课题3 水的组成（导学案）化学沪科版五四学制2024八年级全一册

课题3 水的组成 一、知识目标 1.通过实验探究，从宏观和微观相结合的视角认识水由氢元素和氧元素组成。 2.基于氢气燃烧、电解水等具体化学反应，认识化合反应（多变一）和分解反应（一变多）的定义、特点，并能判断具体反应类型。 3.理解通过合成水和分解水实验研究水组成的原理和方法。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观实验现象（如氢气燃烧、电解水的现象）和微观分子、原子的变化（如水分子分解、氢氧原子重新组合）认识水的组成和化学变化。 2.证据推理与模型认知：依据化学反应前后元素种类不变的原理，通过实验证据推理水的组成；建立化合反应和分解反应的模型，用于判断反应类型。 3.科学探究与创新意识：体会化学家探索水组成的智慧和方法，通过实验探究培养科学探究能力和创新意识。 一、学习重点 1.水的组成的实验探究，化合反应和分解反应的概念及判断。 二、学习难点 1.从微观角度理解水的合成与分解过程，以及利用元素守恒原理分析水的组成。 一、怎样通过实验研究水的组成 1、合成水（氢气燃烧）点燃 化学反应的文字表达式：氢气 + 氧气 → 水。 实现现象：淡蓝色火焰，烧杯内壁出现水雾。 实验结论：氢气可以在空气中安静的燃烧，生成水。 2、分解水（水的电解）通电 化学反应的文字表达式：水 → 氢气 + 氧气。 实现现象：两电极上有气泡产生，其中，连接负极的一端产生的气体比连接正极一端产生气体的体积多，其体积比约为2：1。 实验结论：在直流电的作用下，水发生分解，生成氢气和氧气。 a试管中联通的是电源的负极，试管内收集到的是氢气，如何检验该气体？取出试管，伸入燃着的木条，气体燃烧，产生蓝色火焰。 b试管中联通的是电源的正极，试管内收集到的是氧气，如何检验该气体？取出试管，伸入燃着的木条，木条燃烧更旺。 3、化学反应基本类型 分解反应 定义：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。 特点：一变多。通电 例如：水 → 氢气 + 氧气。加热 高锰酸钾 → 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气。 化合反应 定义：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。 特点：多变一。点燃 例如：氢气 + 氧气 → 水。点燃 镁 + 氧气 → 氧化镁。 4、研究物质组成的基本方法 化学上研究物质组成的方法主要包括“分”和“合”两种途径。 结论：水是由氢元素和氧元素组成的化合物。 二、 水通电后分子发生了什么变化 1、水的微观构成 水是由大量水分子聚集而成的。 每个水分子由 2个氢原子和1个氧原子构成。 水的化学式为H2O。 电解水时，水分子分解为 氢原子和氧原子，原子重新组合成新分子。 2、对水的电解的微观分析 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。 3、对氢气燃烧的微观分析 氢气燃烧过程中，氢分子分成氢原子，氧分子分成氧原子；两个氢原子和一个氧原子结合成一个水分子，许多水分子聚集为水。 4、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。 一、新课导入 问题思考： 1.在古代，中国的五行学说和古希腊的四元素说对水是如何认识的？ 答案：在古代，无论是中国的五行学说，还是古希腊的四元素说，都把水看作是一种“元素”，即认为水是不能再分解的基本物质。 2.普里斯特利和卡文迪什有什么新发现？他们对水的认识存在什么局限？ 答案：普里斯特利和卡文迪什找到了“易燃空气”——氢气（），但他们未能打破传统观念的束缚，仍然觉得水是一种“元素”。 3.拉瓦锡的实验有什么重要意义？ 答案：拉瓦锡重复了普里斯特利和卡文迪什的实验，还做了一个相反的实验，把水蒸气通过的高温金属管，重新获得了“易燃空气”，并将这种气体叫做“生成水的气体”。他的实验为我们打开了认识水组成的新大门。 问题探究 1.如果处在普里斯特利和卡文迪什那个时代，你会怎么看待他们的发现？ 答案：这是一个开放性问题，学生可以自由发挥。例如：可能会对他们发现氢气感到兴奋，但也会思考氢气与水之间是否存在某种联系，尝试突破传统观念，去探究水是否真的是一种不可分解的“元素”。 二、怎样通过实验研究水的组成 活动一：引入新课 问题思考： 1.在水组成的发现过程中，科学家们的研究方法给我们带来了哪些启示？ 答案：要敢于质疑传统观念；实验是科学研究的重要方法；科学研究需要不断探索和创新；同时要关注前人的研究成果，在前人的基础上进行创新和探索。 活动二：合成水实验探究 1.氢气与氧气反应的实验现象是什么？ 