第二节 探究水的化学变化（导学案） 化学北京版2024九年级上册

第三章 探究水的奥秘 第二节 探究水的化学变化 一、知识目标 1.通过氢气燃烧实验和电解水实验认识水的组成，建立“宏观物质变化与微观粒子重新组合”的认知，了解探究物质组成的一般思想和方法; 2.了解氢气的物理性质和化学性质，掌握氢气验纯的方法，提升学生的化学学科素养和解决实际问题的能力; 3. 了解并体验科学家认识水的组成的过程和方法，尊重事实、敢于突破传统认知的态度。 二、核心素养目标 1.化学观念：能通过电解水生成氢气和氧气的宏观实验现象，推断水由氢、氧两种元素组成的微观本质。 结合氢气燃烧生成水的实验，建立“宏观物质变化与微观粒子重新组合”的关联认知。 2.科学思维：基于电解水实验中“正负极气体体积比2:1”等证据，推理氢气的元素组成及水的化学式（H2O），形成“证据→结论”的科学推理逻辑。通过水组成的发展史，理解科学模型是基于实验证据不断修正、完善的过程。 3.科学探究与实践：能根据水的电解和氢气燃烧实验现象，提出合理的假设和猜想，并通过分析、推理等方法进行验证，得出结论，辅以微观动画，解释水的化学变化过程，建立起化学变化的微观模型认知，提升实验探究的基本技能。 4.科学态度与责任：通过水组成的发展史，认识科学家严谨的定量研究方法，体会科学研究需尊重事实、敢于突破传统认知的态度。结合氢气的性质，了解氢气在新能源领域的应用前景，树立“化学研究服务于解决能源、环境问题”的社会责任意识。 一、学习重点 1.了解探究物质组成的一般思想和方法。 二、学习难点 1.电解水实验认识水。 一、水的物理性质和物理变化 1.水具有某些特殊的物理性质：和绝大多数物质凝固时 、 的情况不同，水结冰时体积变大，密度 ；在所有固态和液态物质中， 水的比热容 。 2.水的物理性质： 颜色 气味 状态 密度 凝固点 沸点 4℃时密度最大为 . 二、水的组成发现历史 1.普里斯特利把 （后证实是氢气）和空气混合后，用电火花点火时产生明显的爆鸣声，容器壁上出现了“露珠”。卡文迪许发现大约 的“易燃空气”与 的氧气恰好完全化合，并确认所得“露珠”是水。 2.拉瓦锡认为水是 和 的化合物，并把“易燃空气”命名为Hydrogène（法语）。 3.尼科尔森和卡里斯尔用 获得成功，进一步证明了拉瓦锡的结论。 三、氢气的性质 1.在标准状况下， 氢气 、 、 ，密度比空气 。氢气具有 ，能在空气或氧气 中燃烧生成水，可表示为： 。 2.做氢气性质实验前一定要检验 ：用试管收集满氢气，用拇指堵住试管口，接近火焰， 移开拇指。若听到尖锐的 ，则证明氢气不纯，若声音很小，则证明氢气较纯。 四、认识水的化学性质和化学变化 1.水在直流电的作用下可发生化学变化，生成 和 ，该反应可表示为： 。 2.水可以分解成组成更简单的物质——氢气和氧气，水由 、 两种元素组成， 一、认识水的物理性质和物理变化 活动一：水在自然界的循环 问题探究：在温度及压强改变时，水在自然界的循环经历了怎样的状态变化过程？ 活动二：水的物理性质和物理变化 问题思考1：水有哪些特殊的物理性质？ 问题思考2：水的三态密度大小关系？ 问题思考3：水的物理性质有哪些？ 二、水的组成发现历史 活动三：水的组成发现历史 归纳总结：科学家们为了水的组成发现，做出了哪些贡献？ 问题思考：如何证明该气体是氧气？ 三、氢气的性质 活动四：氢气的相关内容 归纳总结1：氢气的性质？ 活动五：氢气的验纯 问题思考2：如何判断氢气纯度？ 活动六：氢气燃烧的产物 问题探究1：怎样证明氢气燃烧生成水？ 问题探究2：设计实验证明氢气在空气中燃烧是否可能生成二氧化碳？ 四、认识水的化学性质和化学变化 活动七：水通直流电实验 问题思考1：分析水通直流电后可能生成的物质及其可能具有什么性质，该如何检验？ 问题探究：观察两个电极附近和玻璃管内会发生什么变化，小组合作讨论，分析与解释，完成书本表格。 问题思考2：两极玻璃管的液面都下降，证明氢气和氧气的什么性质？ 问题思考3：水在通电条件下可以发生化学变化，其变化类型是化合反应还是分解反应？ 问题思考4：水通电是否只生成了氢气和氧气两种物质？是否可能有其他物质生成且溶解在水中？如何验证这个猜想。 