3.2水分子的变化讲义--2025-2026学年九年级化学鲁教版(2024)上册
2025-09-10
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普通
摘要:
本讲义聚焦水分子的变化,系统构建从水的电解到合成的完整知识链条,以“分子分解成原子,原子重新组合成新分子”为核心逻辑主线,串联起物质组成、化学反应本质、分解与化合反应类型等关键概念,形成由宏观现象到微观解释的学习支架。
该资料深度融合化学观念、科学思维与科学探究三大核心素养,突出“微观探析”与“证据推理”的教学特色。例如通过电解水实验现象引导学生归纳出“原子不可分,分子可分”,强化结构决定性质的化学观念;在例题中设置真实情境问题,训练学生基于事实进行分析判断的能力,体现科学思维的深度;课后实战演练紧扣中考命题趋势,帮助学生查漏补缺,巩固知识迁移能力,既提升课堂效率,又助力课后自主复习。
内容正文:
不愤不启,不启不发
3.2水分子的变化
本节聚焦
1.了解水通电分解的实验,初步认识物质发生化学变化的实质是分子分解成原子,原子重新组合成新的分子。 2.能够书写电解水的文字表达式。 3.了解分解反应的概念并能够正确判断出这种反应类型。 4.通过观察实验、联系生活等方法获取信息,能用分析归纳、推理判断等方法处理信息。
知识精讲
擦肩而过的真相:
古希腊的哲学里的“四大元素”
在古希腊的哲学里,水一直作为组成世界万物的基本物质 — —四大元素之一而存在。这种思想根深蒂固,一代又一代的流传。直到18世纪末,英国科学家卡文迪许将由锌粒和酸反应产生的无色无味气体在空 气中点燃,发现管壁有甘露般的液体——水。他将这种气体称为“易燃空气”。最终这个荣誉属于拉瓦锡,他发现水不是一种元素,而是“易燃空气”与氧的化合物, 并将“易燃空气”命名为“生成水的元素”,也就是氢。
拉瓦锡是如何找到真相的呢?
一、水的分解
1.实质:水分子通电状态下分解为氢原子和氧原子,氢原子重新生成氢分子,氧原子重新组合生成氧原子,有新物质生成,是化学变化。
2.实验装置
2.实验原理 :
3.实验现象:电极上有气泡冒出,一段时间后正极的滴管内和负极的滴管内所收集到的 气体体积比约为1:2。长颈漏斗内液面上升。
检验气体:用燃着的木条分别在两个玻璃管的尖嘴处检验产生的气体,与正极相连的玻 璃管尖嘴处看到木条燃烧得更旺,与负极相连的玻璃管尖嘴处看到气体燃烧产生淡蓝色 的 火 焰 。
4.微观理解水的电解
5.该实验结论或推论
(1)水由氢、氧两种元素组成。
(2)水(分子)中,氢、氧两种元素的原子个数比为2:1,通电后生成氢气、氧气两种气体的分子个数比为2:1、体积比为2:1。
(3)水通电生成氢气、氧气,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,该反应的文字方程式为水氢气+氧气。符号表达式:
(4)化学反应前后,原子种类、个数不变,元素种类不变。
(5)在化学变化中,分子可分,而原子不可分。
(6)化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子,原子重新组合成新的分子(或聚集后直接构成物质)。
(7)分子是保持物质化学性质的最小粒子。
(8)原子是化学变化中的最小粒子。
(9)氧气是由氧元素组成;氢气是由氢元素组成。
(10)水是由水分子构成的;一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成;一个氢气分子是由二个氢原子构成;一个氧气分子是由二个氧原子构成。
6.像水通电生成氢气和氧气这样,由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应,叫作分解反应。
注 意
①实验过程只能使用直流电,不能使用交流电。
②在水中加入少量的硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性。
③在实验操作中,两个玻璃管内收集到的氧气和氢气的体积比往往小于 1:2,原因可能是氧气在水中的溶解能力比氢气稍强。
二、水的合成
1.氢气在空气中燃烧
在空气中点燃纯净的氢气(在点燃氢气前,一定要检验其纯度),并在火焰上方罩一只冷而干燥的烧杯,观察现象,然后用手轻轻触摸烧杯。现象:产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾。
纯净的氢气在空气中安静地燃烧,火焰呈淡蓝色,烧杯内壁凝结有水雾;用手触摸烧杯,烧杯发烫。这是因为氢气和空气中的氧气在点燃的条件下发生反应生成了水,并放出热量。
文字表达式:氢气+氧气水
符号表达式:H2+O2H2O
2.像氢气和氧气反应生成水这样,由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应,叫作化合反应。
结论:由分子构成的物质发生化学变化时,分子改变了,而原子没有改变。
三、化合反应与分解反应
化合反应
分解反应
定义
由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。
由一种物质生成两种或两种以上其它物质的反应。
类型
A+B→AB
AB→A+B+ …
特征
反应物为多种而生成物只有一种,即“多变一” 。
反应物只有一种而生成物有多种,即“一变多”。
经典例题
例1 下列说法中正确的是( )
A. 水电解生成氢气和氧气,说明水中含有氢分子和氧分子
B. 在水电解的反应中,氢原子和氧原子都没有发生变化
C. 水的蒸发和水的电解都生成气体,它们都是化学变化
D. 氢原子和氧原子保持水的化学性质
例2科学家发现在负压和超低温条件下,水会像棉花糖一样,以蓬松轻盈的形式稳定存在,被称为“气凝胶水”。下列说法正确的是
A.“气凝胶水”是混合物
B.“气凝胶水”在任何条件下都不会融化
C.结成“气凝胶水”后,分子停止运动
D.“气凝胶水”与水的化学性质相同
例3 电解水实验如图,反应一段时间后,用燃着的木条检验生成的气体,记录的现象如下表(查阅资料知:相同条件下,气体体积比等于分子个数比)。相关说法错误的是
A.通电前应将两端玻璃管内空气排尽
B.该反应过程中电能转化为化学能
C.两电极产生气泡的速率相同
D.结合气体体积比可推算出水中氢、氧原子个数比
例4 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
实战演练
1.(2023·山东德州·中考真题)水沸腾时壶盖被掀起。下列对此现象的解释正确的是
A.水分子之间的间隔变大 B.水分子变成了其他种类的分子
C.水分子的体积受热变大 D.水分子分解成氢原子和氧原子
2.(2025·山东·中考真题)下列有关水和溶液的说法正确的是
A.河水经静置、过滤后所得液体属于纯净物
B.电解水实验说明水由氢气和氧气组成
C.物质溶于水形成溶液时,溶质以分子或离子形式存在
D.均一、稳定的无色液体一定是溶液
3.(2025·河南·中考真题)电解水的实验装置如图所示。电解一段时间后,可以观察到管a中液面 (填“高于”或“低于”)管b中液面;关闭电源,将燃着的木条放在管b尖嘴口,打开活塞,可观察到的实验现象是 。
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