答案：产生淡蓝色火焰，放出大量热，烧杯内壁凝结有水雾。 2.根据氢气与氧气反应的实验现象，能得出什么结论？ 答案：氢气和氧气反应生成了水，依据化学反应前后元素种类不变，说明水是由氢元素和氧元素组成的。 3.写出氢气燃烧的文字表达式。 答案：氢气 + 氧气水 4.对比硫、碳、铁分别与氧气反应和氢气与氧气反应的共同特征有哪些？ 答案：（1）反应物中都是两种物质参加反应；（2）反应物中都有氧气参加反应；（3）反应条件都是点燃；（4）生成物都只有一种物质；（5）都是固体和气体的反应；（6）反应都放出热量。 5.什么是化合反应？其特点和表现形式是什么？ 答案：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，叫做化合反应，特点是“多变一”，表现形式为。 活动三：分解水实验探究 问题思考 1.电解水的实验现象有哪些？ 答案：（1）电源两极玻璃管内均有气泡生成；（2）正极产生的气体可以使燃着的木条燃烧更旺；（3）负极产生的气体可以燃烧；（4）负极与正极产生的气体体积比约为。 2.根据电解水的实验现象，能得出什么结论？ 答案：正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，说明水通电分解生成了氢气和氧气，依据化学反应前后元素种类不变，进一步证明水是由氢元素和氧元素组成的。 3.写出电解水的文字表达式。 答案：水氢气 + 氧气 4.什么是分解反应？其特点和表现形式是什么？ 答案：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应叫分解反应，特点是“一变多”，表现形式为。 三、水通电后分子发生了什么变化 活动一：水合成以及水分解的微观解释 问题思考： 1.水是由什么构成的？水分子的构成是怎样的？ 答案：水是由大量水分子聚集而成的，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。 2.描述水分解的微观过程。 答案：水分子在通电条件下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。 3.从水分解的微观过程中，能得出什么结论？ 答案：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。 活动二：综合分析 问题思考 1.描述氢气燃烧生成水的微观过程。 答案：氢分子和氧分子分成氢原子和氧原子，两个氢原子和一个氧原子结合成一个水分子，许多水分子聚集为水。 2.对比水分解和水合成的微观过程，分析在这两个过程中分子和原子的变化情况。 答案：在化学变化中，反应物的分子可分成原子，原子重新组合成新的分子，原子是化学变化中的最小粒子。 归纳总结 1.总结通过实验研究水组成的方法和结论。 答案：通过合成水（氢气与氧气反应）和分解水（电解水）的实验来研究水的组成。合成水实验中，氢气和氧气反应生成水，依据化学反应前后元素种类不变，说明水是由氢元素和氧元素组成的；分解水实验中，水通电分解生成氢气和氧气，进一步证明水是由氢元素和氧元素组成的。 2.归纳化合反应和分解反应的定义、特点和实例。 答案： 反应类型 定义 特点 实例 化合反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 多变一 氢气 + 氧气水；铁 + 氧气四氧化三铁 分解反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 一变多 水氢气 + 氧气；碳酸钙氧化钙 + 二氧化碳 3. 从微观角度总结化学变化的本质。 答案：在化学变化中，反应物的分子可分成原子，原子重新组合成新的分子，原子是化学变化中的最小粒子。 1．如图是电解水的实验装置，下列相关说法正确的是（ ） A．M、N气体体积比为1：2 B．点燃N气体产生淡蓝色火焰 C．水中含有氢分子和氧分子 D．水由氢元素和氧元素组成 【答案】D 【解析】A、在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，左管与负极相连。产生的是氢气，右管与正极相连，产生的是氧气，故M、N气体体积比为：2:1，不符合题意； B、由A的分析可知，N为氧气，氧气具有助燃性，不具有可燃性，无法被点燃，不符合题意； C、水由水分子构成，水中不含氢分子和氧分子，不符合题意； D、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，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，符合题意。 故选D。 2.用下图装置进行电解水实验，下列说法不正确的是（ ） A．实验前两支试管内应装满水 B．2中气体能使带火星木条复燃，说明水中含有氧气 C．