活动八：水的分解微观过程 归纳总结：水的分解微观过程？ 活动九：探究物质组成的一般思路 归纳总结1：我们如何通过水的电解及氢气的燃烧实验推导出水由H、O元素组成？ 归纳总结2：借助化学反应探究某物质的组成的方法有哪些？ 一、水的物理性质和物理变化 1.水具有某些特殊的物理性质：和绝大多数物质凝固时 、 的情况不同，水结冰时体积变大，密度 ；在所有固态和液态物质中， 水的比热容 。 2.水的物理性质： 颜色 气味 状态 密度 凝固点 沸点 4℃时密度最大为 . 二、氢气的性质 1.在标准状况下， 氢气 、 、 ，密度比空气 。氢气具有 ，能在空气或氧气中燃烧生成水，可表示为： 。 2.做氢气性质实验前一定要检验 ：用试管收集满氢气，用拇指堵住试管口，接近火焰， 移开拇指。若听到尖锐的 ，则证明氢气不纯，若声音很小，则证明氢气较纯。 3. 操作步骤 实验现象 分析与解释 1. 给注满水的装置接通直流电源，观察现象。 2. 分别打开两极玻璃管上的活塞，用燃着的木条检验两极产生的气体。 正极端玻璃管： 负极端玻璃管： 3. 分别打开两极玻璃管上的活塞，用带火星的木条检验两极产生的气体。 正极端玻璃管： 负极端玻璃管： 4. 通电一段时间后，观察两极玻璃管中的液面。 三、认识水的化学性质和化学变化 1.水在直流电的作用下可发生化学变化，生成 和 ，该反应可表示为： 。 1.电解水的简易实验装置如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．甲管中的电极连接的是电源正极 B．乙管中的气体能使带火星的木条复燃 C．该实验生成的氢气与氧气的体积比为2：1 D．该实验可证明水是由氢、氧两种元素组成的 2.下列关于氢气在空气中燃烧的说法，错误的是（　　） A．发出淡蓝色火焰 B．放出大量的热 C．产生浓烈的刺激性气味 D．燃烧前一定要检验其纯度 3.下列有关水的组成和构成说法正确的是（　　） A．水是由水分子构成的 B．水是由氢气和氧气组成的 C．水是由氢原子和氧原子构成的 D．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的 4.下列事实中，与氢气密度比空气小的性质无关的是（　　） A．用氢气吹肥皂泡时，肥皂泡迅速上升 B．充满氢气的集气瓶应将瓶口朝下放在桌上 C．可用排水法收集氢气 D．可用向下排空气法收集氢气 5.如图是自然界中水的天然循环简图，请据此回答下列问题： （1）水通过 变化，实现了自身的天然循环。 （2）驱动水循环的能量来自于 。（填“地球”、“太阳”或“海洋”） （3）水通过天然循环，既实现了 ，又完成了 。 考点1水的物理性质和物理变化 1.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 2．下列关于水的性质描述错误的是 A．水在0℃度时密度最大 B．在一个标准大气压，水的沸点是100℃ C．水的比热容大 D．水的表面张力大 考点2 水的组成发现历史 3.拉瓦锡在探究水的组成实验中将水蒸气通过烧红的枪管，发生的化学反应为3Fe+4H2OFe3O4+4H2，下列相关叙述错误的是 A．该反应属于置换反应 B．水是由氢元素和氧元素组成的 C．产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 D．产生气体吹出的肥皂泡会向上飞 考点3 氢气的性质 4.氢气区别于其他气体，最显著的性质特点是 A．密度最小 B．难溶于水 C．点燃前需验纯 D．燃烧时为蓝色火焰 5.如图所示为氢气燃烧的实验。下列说法不正确的是 A．点燃氢气前需要检验其纯度 B．氢气在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 C．实验中烧杯内壁有无色液滴产生 D．实验中发生的变化属于化合反应 考点4认识水的化学性质和化学变化 6.下列关于电解水的叙述中错误的是 A．为增强水的导电性，常在水中加入少量的氢氧化钠溶液 B．在水电解器中加满水，然后接通直流电源 C．电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的 D．