4.2水的组成备课包--2025-2026学年九年级化学人教版(2024)上册

第四单元 自然界的水 课题2 水的组成 1.水在自然界以几种状态存在？根据你以往所学知识，填写下表： 水的物理 性质（101Kpa） 颜色、气味、状态（常温） 沸点/℃ 熔点/℃ 密度(4℃) /（g/cm3） 无色无味的液体 100℃ 0 ℃ 1g/cm3 【旧知回顾】 2.纯净物由 种物质组成，如 。 混合物由 种或 的物质组成， 如 。 3.由分子构成的物质中： ①纯净物是由 种分子构成。 如氧气中只含 分子 ②混合物是由 种分子构成。 如糖水中含有 分子和 分子 一 两 两种以上 空气 氧气 一 氧 多 水 蔗糖 水 water 化学上如何表示水？水是由什么组成的？ 　“水是一种组成物质的基本元素。”你是否同意这种看法？ 科学史话——科学家眼中的“水” 氢气 Hydrogen 【化学式】 【性质】无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气小，是自然界分子量最小的气体。 【制法】以电解氢为原料，经催化脱氧、干燥、低温吸附等净化工艺而得。 【自学梳理】 一、氢气的物理性质 氢气是 无色⁠、 无臭⁠、难溶于水的气体，密度比空气小⁠。 二、氢气的收集方法 ① 排空气法（因为氢气密度比空气 ）； ② 集气法（因为氢气 于水） 向下 小 排水 难溶 二、氢气的化学性质 具有可燃性 1.混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此点燃氢气前一定要 。 验纯 2.氢气的验纯方法： 用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，如果发出尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯。 3.氢气在空气中燃烧的现象： 产生淡蓝色火焰，放出热量，火焰上方的烧杯内壁出现水雾。 2H2 + O2 2H2O 点燃 H2 +O2 H2O 思考：氢气燃烧实验说明水是由什么元素组成的？ 点燃 H2 O2 + H2O 反应物 氢气由氢元素组成 氧气由氧元素组成 化学反应前后 元素种类不变 生成物 水由氢元素和氧元素组成 方法指引：分析反应物的元素组成，推理生成物的元素组成。 一、装置： 二、电源种类： 三、加入硫酸钠或氢氧化钠的目的： 电解水器 直流电 增强水的导电性 电解水实验 探究水的组成★ 四、反应的现象 1.通电后，两根电极上都出现 ， 气体都是 色的。 气泡 无 2.一段时间后，与电源正、负极相连的电极上产生的气体体积比约为 。 1:2 设计实验方案 检验正极产生的气体方法 用燃着的小木条靠近正极尖嘴口处，观察小木条燃烧情况。 用燃着的小木条靠近负极尖嘴口处，引燃气体后观察尖嘴口处气体燃烧情况。 检验负极产生的气体方法 猜想与假设：水通电的两种气体产物分别是什么？ 3.用带火星的木条检验正极端管中的气体看到 ；用燃着的木条检验负极端管中的气体看到气体 ，发出 的火焰。 木条复燃 燃烧 淡蓝色 正氧负氢 氧一氢二 五、反应的表达式 水 氢气 + 氧气 通电 H2O H2 + O2 2H2O 2H2 ↑ + O2 ↑ 通电 六、结论 1.水是由 组成的。 氢元素和氧元素 氢原子和氧原子 2个氢原子和1个氧原子 水分子由 构成的。 一个水分子由 构成的。 水分子分解 O H H O H H 水分子 水分子分解 O H H O H H O H H O H H 氢分子 氧分子 2H2O 2H2 O2 水分子 当水分子分解时，生成了 和 ， 结合成了1个氢分子，很多氢分子聚集成 ；2个氧原子结合成 ，很多 聚集成氧气。在反应中 发生了改变， 没有改变。 氧原子 氢原子 每2个氢原子 氢气 氧分子 氧分子 分子 原子 五、反应的表达式 水 氢气 + 氧气 通电 H2O H2 + O2 2H2O 2H2 ↑ + O2 ↑ 通电 六、结论 1.水是由 组成的。 氢元素和氧元素 氢原子和氧原子 2个氢原子和1个氧原子 水分子由 构成的。 一个水分子由 构成的。 2.