正负两极气体的体积比为 D．实验目的是探究水的组成 【答案】B 【解析】电解水时，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，氢气燃烧生成水，氧气和氢气的体积比约为1：2。 A、实验前两支试管内应装满水，选项说法正确； B、2中气体体积较小，是氧气，氧气能使带火星木条复燃，说明水中含有氧元素，而不是含有氧气，选项说法错误； C、由“正氧负氢、氢二氧一”可知，正负两极气体的体积比为1：2，选项说法正确； D、电解水生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律可知，水是由氢元素与氧元素组成的，因此实验目的是探究水的组成，选项说法正确。 故选B。 3.下列化学变化其反应类型属于化合反应的是（ ） A．过氧化氢制氧气 B．蜡烛燃烧 C．高锰酸钾制氧气 D．加热金属铜 【答案】D 【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项错误； B、蜡烛在空气中燃烧生成水和氧气，该反应是两种物质生成两种物质，不属于化合反应，故选项错误； C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项错误； D、铜在空气中加热会和氧气生成氧化铜，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项正确。 故选D。 4.某同学为探究不同电压对电解水速率的影响，用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成氢气所需时间。下列分析正确的是（ ） A．a管与电源正极相连 B．b管中气体可以燃烧 C．a管与b管中气体质量比为 D．该实验中，电压越高电解水的速率越快 【答案】D 【解析】A、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，a管收集到的气体较多，是氢气，与电源负极相连，故A错误； B、b管收集到的气体较少，是氧气，氧气具有助燃性，不能燃烧，故B错误； C、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，a管与b管中气体体积比为2:1，质量比为1:8，故C错误； D、由图可知，收集相同体积的氢气时，电压越高，所需时间越短，则相同条件下电压越大电解水的速率越快，故D正确。 故选D。 5.下列有关水的合成与分解的实验的说法，不正确的是（ ） A．图1烧杯内壁有水雾出现 B．图2连接正负两极的玻璃管汇集的气体体积之比为2：1 C．两个实验均发生的是化学变化 D．两个实验均可证明水是由氢元素和氧元素组成 【答案】B 【解析】A、氢气燃烧生成水，干冷烧杯内壁有水雾出现，说法正确，不符合题意； B、在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，故正极和负极产生的气体的体积比为1:2，说法错误，符合题意； C、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，两个实验中均有新物质生成，属于化学变化，说法正确，不符合题意； D、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，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，均可得出水是由氢元素和氧元素组成，说法正确，不符合题意； 故选B。 一、怎样通过实验研究水的组成 1.水的合成：点燃 氢气与氧气反应生成水，反应方程式为：2H₂ + O₂ → 2H₂O。 实验现象：氢气在氧气中燃烧，火焰呈淡蓝色，生成水，并放出热量。实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。 2.水的分解：通电 水在直流电的作用下分解生成氢气和氧气，反应方程式为：2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑。 实验现象：电解水时，电极上有气泡产生，负极产生的气体是氢气，正极产生的气体是氧气，两者的体积比为 2:1。 实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。 3.化合反应与分解反应：点燃 化合反应：由两种或两种以上物质反应生成一种新物质的反应。如：2H₂ + O₂ → 2H₂O。通电 分解反应：由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应。如：2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑。 