与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧 7.如图是教材中两个实验，下列有关说法错误的是 A．实验①点燃氢气之前要检验其纯度 B．实验②a、b两管上方生成气体的体积比为2：1 C．检验a管气体可用带火星的木条 D．两个实验均可证明水的组成 8.同学们进行跨学科实践活动－探究水的组成及变化。 (一)探究水的组成 同学们设计如图装置来探究水的组成。 (1)在电解器长颈漏斗的水中加入少量氢氧化钠溶液，使玻璃管中充满水。通电，观察到玻璃管中有气泡冒出，一段时间后，a、b玻璃管内气体的体积比Va：Vb约为 。 (2)切断电源，在a管尖嘴处放置燃着的木条，在上方罩一个干冷的烧杯，观察到 ；关闭?管活塞，在b管尖嘴处放置燃着的木条，观察到木条燃烧更旺，说明b管内生成的气体是 。 (3)写出电解水的文字表达式 。 (二)制作水分子模型 (4)如图是同学们为制作水分子模型画的草图，其中符合实际的是_____(填字母)。 A． B． C． / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 探究水的奥秘 第二节 探究水的化学变化 一、知识目标 1.通过氢气燃烧实验和电解水实验认识水的组成，建立“宏观物质变化与微观粒子重新组合”的认知，了解探究物质组成的一般思想和方法; 2.了解氢气的物理性质和化学性质，掌握氢气验纯的方法，提升学生的化学学科素养和解决实际问题的能力; 3. 了解并体验科学家认识水的组成的过程和方法，尊重事实、敢于突破传统认知的态度。 二、核心素养目标 1.化学观念：能通过电解水生成氢气和氧气的宏观实验现象，推断水由氢、氧两种元素组成的微观本质。 结合氢气燃烧生成水的实验，建立“宏观物质变化与微观粒子重新组合”的关联认知。 2.科学思维：基于电解水实验中“正负极气体体积比2:1”等证据，推理氢气的元素组成及水的化学式（H2O），形成“证据→结论”的科学推理逻辑。通过水组成的发展史，理解科学模型是基于实验证据不断修正、完善的过程。 3.科学探究与实践：能根据水的电解和氢气燃烧实验现象，提出合理的假设和猜想，并通过分析、推理等方法进行验证，得出结论，辅以微观动画，解释水的化学变化过程，建立起化学变化的微观模型认知，提升实验探究的基本技能。 4.科学态度与责任：通过水组成的发展史，认识科学家严谨的定量研究方法，体会科学研究需尊重事实、敢于突破传统认知的态度。结合氢气的性质，了解氢气在新能源领域的应用前景，树立“化学研究服务于解决能源、环境问题”的社会责任意识。 一、学习重点 1.了解探究物质组成的一般思想和方法。 二、学习难点 1.电解水实验认识水。 一、水的物理性质和物理变化 1.水具有某些特殊的物理性质：和绝大多数物质凝固时体积缩小、密度增大的情况不同，水结冰时体积变大，密度减小；在所有固态和液态物质中， 水的比热容最大 。 2.水的物理性质： 颜色 气味 状态 密度 凝固点 沸点 无色 无味 液体 4℃时密度最大为 1g/mL . 0℃ 100℃ 二、水的组成发现历史 1.普里斯特利把 易燃空气 （后证实是氢气）和空气混合后，用电火花点火时产生明显的爆鸣声，容器壁上出现了“露珠”。卡文迪许发现大约2份体积的“易燃空气”与1份体积的氧气恰好完全化合，并确认所得“露珠”是水。 2.拉瓦锡认为水是易燃空气和 氧的化合物，并把“易燃空气”命名为Hydrogène（法语）。 3.尼科尔森和卡里斯尔用伏打电池电解水获得成功，进一步证明了拉瓦锡的结论。 三、氢气的性质 1.在标准状况下， 氢气 无色、无味，难溶于水，密度比空气 小 。氢气具有 可燃性 ，能在空气或氧气 中燃烧生成水，可表示为： 氢气 + 氧气 水 。 2.做氢气性质实验前一定要检验 纯度 ：用试管收集满氢气，用拇指堵住试管口，接近火焰， 移开拇指。若听到尖锐的 爆鸣声 ，则证明氢气不纯，若声音很小，则证明氢气较纯。 四、认识水的化学性质和化学变化 1.水在直流电的作用下可发生化学变化，生成 氢气 和 氧气 ，该反应可表示为： 水 氢气 + 氧气 。 2.水可以分解成组成更简单的物质——氢气和氧气，水由氢、氧两种元素组成， 一、认识水的物理性质和物理变化 活动一：水在自然界的循环 问题探究：在温度及压强改变时，水在自然界的循环经历了怎样的状态变化过程？ 