在化学变化中，分子可以再分，原子不可再分。 物质的分类 ★ 一、概念1.由 组成的 物叫单质， 如 。 2.由 组成的 物叫化合物， 如 。 3.由 种元素组成的化合物中，其中一种元素是 的叫做氧化物，如 。 同种元素 纯净物 H2 O2 C Cu 不同种元素 纯净物 H2 O CO2 CH4 KMnO4 C6H12O6 两 氧元素 H2 O CO2 物质的分类 ★ 物质 混合物 纯净物 单质 化合物 金属单质 非金属单质 稀有气体单质 氧化物 酸 碱 盐 Fe C He H2O H2SO4 Ca(OH)2 NaCl 物质分类的步骤★ 1.写化学式 ，找出纯净物和混合物； 2.根据元素种类将纯净物分为单质与化合物 3.在化合物中根据氧化物的概念找出氧化物 1.下列关于氢气的说法错误的是（ ） A．氢气的密度小，所以有时可以用氢气填充探空气球 B．氢气具有可燃性，可以作燃料 C．点燃氢气时一定会发生爆炸 D．实验室可采用排水法收集氢气 C 【随堂练习】 2.下列说法正确的是（ ） A.电解水能分解出氢气和氧气，说明了水是由氢分子和氧分子构成的 B.电解水正极产生的气体能点燃 C.电解水说明了水是由氢元素和氧元素组成的 D.电解水产生的氢气和氧气的质量比为2：1 C 3.有下列物质：①洁净的空气，②氩气，③氧化铁，④冰水混合物，⑤金刚石，⑥二氧化碳，⑦铅笔芯，⑧加热氯酸钾反应后剩余的固体，⑨高锰酸钾请用序号填空：(1)属于混合物的是______ ___(2)属于化合物的是______ ___ (3)属于氧化物的是__ ________(4)属于单质的是_ ______ ①洁净的空气 ②氩气 ③氧化铁 ④冰水混合物 ⑤金刚石 ⑥二氧化碳 ⑦铅笔芯 ⑧加热氯酸钾反应后剩余的固体 ⑨高锰酸钾 (1)属于混合物的是___ ___ (2)属于化合物的是_____ _ (3)属于氧化物的是___ _(4)属于单质的是_ _ Ar Fe2O3 H2O C CO2 KMnO4 ① ⑦ ⑧ ③ ④ ⑥ ⑨ ③ ④ ⑥ ② ⑤ 思考 电解水实验时生成氢气与氧气的体积比常大于2：1，请根据下列已知信息分析原因。 ①氧气在水中的溶解性大于氢气，溶解在水中的氧气比氢气多。 ②氧气的化学性质比较活泼，部分氧气与金属电极反应被消耗了。 【练习与应用】 1. 下列物质中，属于化合物的是（ ）。 A.食醋 B.白酒 C.糖水 D.水 2. 下列有关水的说法中，正确的是（ ）。 A.水由氢气和氧气组成 B.水分子由氢原子和氧原子构成 C.河水经过滤后就得到纯水 D.水转化为水蒸气后水分子变大 C H2O B 3. 下列示意图中，大小和颜色不同的小球分别表示不同元素的原子。其中表示混合物的 是（填字母，下同），表示纯净物的是 ，表示单质的是 ， 表示化合物的是 。 b a c d d c a 4. 将下列物质分别按混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物进行分类。 （1）空气 （2）氧气 （3）水蒸气 （4）二氧化硫 （5）高锰酸钾 （6）铁粉 （7）氮气 （8）二氧化锰 O2 H2O SO2 KMnO4 Fe N2 MnO2 混合物: 纯净物: 单质:化合物: 氧化物: （1） （2）（3）（4）（5）（6）（7）（8） （2）（6）（7） （3）（4）（5）（8） （3）（4）（8） 5. 判断下列叙述是否正确，并说明理由。 （1）自然界的物质都以化合物形式存在。 （2）冰与水混合得到混合物。 （3）凡是含氧元素的物质都是氧化物 错 还可以是单质 对 都是水，只是状态不同 错 必须是两种元素的化合物，其中一种元素为氧元素 6. 从不同的角度研究物质是化学中常用的研究思路。请阅读“科学史话——水的组成揭秘”，回答下列问题。 （1）人们对水的组成的认识经历了相当长的时间。 ①在普里斯特利的研究中，“易燃空气”实际上是 。请用文字表示其与空气混合后点火所发生的反应： 。 ②在拉瓦锡的实验中，水蒸气通过一根烧红的铁制枪管，枪管内壁有黑色固体 （四氧化三铁）生成，同时得到了“易燃空气”。请用文字表示这一化学反应： 。 