二、水通电后分子发生了什么变化 1.水的化学式：水的化学式为 H₂O，表示水由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成。 2.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。 3.通过对水的合成和分解的微观分析可知，在化学变化中，分子可分成原子，而原子又会重新组合成新的分子。 考点1 通过实验研究水的组成 1.（24-25九年级上·上海闵行·期末）关于电解水实验说法正确的是（ ） A．从变化上：该变化属于物理变化 B．从现象上：正极产生的气体能使带火星的木条复燃 C．从宏观上：水由氢气和氧气组成 D．从微观上：水分子由两个氢原子和一个氧原子构成 【答案】B 【解析】A、电解水实验中，水通电分解生成氢气和氧气，有新物质生成，属于化学变化，故选项说法不正确； B、电解水实验中“正氧负氢”，正极产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故选项说法正确； C、水通电分解生成氢气和氧气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，可得出水是由氢、氧两种元素组成，故选项说法不正确； D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类不变，水在通电的条件下生成氢气和氧气，氢气由氢分子构成，氧气由氧分子构成，则水分子是由氢原子和氧原子构成的，故选项说法不正确。 故选B。 2.下图是电解水的装置，结合所学知识，完成下列问题： （1）其中A试管应该与电极的 极相连。通电一段时间后，B试管中收集到的气体是 ，A试管和B试管中收集到的气体的体积比约等于 。 （2）B试管中气体的检验方法为 。 （3）写出该反应的文字表达式 。 【答案】（1）负 氧气/O2 2:1 （2）将带火星的木条放在试管中，木条复燃证明是氧气 （3） 【解析】（1）根据正氧负氢，氢二氧一，A试管中气体较多，则A试管收集的是氢气，则A连接的是负极；B试管中收集到的气体较少，是氧气，A试管和B试管中收集到的气体的体积比约等于 2：1； （2）氧气支持燃烧，能使带火星的木条复燃，所以检验B试管中气体的方法为：将带火星的木条放在试管中，木条复燃证明是氧气； （3）水通电分解生成氢气和氧气，文字表达式为。 3.用如图1装置进行水的电解实验： （1）开始反应前a、b两管内都充满溶液，关闭活塞，接通电源一段时间后，产生的气体体积比为a:b=2:1，证明b气体的方法是 。 （2）写出电解水的文字表达式 。 （3）请给如图2所示水电解过程中的微粒运动变化排序 。（填序号） 【答案】（1）带火星木条放在b管的尖嘴口出，若复燃则为氧气 （2） （3）④③①② 【解析】 （1）开始反应前a、b两管内都充满液体，关闭活塞，接通电源，一段时间后，产生的气体体积之比为a:b=2:1，其中是a中气体是氢气，b气体是氧气，证明b气体的方法是打开活塞，用带火星的木条放在管口，木条复燃，则证明是氧气，故填写：带火星木条放在b管的尖嘴口出，若复燃则为氧气。 （2）电解水生成氢气和氧气，反应的文字表达式为：，故填写：。 （3）水分子分成了氢原子和氧原子，然后氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子，水电解过程中的微粒运动变化排序是④③①②，故填写：④③①②。 4.兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。 【宏观辨识】根据实验探究水的组成 （1）水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由 组成的化合物。 （2）水的分解：电解水一段时间后（如图），观察到管a和管b中气体体积比为 ，经检验管a中的气体是 （填化学式）。 【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。 （3）方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 ，进而推算出结果。 （4）方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的 ，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。 【模型构建】 （5）以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是 。 