答案：液态水汽化成气态水蒸气，水蒸气凝华成固态冰，固态冰熔化成液态水，液态水会凝固成固态冰升华成气态水蒸气，气态水蒸气液化液态水。 活动二：水的物理性质和物理变化 问题思考1：水有哪些特殊的物理性质？ 答案：水具有某些特殊的物理性质：和绝大多数物质凝固时体积缩小、密度增大的情况不同，水结冰时体积变大，密度减小。 问题思考2：水的三态密度大小关系？ 答案：气态水（水蒸气）< 固态水< 液态水 问题思考3：水的物理性质有哪些？ 答案：无色无味，液体状态，4℃时密度最大为1g/mL，凝固点为0℃，沸点为1000℃ 二、水的组成发现历史 活动三：水的组成发现历史 归纳总结：科学家们为了水的组成发现，做出了哪些贡献？ 答案：普利斯特里首次发现并研究了“可燃空气”，卡文迪什则是通过实验确认了水和氢气的生成，但未能完全理解其组成。最后拉瓦锡通过实验验证了水的组成，并命名了氢气。我们如今采用的电解法正是卡里斯尔和尼科尔森，使用电解法进一步证明了水的组成。 问题思考：如何证明该气体是氧气？ 答案：氧气可以使带火星的木条复燃，我们可以用带火星的木条检测氧气。 三、氢气的性质 活动四：氢气的相关内容 归纳总结1：氢气的性质？ 答案：在标准状况下，氢气无色、无味，难溶于水，密度比空气小。氢气具有可燃性，能在空气或氧气中燃烧生成水，可书写为：氢气 + 氧气 水，H2 + O2 H2O 。 活动五：氢气的验纯 问题思考2：如何判断氢气纯度？ 答案：用试管收集满氢气，用拇指堵住试管口，接近火焰， 移开拇指。若听到尖锐的爆鸣声，则证明氢气不纯，若声音很小，则证明氢气较纯。 活动六：氢气燃烧的产物 问题探究1：设计实验证明氢气燃烧生成水？ 答案：点燃氢气，观察火焰的颜色，然后在火焰上方罩一个干冷的小烧杯。点燃氢气会产生淡蓝色的火焰，罩一个干冷的小烧杯，干燥的烧杯内壁上有水珠出现，由此可以证明氢气燃烧生成水。 问题探究2：设计实验证明氢气在空气中燃烧是否可能生成二氧化碳？ 答案：点燃氢气，在火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的小烧杯。若澄清石灰水保持清澈，说明没有二氧化碳生成。 四、认识水的化学性质和化学变化 活动七：水通直流电实验 问题思考1：分析水通直流电后可能生成的物质及其可能具有什么性质，该如何检验？ 答案：产生氢气和氧气，氢气具有可燃性，氢气点燃，有淡蓝色的火焰出现；氧气具有助燃性，用带火星的木条伸入气体中，木条复燃。 问题探究：两个电极附近和玻璃管内会发生什么变化？ 答案：电极上有气泡产生，两个玻璃管内的气泡产生的速率不同，正极慢，负极快，并且正极与负极生成气体的体积比为 1:2。 问题思考2：两极玻璃管的液面都下降，证明氢气和氧气的什么性质？ 答案：氢气和氧气难溶于水。 问题思考3：水在通电条件下可以发生化学变化，其变化类型是化合反应还是分解反应？ 答案：水在通电条件下生成氢气和氧气，其变化类型是分解反应。 问题思考4：水通电是否只生成了氢气和氧气两种物质？是否可能有其他物质生成且溶解在水中？如何验证这个猜想。 答案：使用pH试纸检测水的酸碱性；或进行其他化学滴定实验来检测是否存在其他溶解物质。如果电解后的水与纯水的化学性质相同，则可以认为没有其他物质生成。 活动八：水的分解微观过程 归纳总结：水的分解微观过程？ 答案：水分子在通电的条件下分裂成氢原子和氧原子，氢原子重新组合成氢分子，氧原子重新组合成氧分子。 活动九：探究物质组成的一般思路 归纳总结1：我们如何通过水的电解及氢气的燃烧实验推导出水由H、O元素组成？ 答案：探究水的组成时，可通过电解水实验，得到氢气和氧气两种产物；检验电解水得到的气体，能燃烧产生水的是氢气（含H元素），能使带火星木条复燃的是氧气（含O元素）；电解水的反应物只有水，产物含H、O元素，因此推导出水由H、O元素组成。 归纳总结2：借助化学反应探究某物质的组成的方法有哪些？ 答案：合成法：可以利用已知组成的物质发生化合反应来确定生成物的组成；分解法：可以让某物质发生分解反应，生成已知组成的物质来逆向推断反应物的组成。 一、水的物理性质和物理变化 1.