学 八年级 全一册 公元前，中国古代“五行说”将水视为物质变化的基本形态；古希腊哲学家则认为，水是组成地上物体的基本元素。直至18世纪末，化学家才确认了水的组成。 水的组成 课题3 学习聚焦 通过实验探究，从宏观与微观相结合的视角认识水的组成。 基于具体的化学反应，认识并判断化合反应、分解反应。 通过科学史实，体会化学家探索水的组成的智慧和方法。 将氢气发生装置中产生的纯净氢气，用玻璃导管导出，点燃玻璃导管尖嘴口的氢气，并用干燥的烧杯罩在火焰上，观察并记录实验现象。 现象记录：　　　　　　　　　　　　　　。 实验结论：　　　　　　　　　　　　　　。 氢气与氧气反应 实验探究 防止烫伤。 怎样通过实验研究水的组成 1. 合成水 图4.14　氢气燃烧 纯净的氢气可在空气或氧气里安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，生成水，并放出大量的热。 氢气 + 氧气　　　 水  点燃 像氢气在氧气中燃烧生成水那样，化学上把由两种或两种以上物质反应生成一种新物质的反应叫做化合反应。镁在空气中燃烧生成氧化镁，也是化合反应。 （1）在电解器（图4.15）中装满水，两端分别连接直流电源的正、负极。接通直流电源，观察并记录两个电极附近出现的现象。 （2）切断上述装置中的电源，记录两支玻璃管中气体的体积。 水的电解 实验探究 2. 分解水 图4.15　电解水装置 （3）用燃着的木条分别在两支玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体，观察并记录实验现象。 现象记录：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 实验结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 证据推理 两支玻璃管中气体的体积比与水的组成可能存在怎样的联系？ 当接通直流电后，可以观察到电极上有气泡产生，过一段时间发现玻璃管中的水减少了，两支玻璃管的上方聚集了无色气体。其中连接负极的一端产生的气体比连接正极一端产生的气体多，其体积比约为2 ∶1。 将燃着的木条分别放在两支玻璃管的尖嘴口，发现体积大的气体不助燃，本身却能燃烧，并产生淡蓝色火焰，该气体是氢气；体积小的气体能使燃着的木条燃烧得更旺，可以证明它是氧气。 实验表明，在直流电的作用下，水发生分解，生成氢气和氧气。 水　　　 氢气+氧气  通电 像水的分解那样，化学上把由一种物质反应生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应，如高锰酸钾或过氧化氢生成氧气的反应都是分解反应。 18世纪后期，化学家进行了水的合成和分解的实验。他们在实验装置中将干燥的氢气与氧气进行反应，两者燃烧之后，得到了水；后来，化学家又利用原始的电池进行电解水的实验，结果产生了氢气和氧气。至此，人们认识到，水不是一种基本元素，而是由氢和氧组成的物质。19世纪60年代，水的化学式被确定。当然，现在我们已知道，水是由氢元素和氧元素组成的。 历史上，为什么对水的组成的确认比氧气和氢气的发现晚？若你是化学家，会怎样确定氢气与氧气化合生成的无色液体是水？ 讨论与交流 水在通电后分子发生了什么变化 在水电解生成氢气和氧气的过程中，分子发生了什么变化？ 研究证明，每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，水的化学式为H2O；氢分子与氧分子都是双原子分子，化学式分别为H2、O2。 我们知道，水是由大量分子聚集而成的。水在电解过程中，水分子分成氢原子和氧原子；两个氢原子结合成一个氢分子，许多氢分子聚集为氢气；两个氧原子结合成一个氧分子，许多氧分子聚集为氧气（图4.16）。 图4.16　水通电分解的微观示意图 水分子 氢分子 氧分子 请你运用如图4.16所示的图示方法，表示氢气与氧气化合前后分子发生的变化。 书写表达 通过对水的合成和分解的微观分析可知，在化学变化中，反应物的分子可分成原子，而原子又会重新组合成新的分子。 学习本课题后，你通过“分”“合”的思维方法认识了水的组成。那么，水分子、氢原子、氧原子都是一些怎样的微观粒子呢？ 学习指南 归纳小结 在水的电解实验中，与电源负极连接的一端产生的气体是     ，与电源正极连接的一端产生的气体是  ；水是由 组成的。 水是由大量的  聚集而成的，而每个水分子是由 构成的。 化合反应是 、 的反应；分解反应是 的反应；在化学变化中，   重新组合成  。 例题导引 问题： 拉瓦锡用加热汞的方法研究空气的组成。实验时，他发现液态汞的表面有红色固体生成，当气体体积减小约　时，红色固体也不再增加。再加热这些红色固体，又会生成液态的汞和一种气体，将该气体与先前剩余气体混合后，则得到“原来”的空气。分析上述实验事实，结合已学习的关于空气成分的知识，分析： （1）红色固体的组成及推理依据。 （2）拉瓦锡将加热红色固体产生的气体与先前的剩余气体混合对于研究空气组成的实验的意义是什么？ 1 5 分析： （1）从“分”与“合”两个角度研究物质的组成是化学家常用的思维方式。拉瓦锡的实验中，加热到气体减少约　时红色固体不再增加，空气中含量约为　的气体是氧气，说明红色固体是汞与氧气反应生成的，进而可知，红色固体是由汞元素和氧元素组成的。 （2）拉瓦锡的上述实验可以简化成三个步骤：① 汞与空气中的氧气反应生成红色固体；② 红色固体分解生成汞和氧气；③ 将步骤②中得到的氧气与步骤①中剩余的气体混合，得到“原来”的空气。步骤③是对于空气的“还原”，为由步骤①得出的“空气中的氧气被反应而使气体体积减小”的结论提供佐证，使“空气的主要成分是氮气和氧气”这一实验结论更可靠。 1 5 1 5 练习巩固 1. 水的电解实验中，如果用带火星的木条检验生成的气体，会出现什么现象？ 2. 某同学为探究水的组成，将点燃的氢气通入充满氧气的集气瓶中。你认为实验中收集该瓶氧气时用向上排空气法还是排水法，为什么？ 3. 判断下列反应，哪些是分解反应，哪些是化合反应。 ① 木炭燃烧　 　　 ② 碳酸溶液加热 ③ 将氧化钙放入水中  　　④ 用过氧化氢制取氧气 （1）该变化属于化合反应还是分解反应？为什么？ （2）若“ ”表示氧原子、“●”表示氢原子，写出该反应的文字表达式。 （3）根据示意图，还能得到哪些信息？ 5. 对水的组成的探究经历了漫长而曲折的过程，请查阅资料，设计一张海报，介绍水的组成的研究历程。 4. 某化学变化的微观过程如图4.17所示。图中“●”“ ”分别表示两种元素的原子。仔细观察该图，回答下列问题。 A B C 图4.17 感谢您的观看 $$