【答案】（1）氢元素和氧元素 （2） （3）/ （4）密度比/密度 （5）各元素质量比 【解析】（1）水（H2O）是由氢元素和氧元素组成的化合物。 （2）电解水实验中，正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，且氢气与氧气的体积比为2∶1。根据图象，管a与电源负极相连，产生的是氢气，管b与电源正极相连，产生的是氧气，所以管a中的气体是H2，观察到管a和管b中气体体积比为2∶1。 （3）相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，则电解水产生的氢分子（H2）与氧分子（O2）的个数比为2∶1，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为。 （4）由于，已知电解水实验中氢气和氧气的体积比，要计算出水中各元素质量比，则需要知道正、负极产生气体的密度比，故填：密度比或密度。 （5）化学式是通过元素符号及数字的组合表示物质组成，知道相对分子质量的情况下，需结合物质中各元素质量比来确定物质的化学式，故填：各元素质量比。 考点2 通过生成水研究其组成 5.我国氢能源汽车采用的是以氢气为燃料的电池技术，氢气燃烧产物无污染，是理想的清洁能源，如图是氢气燃烧实验的示意图，下列有关说法不正确的是（ ） A．点燃氢气前必须先验纯 B．氢气在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 C．实验中可观察到烧杯内壁有液滴出现 D．氢气燃烧过程中分子种类发生改变 【答案】B 【解析】A、点燃氢气前必须先验纯，以防止发生爆炸，故选项说法正确； B、氢气在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，故选项说法错误； C、氢气在空气中燃烧生成水，所以实验中烧杯内壁有无色液滴出现，故选项说法正确； D、氢气燃烧过程中分子种类发生改变，由氢分子、氧分子变成了水分子，故选项说法正确。 故选B。 6.在实验室中探究氢气的有关性质，并回答下列问题。 （1）要证实“氢气的密度比空气小”，这属于氢气的 （填“物理”或“化学”）性质，请设计一种简单的实验方案，简述该方案的操作方法和有关现象： ； （2）欲点燃氢气，做“氢气在空气中燃烧”的实验，在点燃前，必须先检验氢气的 。纯净的氢气在空气里安静地燃烧，点燃氢气后观察到的现象是 ； 【答案】（1）物理 用氢气吹气球，放在空气中，气球上升 （2）纯度 点燃氢气后观察到的现象是 【解析】（1）“氢气的密度比空气小”，密度不需要通过化学变化就能表现出来，这属于氢气的物理性质； 若气体的密度比空气的小，装有该气体的气球在空气就会上升，则操作方法为用氢气吹气球，放在空气中，气球上升； （2）氢气具有可燃性，氢气不纯，点燃可能会爆炸，在点燃前要先检验氢气的纯度； 纯净的氢气在空气中会安静地燃烧，点燃氢气后观察到的现象是氢气燃烧，发出淡蓝色火焰，放热。 7.“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。请结合图示回答问题： （1）为使上图完整准确，应在甲中补充1个___________(填序号) A． B． （2）该化学反应的微观实质是：在点燃的条件下，氢分子分成氢原子，氧分子分成氧原子，每1个氧原子和 。 （3）丙属于化合物的微观原因是：丙物质由 构成，且分子 。 （4）氢气具有可燃性，与空气混合点燃可能发生爆炸，因此点燃氢气前应该先 。 【答案】（1）A （2）两个氢原子结合成一个水分子 （3）同种分子 由不同种原子构成 （4）检验其纯度/验纯 【解析】（1）由质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变可知，为了使图甲表达完整准确，应在甲中补充1个氢分子，故选A； （2）由微粒的变化可知，该化学反应的微观实质是：在点燃的条件下，氢分子分成氢原子，氧分子分成氧原子，每1个氧原子和和两个氢原子结合成一个水分子； （3）由物质的构成可知，丙属于化合物的微观解释是：由同种分子构成，分子由不同种原子构成； （4）氢气具有可燃性，与空气混合点燃可能发生爆炸，因此点燃氢气前应该先验纯。 考点3 化合反应、分解反应 8.下列反应既不属于分解反应，也不属于化合反应的是 A．酒精+氧气二氧化碳+水 B．氧化汞汞+氧气 C．水氢气+氧气 D．镁+氧气氧化镁 【答案】A 【解析】A、该反应中反应物和生成物均是两种，既不属于分解反应，也不属于化合反应，符合题意； B、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意； C、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意； D、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； 故选：A。 