水具有某些特殊的物理性质：和绝大多数物质凝固时体积缩小、密度增大的情况不同，水结冰时体积变大，密度减小；在所有固态和液态物质中， 水的比热容最大 。 2.水的物理性质： 颜色 气味 状态 密度 凝固点 沸点 无色 无味 液体 4℃时密度最大为 1g/mL . 0℃ 100℃ 二、氢气的性质 1.在标准状况下， 氢气 无色、无味，难溶于水，密度比空气 小 。氢气具有 可燃性 ，能在空气或氧气 中燃烧生成水，可表示为： 氢气 + 氧气 水 。 2.做氢气性质实验前一定要检验 纯度 ：用试管收集满氢气，用拇指堵住试管口，接近火焰， 移开拇指。若听到尖锐的 爆鸣声 ，则证明氢气不纯，若声音很小，则证明氢气较纯。 3. 操作步骤 实验现象 分析与解释 1. 给注满水的装置接通直流电源，观察现象。 两极产生气泡，且气泡上升速度不同，正极慢，负极快 有气体生成 2. 分别打开两极玻璃管上的活塞，用燃着的木条检验两极产生的气体。 正极端玻璃管：木条燃烧更旺 负极端玻璃管：气体被点燃，发出淡蓝色火焰 该气体具有助燃性，为氧气 该气体具有可燃性，为氢气 3. 分别打开两极玻璃管上的活塞，用带火星的木条检验两极产生的气体。 正极端玻璃管：木条复燃 负极端玻璃管：木条不复燃 该气体为氧气 点燃，仍发出淡蓝色火焰 确认该气体为氢气 4. 通电一段时间后，观察两极玻璃管中的液面。 两极玻璃管中的液面开始下降，负极下降速度快一倍 正极与负极生成气体的体积比为 1:2 三、认识水的化学性质和化学变化 1.水在直流电的作用下可发生化学变化，生成 氢气 和 氧气 ，该反应可表示为： 水 氢气 + 氧气 。 1.电解水的简易实验装置如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．甲管中的电极连接的是电源正极 B．乙管中的气体能使带火星的木条复燃 C．该实验生成的氢气与氧气的体积比为2：1 D．该实验可证明水是由氢、氧两种元素组成的 【答案】A 【详解】A、在电解水的实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，二者的体积比为1：2，由图可知，甲管产生的气体较多，是氢气，因此甲管的电极连接的是电源的负极，故A选项符合题意； B、在电解水的实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，二者的体积比为1：2，由图可知，乙管产生的气体较少，是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故B选项不符合题意； C、在电解水的实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，二者的体积比为1：2，故C选项不符合题意； D、水在通电的条件下生成氢气和氧气，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种类不变可知，水是由氢元素和氧元素组成的，故D选项不符合题意。 故选A。 2.下列关于氢气在空气中燃烧的说法，错误的是（　　） A．发出淡蓝色火焰 B．放出大量的热 C．产生浓烈的刺激性气味 D．燃烧前一定要检验其纯度 【答案】C 【详解】A、氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰， 此选项正确； B、氢气在空气中燃烧，放出大量的热，此选项正确； C、氢气在空气中燃烧生成水，不会产生浓烈的刺激性气味，此选项错误； D、可燃性气体与空气混合后点燃可能发生爆炸，氢气具有可燃性，为防止发生爆炸，燃烧前一定要检验其纯度，此选项正确。故选C 3.下列有关水的组成和构成说法正确的是（　　） A．水是由水分子构成的 B．水是由氢气和氧气组成的 C．水是由氢原子和氧原子构成的 D．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的 【答案】A 【详解】A、水是由水分子构成的，故A正确； B、电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故B错误； C、水是由水分子构成的，水分子是由氢原子和氧原子构成的，故C错误； D、元素只讲种类，不讲个数，故D错误。 