氢气 点燃 氢气 +氧气 水 通电 铁+水蒸气 四氧化三铁 + 氢气 （2）在电解水的实验中，两个玻璃管上方产生的气体分别是 和 。 （3）水是由 元素组成的，每个水分子是由 原子构成的。 （4）依据不同的分类标准，你认为水分别属于哪些物质类别？ 氢气 氧气 氢、氧 两个氢原子和一个氧 纯净物 化合物 有机物 Lavf57.83.100 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $ 第四单元 自然界的水 课题2 水的组成 【学习目标】 1.了解氢气的物理性质、验纯方法和可燃性。 2.能根据电解水的实验现象推断水的组成。 3．认识物质的多样性，能区分单质和化合物，能从元素组成上认识氧化物。 【学习重点】 1.水的组成。 2.单质和化合物的区别，氧化物与化合物的关系。 【学习难点】 1.水的组成。 2．从组成的不同记住化合物和单质的区别。 【学习方法】 对比、举例、分类、实验、讨论、归纳等 【旧知回顾】 1.水在自然界以几种状态存在？根据你以往所学知识，填写下表： 水的物理性质（101 Kpa） 颜色、气味、状态（常温） 沸点/℃ 熔点/℃ 密度(4℃) / （g/cm－3） 2.纯净物由 种物质组成，如 。混合物由 种或 的物质组,如 。 3.由分子构成的物质中： ①纯净物是由 种分子构成。如氧气中只含 分子。 ②混合物是由 种分子构成。如糖水中含有 分子和 分子。 【自学梳理】 一、氢气的物理性质： 氢气是无 、无 、 于水的气体，密度 。 二、氢气的收集方法： ① 排空气法（因为氢气密度比空气 ）； ② 集气法（因为氢气 于水） 三、氢气的化学性质：具有 性 1.混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此点燃氢气前一定要 。 2.氢气的验纯方法：用拇指堵住集满氢气的 口，靠近火焰，移开拇指点火，如果发出尖锐爆鸣声表明气体 ，声音 则表示气体较纯。 3.氢气在空气中燃烧的现象： 产生 色火焰，放出 ，火焰上方的烧杯内壁出现 。 氢气在空气中燃烧的表达式： 三、氢气的用途： 【合作探究】 活动一：探究水的组成★ 一、装置： 二、电源种类： 三、加入硫酸钠或氢氧化钠溶液的目的： 四、反应的现象 1.通直流电后，两根电极上都出现 ，气体都是 色的。 2.一段时间后，与电源正、负极相连的电极上产生的气体体积比约为 。 3.用带火星的木条检验正极端管中的气体看到 ；用燃着的木条检验负极端管中的气体看到气体 ，发出 的火焰。 五、反应的表达式： 六、结论 1.水是由 组成的。 水分子由 构成的。 一个水分子由 构成的。 2.如图： 当水分子分解时，生成了 和 ， 结合成了1个氢分子，很多氢分子聚集成 ；2个氧原子结合成 ，很多 聚集成氧气。在反应中 发生了改变， 没有改变。 因此电解水实验也说明：在化学变化中，分子 ，原子 。 活动二：物质的分类 一、概念 1.由 组成的 物叫单质，如 。 2.由 组成的 物叫化合物，如 。 3.由 种元素组成的化合物中，其中一种元素是 的叫做氧化物，如 。 二、物质的分类 三、物质分类的步骤 1.写 ，找出 和 ； 2.根据元素种类将纯净物分为 与 ； 3.在化合物中根据氧化物的概念找出 。 【随堂练习】 1.下列关于氢气的说法错误的是（ ） A．氢气的密度小，所以有时可以用氢气填充探空气球 B．氢气具有可燃性，可以作燃料 C．点燃氢气时一定会发生爆炸 D．实验室可采用排水法收集氢气 2.下列说法正确的是（ ） A. 电解水能分解出氢气和氧气，说明了水是由氢分子和氧分子构成的 B. 电解水正极产生的气体能点燃 C．电解水说明了水是由氢元素和氧元素组成的 D. 电解水产生的氢气和氧气的质量比为 2：1 3.有下列物质：①洁净的空气，②氩气，③氧化铁，④冰水混合物，⑤金刚石，⑥二氧化碳，⑦铅笔芯，⑧加热氯酸钾反应后剩余的固体，⑨高锰酸钾 请用序号填空： (1)属于混合物的是 (2)属于化合物的是 (3)属于氧化物的是 (4)属于单质的是 【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四单元 自然界的水 课题2水的组成 一、知识梳理 1.