9.化学概念之间在逻辑上有如图所示关系。下列说法中正确的是 A．纯净物与混合物属于交叉关系 B．氧气与空气属于并列关系 C．化学性质与物理性质属于包含关系 D．分解反应与化合反应属于并列关系 【答案】D 【解析】A.纯净物由同种物质组成，混合物由不同种物质组成，纯净物与混合物属于并列关系，故选项不符合题意； B.空气中含氮气、氧气、二氧化碳等，空气包含氧气，故选项不符合题意； C.化学性质需要通过化学变化才能表现出来，物理性质不需要通过化学变化就能表现出来，化学性质与物理性质属于并列关系，故选不符合题意； D.分解反应是指由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应，可以简单理解为“一变多”，化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应，可以简单理解为“多变一”，两者属于并列关系，故选项符合题意。 故选：D。 10.初中阶段要学习四种基本反应类型，以下关于反应类型的判断，错误的是 ①    ② ③碳酸—→水+二氧化碳        ④ A．①的反应物只有一种 B．②属于化合反应 C．④既不是分解反应，也不是化合反应 D．分解反应只有③ 【答案】D 【解析】A、删去①中相同的分子，可知该反应中反应物有一种，生成物有两种，该选项判断正确； B、②为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项判断正确； C、反应④的反应物和生成物均有两种，既不属于化合反应，也不属于分解反应，该选项判断正确； D、分解反应是指一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，图中①③均属于分解反应，该选项判断错误。 5 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课题3 水的组成 一、知识目标 1.通过实验探究，从宏观和微观相结合的视角认识水由氢元素和氧元素组成。 2.基于氢气燃烧、电解水等具体化学反应，认识化合反应（多变一）和分解反应（一变多）的定义、特点，并能判断具体反应类型。 3.理解通过合成水和分解水实验研究水组成的原理和方法。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观实验现象（如氢气燃烧、电解水的现象）和微观分子、原子的变化（如水分子分解、氢氧原子重新组合）认识水的组成和化学变化。 2.证据推理与模型认知：依据化学反应前后元素种类不变的原理，通过实验证据推理水的组成；建立化合反应和分解反应的模型，用于判断反应类型。 3.科学探究与创新意识：体会化学家探索水组成的智慧和方法，通过实验探究培养科学探究能力和创新意识。 一、学习重点 1.水的组成的实验探究，化合反应和分解反应的概念及判断。 二、学习难点 1.从微观角度理解水的合成与分解过程，以及利用元素守恒原理分析水的组成。 一、怎样通过实验研究水的组成 1、合成水（氢气燃烧） 化学反应的文字表达式：________________________。 实现现象：________________________。 实验结论：________________________。 2、分解水（水的电解） 化学反应的文字表达式：__________________。 实现现象：____________________________________________________________。 实验结论：____________________________________。 a试管中联通的是电源的______极，试管内收集到的是______，如何检验该气体？______________________________。 b试管中联通的是电源的______极，试管内收集到的是______，如何检验该气体？________________________。 3、化学反应基本类型 分解反应 定义：____________________________________。 特点：____________。 例如：________________________。 ______________________________。 化合反应 定义：____________________________________。 特点：____________。 例如：________________________。 ______________________________。 4、研究物质组成的基本方法 化学上研究物质组成的方法主要包括“______”和“______”两种途径。 