故选A。 4.下列事实中，与氢气密度比空气小的性质无关的是（　　） A．用氢气吹肥皂泡时，肥皂泡迅速上升 B．充满氢气的集气瓶应将瓶口朝下放在桌上 C．可用排水法收集氢气 D．可用向下排空气法收集氢气 【答案】C 【详解】A、用氢气吹肥皂泡时，肥皂泡迅速上升，是由于氢气密度比空气小，故 A 不符合题意； B、充满氢气的集气瓶应将瓶口朝下放在桌上，是由于氢气密度比空气小，故 B 不符合题意； C、可用排水法收集氢气，是由于氢气难溶于水，故 C 符合题意；D、可用向下排空气法收集氢气，由于氢气密度比空气小，故 D 不符合题意。 故选：C。 5.如图是自然界中水的天然循环简图，请据此回答下列问题： （1）水通过 变化，实现了自身的天然循环。 （2）驱动水循环的能量来自于 。（填“地球”、“太阳”或“海洋”） （3）水通过天然循环，既实现了 ，又完成了 。 【答案】三态、太阳，水的自身净化，水资源的重新分配 【详解】（1）水通过三态变化实现自身循环； （2）水的循环所需要的能量来自于太阳能，则驱动水循环的能量来自于太阳； （3）水的天然循环主要通过水的三态变化实现，状态改变过程中，尤其是水蒸发过程中不会带出水中污染物，实现了水的自身净化；水的天然循环从海洋中、河流中蒸发大量的水，水蒸气在空气中随气流不断运动，遇冷空气形成降水，完成了水资源的重新分配； 考点1水的物理性质和物理变化 1.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。 2．下列关于水的性质描述错误的是 A．水在0℃度时密度最大 B．在一个标准大气压，水的沸点是100℃ C．水的比热容大 D．水的表面张力大 【答案】A 【详解】A、水的密度在4℃时最大，约为1 g/cm³。当温度降到0℃时，水结冰，冰的密度变小（约0.92 g/cm³），所以冰能浮在水面上。错误。 B、在标准大气压（1个大气压）下，水的沸点是100℃。这是初中化学中默认的条件，正确。 C、比热容是指物质升高1℃所需的热量。水的比热容为4.184 J/（g·℃），比大多数物质大，这意味着水能吸收或释放较多热量而温度变化小。正确。 D、表面张力是液体表面分子间相互吸引的力。水分子间有较强的氢键作用，导致表面张力大，表现为水滴呈球形、昆虫能浮在水面等。正确。 故选A。 考点2 水的组成发现历史 3.拉瓦锡在探究水的组成实验中将水蒸气通过烧红的枪管，发生的化学反应为3Fe+4H2OFe3O4+4H2，下列相关叙述错误的是 A．该反应属于置换反应 B．水是由氢元素和氧元素组成的 C．产生的气体能使澄清石灰水变浑浊 D．产生气体吹出的肥皂泡会向上飞 【答案】C 【详解】A、3Fe+4H2OFe3O4+4H2，该反应符合“一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物”的特点，属于置换反应，故选项说法正确； B、拉瓦锡实验中，反应后生成物的元素种类有铁、氧、氢，反应前也必须含有这三种元素，已知铁由铁元素组成，可得出水是由氢、氧两种元素组成，故选项说法正确； C、反应生成的气体是H2，不能使澄清石灰水变浑浊，故选项说法不正确； D、H2密度小于空气，吹出的肥皂泡会上浮，故选项说法正确。 故选C。 考点3 氢气的性质 4.氢气区别于其他气体，最显著的性质特点是 A．密度最小 B．难溶于水 C．点燃前需验纯 D．燃烧时为蓝色火焰 【答案】A 【详解】A、气体中氢气的密度最小，明显小于其它气体，故选项正确； B、难溶于水的气体很多，例如氮气、一氧化碳、稀有气体等，故选项错误； C、点燃前需验纯的气体很多，例如一氧化碳、甲烷等，故选项错误； D、燃烧时为蓝色火焰的气体很多，例如甲烷等，故选项错误； 故选：A。 5.如图所示为氢气燃烧的实验。下列说法不正确的是 A．点燃氢气前需要检验其纯度 B．氢气在空气中燃烧产生蓝紫色火焰 C．实验中烧杯内壁有无色液滴产生 D．