氢气的性质：氢气是无 无 、 于水的气体，密度 ，具有 性。 2.氢气在空气中燃烧的现象：发出 色火焰，放出 ，罩在火焰上方的烧杯内壁出现 。 3.可燃性气体点燃前一定要 。 4.由 组成的 物叫单质。 5.由 组成的 物叫化合物。 6.由 种元素组成的化合物中，其中一种元素是 的叫做氧化物， 二、基础达标 1.水是 （ ） ①单质 ②化合物 ③纯净物 ④混合物 A.①② B.②③ C.③④ D.①② 2.关于水的组成说法中正确的是（ ） A.水是水元素组成 B.水是由氢气和氧气组成 C水是由氢元素和氧元素组成 D.水的组成很复杂，至今没有明确的答案 3.下列物质中属于化合物的是（ ） A.空气 B.河水 C.冰 D.红磷 4.在电解水实验中如果与电源正极相连的试管内汇集了a L气体，那么与电源负极相连的试管内汇集的是（ ） A. a L B. 0.5a L C. 2a L D. 无法确定 5.下列有关氢气的性质中属于化学性质的是（ ） A. 无色、无味 B.能够燃烧 C. 难溶于水 D.密度很小 6.检验氢气纯度时，判断氢气较纯的现象是（ ） A. 听到尖锐的爆鸣声 B. 未听到声音 C．听到声音很小 D. 试管爆炸 7.下列变化属于物理变化的是（ ） A.水电解 B.蜡烛燃烧 C.呼吸过程 D.酒精挥发 8.鉴别H2、O2、N2、空气四种气体最好先用 （ ） A.观察其颜色和状态 B.嗅其气味 C.用带火星木条分别伸入气体中 D.用燃着的木条分别伸入气体中 9.下列各图中○和●分别表示不同元素的原子，则其中表示混合物的是 ，表示纯净物的是 ，表示单质的是 ，表示化合物的是 。 A B C D 10.利用电解水实验可探究水的组成。 ①a试管中的电极连接在电源的　 　极上 ②水通电后发生　 　（填“物理”或“化学”）变化， ③试管a中产生的气体是______（填写气体名称）。 ④试管b中收集的气体可以用 来检验。 ⑤从微观上分析：下列说法中，正确的是 。 A.水是由氢气和氧气组成的 B.水是由氢原子和氧原子构成的 C.每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的 ⑥实验中所发生化学变化的表达式为： ⑦水的电解实验说明水是由　 　 组成． ⑧实验时常在水中加入硫酸或氢氧化钠，目的是　 　。 11.判断下列叙述是否正确，并说明理由 ①自然界的物质都是以化合物形式存在的 （ ） ②水是由氢元素和氧元素组成的化合物 （ ） ③冰块与水混合得到混合物 （ ） ④电解水的反应属于分解反应 （ ） ⑤凡是含氧元素的物质都是氧化物 （ ） 三、能力提升 12.将下列物质按要求分类（填序号） ①空气 ②氧气 ③水蒸气 ④二氧化碳 ⑤ 高锰酸钾 ⑥ 铁粉 ⑦氮气 ⑧氧化铁 混合物： 纯净物： 单质： 化合物： 氧化物： 13.在做电解水的实验时，通常有大量的水没有分解，且产生氧气的一端所用材料为金属，因此产生的氢气和氧气的体积比大于2:1，其原因是: 14.实验课上，勇往直前实验小组的同学们正在进行“水的组成”的探究，请你参与！ 【提出问题】水是一种元素吗？ 【进行实验】同学们按照教材中的装置(如图1)进行了实验。 【收集证据】 （1）实验中，同学们观察到电极附近有 产生，一段时间后，正、负极产生的气体体积比约为 。切断电源，打开b管顶端的活塞，在管口放置一根燃着的木条，会观察到 。 【讨论分析】 （2）实验时，老师在水中加入了少量氢氧化钠，目的是 。 【得出结论】 （3）本实验得出的结论是 。 通过此结论还能从宏观角度解释，水之所以属于氧化物，是因为 。 【拓展延伸】 （4）同学们又查阅到了如下资料： a.氢氧化钠是一种强碱，具有腐蚀性。 b.旧版教材中，电解水的实验装置如图2所示。 c.给含有氯化钠的水通电，会发生如下反应： 氯化钠+水 氢氧化钠+氢气+氯气 请你分析思考：和图2的装置相比，现行教材(图1)装置的优点是 (任意写一点)。进行实验时， (填“能”或“不能”)将氢氧化钠换为氯化钠。 【总结交流】 （5）化学是以实验为基础的科学，通过上述实验的分析对比，归纳两条在改进实验时需考虑的因素： 、 。 学科网（北京）股份有限公司 $