结论：水是由______和______组成的化合物。 二、 水通电后分子发生了什么变化 1、水的微观构成 水是由____________聚集而成的。 每个水分子由____________和____________构成。 水的化学式为______。 电解水时，水分子分解为 氢原子和氧原子，原子重新组合成新分子。 2、对水的电解的微观分析 水在电解过程中，水分子分成____________；两个______结合成一个______，许多氢分子聚集为氢气；两个______结合成一个______，许多氧分子聚集为氧气。 3、对氢气燃烧的微观分析 氢气燃烧过程中，______分成______，______分成______；两个______和一个______结合成一个______，许多水分子聚集为水。 4、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______，而原子又会__________________。 一、新课导入 问题思考： 1.在古代，中国的五行学说和古希腊的四元素说对水是如何认识的？ 2.普里斯特利和卡文迪什有什么新发现？他们对水的认识存在什么局限？ 3.拉瓦锡的实验有什么重要意义？ 问题探究 1.如果处在普里斯特利和卡文迪什那个时代，你会怎么看待他们的发现？ 二、怎样通过实验研究水的组成 活动一：引入新课 问题思考： 1.在水组成的发现过程中，科学家们的研究方法给我们带来了哪些启示？ 活动二：合成水实验探究 1.氢气与氧气反应的实验现象是什么？ 2.根据氢气与氧气反应的实验现象，能得出什么结论？ 3.写出氢气燃烧的文字表达式。 4.对比硫、碳、铁分别与氧气反应和氢气与氧气反应的共同特征有哪些？ 5.什么是化合反应？其特点和表现形式是什么？ 活动三：分解水实验探究 问题思考 1.电解水的实验现象有哪些？ 2.根据电解水的实验现象，能得出什么结论？ 3.写出电解水的文字表达式。 4.什么是分解反应？其特点和表现形式是什么？ 三、水通电后分子发生了什么变化 活动一：水合成以及水分解的微观解释 问题思考： 1.水是由什么构成的？水分子的构成是怎样的？ 2.描述水分解的微观过程。 3.从水分解的微观过程中，能得出什么结论？ 活动二：综合分析 问题思考 1.描述氢气燃烧生成水的微观过程。 2.对比水分解和水合成的微观过程，分析在这两个过程中分子和原子的变化情况。 归纳总结 1.总结通过实验研究水组成的方法和结论。 2.归纳化合反应和分解反应的定义、特点和实例。 3. 从微观角度总结化学变化的本质。 1．如图是电解水的实验装置，下列相关说法正确的是（ ） A．M、N气体体积比为1：2 B．点燃N气体产生淡蓝色火焰 C．水中含有氢分子和氧分子 D．水由氢元素和氧元素组成 2.用下图装置进行电解水实验，下列说法不正确的是（ ） A．实验前两支试管内应装满水 B．2中气体能使带火星木条复燃，说明水中含有氧气 C．正负两极气体的体积比为 D．实验目的是探究水的组成 3.下列化学变化其反应类型属于化合反应的是（ ） A．过氧化氢制氧气 B．蜡烛燃烧 C．高锰酸钾制氧气 D．加热金属铜 4.某同学为探究不同电压对电解水速率的影响，用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成氢气所需时间。下列分析正确的是（ ） A．a管与电源正极相连 B．b管中气体可以燃烧 C．a管与b管中气体质量比为 D．该实验中，电压越高电解水的速率越快 5.下列有关水的合成与分解的实验的说法，不正确的是（ ） A．图1烧杯内壁有水雾出现 B．图2连接正负两极的玻璃管汇集的气体体积之比为2：1 C．两个实验均发生的是化学变化 D．两个实验均可证明水是由氢元素和氧元素组成 一、怎样通过实验研究水的组成 1.水的合成：点燃 氢气与氧气反应生成水，反应方程式为：2H₂ + O₂ → 2H₂O。 实验现象：氢气在氧气中燃烧，火焰呈淡蓝色，生成水，并放出热量。实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。 2.水的分解：通电 水在直流电的作用下分解生成氢气和氧气，反应方程式为：2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑。 实验现象：电解水时，电极上有气泡产生，负极产生的气体是氢气，正极产生的气体是氧气，两者的体积比为 2:1。 实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。 3.化合反应与分解反应：点燃 化合反应：由两种或两种以上物质反应生成一种新物质的反应。如：2H₂ + O₂ → 2H₂O。通电 分解反应：由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应。