实验中发生的变化属于化合反应 【答案】B 【详解】A、氢气是可燃性气体，混有一定量的空气或氧气时，遇明火可能会发生爆炸，所以点燃氢气前需要检验其纯度，故选项说法正确；   B、氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，而不是蓝紫色火焰，故选项说法错误； C、氢气燃烧生成水，所以实验中烧杯内壁有无色液滴产生，故选项说法正确；   D 、氢气和氧气在点燃的条件下生成水，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项说法正确； 故选：B。 考点4认识水的化学性质和化学变化 6.下列关于电解水的叙述中错误的是 A．为增强水的导电性，常在水中加入少量的氢氧化钠溶液 B．在水电解器中加满水，然后接通直流电源 C．电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的 D．与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧 【答案】D 【详解】A、纯水导电性差，因为其中离子浓度低。加入氢氧化钠（NaOH）后，NaOH 电离出 Na⁺ 和 OH⁻ 离子，增加了水的离子浓度，从而增强导电性。A 正确。 B、电解水实验时，需先将水电解器加满水，确保电极浸没，然后接通直流电源。B 正确。 C、电解水时，水分解为氢气和氧气，根据化学反应前后元素种类不变的原则，证明水由氢元素和氧元素组成。C 正确。 D、与电源正极相连的电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，不能燃烧。D 错误。 故选D。 7.如图是教材中两个实验，下列有关说法错误的是 A．实验①点燃氢气之前要检验其纯度 B．实验②a、b两管上方生成气体的体积比为2：1 C．检验a管气体可用带火星的木条 D．两个实验均可证明水的组成 【答案】C 【详解】A、氢气具有可燃性，为防止发生爆炸，点燃氢气之前要检验其纯度，故选项说法正确； B、电解水实验中“正氧负氢，氢二氧一”，a管与电源的负极相连，收集到的气体较多，是氢气，b管与电源的正极相连，收集到的气体较少，是氧气，a、b两管上方生成气体的体积比为2:1，故选项说法正确； C、a管与电源的负极相连，收集到的气体较多，是氢气，氢气具有可燃性，检验a管气体应用燃着的木条，故选项说法不正确； D、实验①中氢气和氧气在点燃的条件下生成水，实验②中水在通电的条件下生成氢气和氧气，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，化学反应前后元素的种类不变，两实验均可以得出水是由氢元素和氧元素组成，故选项说法正确。 故选C。 8.同学们进行跨学科实践活动－探究水的组成及变化。 (一)探究水的组成 同学们设计如图装置来探究水的组成。 (1)在电解器长颈漏斗的水中加入少量氢氧化钠溶液，使玻璃管中充满水。通电，观察到玻璃管中有气泡冒出，一段时间后，a、b玻璃管内气体的体积比Va：Vb约为 。 (2)切断电源，在a管尖嘴处放置燃着的木条，在上方罩一个干冷的烧杯，观察到 ；关闭?管活塞，在b管尖嘴处放置燃着的木条，观察到木条燃烧更旺，说明b管内生成的气体是 。 (3)写出电解水的文字表达式 。 (二)制作水分子模型 (4)如图是同学们为制作水分子模型画的草图，其中符合实际的是_____(填字母)。 A． B． C． 【答案】(1)2∶1 (2) 尖嘴处产生淡蓝色火焰，烧杯内壁产生水雾 氧气/O2 (3) (4)BC 【详解】（1）根据图像，一段时间后，a、b玻璃管内气体的体积比约为2∶1； （2）电解水时，产生的氢气与氧气的体积比约为2∶1，该实验中a、b玻璃管内气体的体积比约为2∶1，说明a管中产生的气体是氢气，氢气燃烧产物是水，在a管尖嘴处放置燃着的木条，在上方罩一个干冷的烧杯，会观察到尖嘴处产生淡蓝色火焰，烧杯内壁产生水雾；氧气具有助燃性，关闭管活塞，在管尖嘴处放置燃着的木条，观察到木条燃烧更旺，说明管内生成的气体是氧气（O2）。 （3）电解水生成氢气和氧气，反应的文字表达式为： （4）1个水分子由2个氢原子、1个氧原子构成，根据图像，符合实际的水分子模型是BC。 / 学科网（北京）股份有限公司 $