如：2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑。 二、水通电后分子发生了什么变化 1.水的化学式：水的化学式为 H₂O，表示水由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成。 2.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。 3.通过对水的合成和分解的微观分析可知，在化学变化中，分子可分成原子，而原子又会重新组合成新的分子。 考点1 通过实验研究水的组成 1.（24-25九年级上·上海闵行·期末）关于电解水实验说法正确的是（ ） A．从变化上：该变化属于物理变化 B．从现象上：正极产生的气体能使带火星的木条复燃 C．从宏观上：水由氢气和氧气组成 D．从微观上：水分子由两个氢原子和一个氧原子构成 2.下图是电解水的装置，结合所学知识，完成下列问题： （1）其中A试管应该与电极的 极相连。通电一段时间后，B试管中收集到的气体是 ，A试管和B试管中收集到的气体的体积比约等于 。 （2）B试管中气体的检验方法为 。 （3）写出该反应的文字表达式 。 3.用如图1装置进行水的电解实验： （1）开始反应前a、b两管内都充满溶液，关闭活塞，接通电源一段时间后，产生的气体体积比为a:b=2:1，证明b气体的方法是 。 （2）写出电解水的文字表达式 。 （3）请给如图2所示水电解过程中的微粒运动变化排序 。（填序号） 4.兴趣小组追寻科学家的足迹，对水进行探究。 【宏观辨识】根据实验探究水的组成 （1）水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由 组成的化合物。 （2）水的分解：电解水一段时间后（如图），观察到管a和管b中气体体积比为 ，经检验管a中的气体是 （填化学式）。 【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。 （3）方法一：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 ，进而推算出结果。 （4）方法二：已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的 ，可计算出水中各元素质量比，结合氢、氧原子的相对原子质量，可进一步推算出结果。 【模型构建】 （5）以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是 。 考点2 通过生成水研究其组成 5.我国氢能源汽车采用的是以氢气为燃料的电池技术，氢气燃烧产物无污染，是理想的清洁能源，如图是氢气燃烧实验的示意图，下列有关说法不正确的是（ ） A．点燃氢气前必须先验纯 B．氢气在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 C．实验中可观察到烧杯内壁有液滴出现 D．氢气燃烧过程中分子种类发生改变 6.在实验室中探究氢气的有关性质，并回答下列问题。 （1）要证实“氢气的密度比空气小”，这属于氢气的 （填“物理”或“化学”）性质，请设计一种简单的实验方案，简述该方案的操作方法和有关现象： ； （2）欲点燃氢气，做“氢气在空气中燃烧”的实验，在点燃前，必须先检验氢气的 。纯净的氢气在空气里安静地燃烧，点燃氢气后观察到的现象是 ； 7.“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。请结合图示回答问题： （1）为使上图完整准确，应在甲中补充1个___________(填序号)。 A． B． （2）该化学反应的微观实质是：在点燃的条件下，氢分子分成氢原子，氧分子分成氧原子，每1个氧原子和 。 （3）丙属于化合物的微观原因是：丙物质由 构成，且分子 。 （4）氢气具有可燃性，与空气混合点燃可能发生爆炸，因此点燃氢气前应该先 。 考点3 化合反应、分解反应 8.下列反应既不属于分解反应，也不属于化合反应的是 A．酒精+氧气二氧化碳+水 B．氧化汞汞+氧气 C．水氢气+氧气 D．镁+氧气氧化镁 9.化学概念之间在逻辑上有如图所示关系。下列说法中正确的是 A．纯净物与混合物属于交叉关系 B．氧气与空气属于并列关系 C．化学性质与物理性质属于包含关系 D．分解反应与化合反应属于并列关系 10.初中阶段要学习四种基本反应类型，以下关于反应类型的判断，错误的是 ①    ② ③碳酸—→水+二氧化碳        ④ A．①的反应物只有一种 B．②属于化合反应 C．④既不是分解反应，也不是化合反应 D．分解反应只有③ 5 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $$