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

2025-2026学年人教版九年级化学 《第四单元自然界的水课题2水的组成》精品讲义 ( 一． 学习 目标 1.   通过氢气燃烧实验，了解水与氢气的关联，感知水的元素组成线索。 2.   掌握电解水实验的操作、现象，明确水分解的产物，进而确定水的组成。 3.   结合水的组成，区分单质、化合物、氧化物，能对常见物质进行简单分类。 4.   初步建立 “ 物质组成决定物质类别 ” 的认知，培养实验观察和分析推理能力。 ) ( 二 ．重点难点 1.重点 （1）电解水实验的现象、产物及实验结论（水的组成）。 （2）单质、化合物、氧化物的概念及分类标准。 2.难点 （1）基于实验现象推理水的组成（从宏观现象到微观组成的思维转化）。 （2）准确区分单质、化合物、氧化物，避免类别混淆。 ) ( 三 ． 课前预习 阅读教材，完成下列问题： 1. 氢气是一种______色、______味、溶于水的气体，在空气中燃烧时产生______火焰，燃烧产物是 _______ 。 【 答案 】 ：无；无；难；淡蓝色；水 2. 电解水实验中，需要使用______电源，负极产生的气体是______，正极产生的气体是______，两种气体的体积比约为______。 【 答案 】 ：直流；氢气；氧气；2:1 3. 从组成上看，由______种元素组成的纯净物叫做单质；由______种或______种以上元素组成的纯净物叫做化合物。 【 答案 】 ：一；两；两 4. 氧化物是由______种元素组成，且其中一种元素是______元素的化合物。 【 答案 】 ：两；氧 5. 水在通电条件下会分解成______和_____，说明水是由_____和_____两种元素组成的。 【 答案 】 ：氢气；氧气；氢；氧） ) 四．课堂探秘 古希腊“四元素论 中国“五行之说” 在过去很长一段时间里，东西方都曾把水看做是组成物质的一种“元素”。水到底是由什么组成的呢？ 直到18世纪末，人们通过对水的生成和分解实验的研究，才最终认识了水的组成。 （一）氢气燃烧实验——水的组成线索 1.氢气的物理性质 颜色 气味 溶解性 状态 密度 无色 无味 难溶于水 气体 比空气小 2. 氢气的验纯 （1）原因：混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。氢气具有可燃性，点燃或加热之前必须验纯。 （2）方法：用拇指堵住集满气体试管口，靠近火焰，移开拇指，若听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，若声音很小，表示氢气较纯。 “噗”的声音---氢气纯，尖锐爆鸣声---氢气不纯。 3.氢气的燃烧 【实验探究】在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色，然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察烧杯内壁上有什么现象发生。 （1）实验现象：氢气安静的燃烧，火焰呈淡蓝色,放出大量的热，烧杯内壁凝结有水雾。 ( 点燃 )（2）实验结论：氢气在空气中燃烧生成了水。 （3）反应表达式： 氢气 + 氧气 水 （4）理解： ①.该反应属于化合反应。 ②.氢气是由 氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的。 ③.化学变化前后元素种类不变。水是由氢元素和氧元素组成的。 （5）结论:氢气在氧气中燃烧生成了水，证明水含有氢元素、氧元素。 【知识加油站】 ★★★经实验测定，空气里混入氢气的体积为总体积的4.0％～74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个体积分数的范围叫做氢气的爆炸极限。 点燃氢气（包括点燃其它的可燃性气体）前一定要检验氢气的纯度。 （二）水的组成及变化——水的电解实验 1.实验探究：水的电解 （1）实验装置： （2）操作： ①.在电解器玻璃管里加满水，接通直流电源，观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象； ②.切断上述装置中的电源，分别用带火星的木条和燃着的木条在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体，观察并记录发生的现象。 ( 氧气 )（3）现象： ①通电后，两电极均有气泡产生； ( 氢气 )②正极气泡产生的速度慢，负极快； ③一段时间后，正、负极产生气体的体积比大约为1:2。 （4）生成物检验： ①与正极相连的试管中的气体能使带火星的木条复燃； ②与负极相连的试管中的气体能燃烧发出淡蓝色火焰。 ( 化学变化中元素种类不变 )（5）推理： ( 水由氢元素和氧元素组成 ) ( 氢气是由氢元素组成 氧气是由氧元素组成 ) 2.水的电解的微观分析 水分子 氢原子和氧原子 氢气分子 氧气分子 （1）微观实质：在直流电作用下，水分子被破坏，分成氢原子和氧原子，每两个氢原子重新组合构成一个氢分子，许多氢分子聚集成氢气；每两个氧原子重新组合构成一个氧分子，许多氧分子聚集成氧气。 （2）分子在化学变化中可以再分，而原子在化学变化中不能再分，原子是化学变化中的最小微粒。 3.深入理解： (1).有同学在做电解水实验中，最后得到的氢气和氧气气体体积比接大于2:1，这是怎么回事? (已知:①氧气不易溶于水，氢气难溶于水;②石墨作电极有一定的电阻，通电一段时间，电极表面温度上升) 【解析】氧气的溶解能力大于氢气。用石墨做电极，消耗了部分氧气。 (2).水的导电性很差，在这个实验中，如何增强水的导电性? 【解析】在水中加入少量硫酸钠或者氢氧化钠，它们本身并未参加反应。 (3).为什么说一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的? 【解析】根据科学家发现的“同温同压相同体积的不同气体分子数相同”的规律分析，由于电解水产生的氢气和氧气体积之比为2:1，故其分子数目之比应为2:1，又由于氢分子和氧分子都是双原子分子，它们都来自于水分子，所以，一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。 （三）物质的分类 1.物质按“物质种类的多少”可分为： （1）纯净物：由一种物质组成（有固定组成和性质） （2）混合物：由两种或两种以上物质混合而成（无固定组成和性质） 2. 纯净物按“元素种类的多少”可分为： （1）单质：由一种元素组成的纯净物 （2）化合物：由两种或两种以上元素组成的纯净物 3.化合物再细分： （1）氧化物（由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物） （2）其他化合物 4.各类物质举例 分类 定义核心 举例 混合物 多种物质混合 空气（含氧气、氮气等）、矿泉水（含水、矿物质等） 纯净物 一种物质组成 水、氧气、铁 单质 纯净物：一种元素 氧气（O₂）、铁（Fe）、氮气（N₂） 化合物 纯净物：多种元素 水、氯化钠（NaCl）、高锰酸钾 氧化物 化合物+两种元素（含氧元素） 水、二氧化碳（CO₂）、氧化镁（MgO） （四）经典例题 例1.下列关于氢气燃烧实验的说法中，正确的是（ ） A. 氢气燃烧时产生白色火焰 B. 烧杯内壁出现水雾，说明氢气燃烧生成了水 C. 该实验直接证明了水是由氢元素和氧元素组成的 D. 氢气燃烧时不需要检验纯度，直接点燃即可 【答案】：B 【解析】：氢气燃烧产生淡蓝色火焰，而非白色火焰，A错误；烧杯内壁的水雾是水的液态形式，直接说明燃烧产物是水，B正确；该实验只能说明水含氢、氧元素的线索，需结合电解水实验才能直接证明水的组成，C错误；氢气不纯时点燃可能发生爆炸，必须先检验纯度，D错误。 例2.电解水实验中，下列说法错误的是（ ） A. 实验使用的是直流电源 B. 负极产生的气体能使带火星的木条复燃 C. 正极产生的气体体积小于负极 D. 该实验证明水是由两种元素组成 【答案】：B 【解析】：电解水需用直流电源，A正确；负极产生氢气，能燃烧，正极产生氧气，能使带火星木条复燃，B错误；正、负极气体体积比约为1:2，正极体积更小，C正确；水分解为氢气和氧气，说明水由氢、氧两种元素组成，D正确。 例3.下列物质中，属于单质的是（ ） A. 水 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 氯化钠 【答案】：B 【解析】：单质是由一种元素组成的纯净物。氧气由氧元素一种组成，属于单质；水、二氧化碳由两种元素组成，属于化合物（且是氧化物）；氯化钠由两种元素组成，属于化合物，故选B。 例4.下列物质中，属于氧化物的是（ ） A. 铁 B. 空气 C. 氧化镁 D. 高锰酸钾 【答案】：C 【解析】：氧化物需满足“两种元素组成+其中一种是氧元素+纯净物”。铁是单质，A错误；空气是混合物，B错误；氧化镁由镁、氧两种元素组成，属于氧化物，C正确；高锰酸钾由三种元素组成，不属于氧化物，D错误。 例5.关于水的组成和分类，下列说法正确的是（ ） A. 水是由氢气和氧气组成的 B. 水是由两个氢元素和一个氧元素组成的 C. 水属于化合物，也属于氧化物 D. 水分解后生成氢气和氧气，因此水是混合物 【答案】：C 【解析】：水是纯净物，不是氢气和氧气的混合物，A、D错误；元素只讲种类不讲个数，“两个氢元素”说法错误，B错误；水由氢、氧两种元素组成，属于化合物，且含氧量元素，属于氧化物，C正确。 例6.下列关于氢气燃烧实验的说法，正确的是（ ） A. 氢气燃烧时产生耀眼的白光 B. 氢气燃烧时，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，内壁无明显现象 C. 氢气燃烧的实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的 D. 氢气燃烧的产物对环境有污染 【答案】：C 【解析】：氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，A错误；氢气燃烧生成水，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，内壁会有水雾产生，B错误；氢气燃烧生成水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，能证明水是由氢元素和氧元素组成的，C正确；氢气燃烧的产物是水，对环境无污染，D错误。 例7. 2025年，科学家发现一种新的彗星，通过对其水的分析，发现该彗星上的水的氘氢比与地球上的水相似。下列关于水的说法正确的是（ ） A. 水是由氢原子和氧原子组成的 B. 电解水实验中，正极产生的气体是氢气 C. 水是一种氧化物 D. 地球上的水都是纯净物 【答案】：C 【解析】：水是由氢元素和氧元素组成的，A错误；电解水实验中，“正氧负氢”，正极产生的气体是氧气，B错误；水是由氢、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物，C正确；地球上的水大多是混合物，如海水、河水等，D错误。 例8.在学生实验课上，小明进行了电解水的实验。下列关于电解水实验的说法错误的是（ ） A. 为了增强水的导电性，可在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠 B. 与电源正极相连的玻璃管内产生的气体能使带火星的木条复燃 C. 该实验证明了水是由氢气和氧气组成的 D. 电解水生成氢气和氧气的体积比约为2:1 【答案】：C 【解析】：纯水不导电，为了增强水的导电性，可在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠，A正确；与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，B正确；电解水实验证明了水是由氢元素和氧元素组成的，而不是由氢气和氧气组成的，C错误；电解水生成氢气和氧气的体积比约为2:1，D正确。 例9.下列物质中，属于氧化物的是（ ） A. 海水 B. 氧气 C. 水 D. 高锰酸钾 【答案】：C 【解析】：海水是由多种物质组成的混合物，A错误；氧气是由一种元素组成的纯净物，属于单质，B错误；水是由氢、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物，C正确；高锰酸钾是由钾、锰、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，D错误。 例10. 2025年，某科研团队研发出一种新型催化剂，可用于高效电解水制氢。下列关于电解水制氢的说法正确的是（ ） A. 电解水制氢是一种物理变化 B. 该反应的实质是水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新组合成氢分子和氧分子 C. 电解水制氢过程中，电能转化为化学能 D. 用这种新型催化剂电解水，生成氢气和氧气的质量比会发生改变 【答案】：C 【解析】：电解水制氢生成了新物质氢气和氧气，属于化学变化，A错误；该反应的实质是水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子重新组合成氢分子，氧原子重新组合成氧分子，B错误；电解水制氢过程中，电能转化为化学能，C正确；催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量比，用这种新型催化剂电解水，生成氢气和氧气的质量比不会发生改变，D错误。 例11．现有四套常见的实验装置，请按要求填空。 (1)实验A 中可观察到的现象是___________________________，点燃氢气前需进行的操作是____________________________。 (2)除去水中的泥沙，需选用的装置是________(填序号)，要正确完成该操作需补充的仪器是__________________________。 (3)进行C实验时，需往水中加入氢氧化钠或硫酸钠，目的是__________________，正极产生的气体是________(填化学符号)，该实验得出的结论是____________________________。 (4)若实验室用D来制取氧气，写出该反应的符号表达式：_________________，检验氧气收集满的操作是__________________。 【答案】（1）产生淡蓝色火焰；验纯；（2）B；玻璃棒；（3）增强水的导电性；O2 ;水是由氢、氧两种元素组成的；（4）过氧化氢二氧化锰水+氧气；将带火星的木条伸到集气瓶口，若木条复燃，说明已收集满。 【解析】(1)氢气和氧气在点燃的条件下生成水，所以实验A中可观察到的现象是:产生淡蓝色的火焰，烧杯壁上出现水珠，点燃氢气前需进行的操作:检验氢气的纯度，避免发生爆炸; (2)除去水中的泥沙，应选用过滤装置，故答案为B，要正确完成该操作需补充的仪器是玻璃棒(引流作用);(3)进行C实验时，需往水中加入氢氧化钠或硫酸钠，目的是增强水的导电性，依据正氧负氢，氢二氧一的原则可知，正极产生的气体是氧气，化学式02，电解水生成氢气(氢元素组成)和氧气(氧元素组成)，根据质量守恒定律，可得出的结论是:水由氢元素和氧元素组成;(4)若实验室用D(固液常温型)来制取氧气，应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，该反应的文字表达式过氧化氢二氧化锰水+氧气:;检验氧气收集满的操作是:将带火星的木条放于集气瓶口处，如果木条复燃，证明集满。 例12.2025年某演唱会以全息投影技术重现《千里江山图》意境，其中水雾特效的形成与水的变化密切相关。化学小组结合水的组成知识展开探究，回答下列问题： （1）为模拟特效中氢气的使用，点燃氢气前必须进行______操作，防止爆炸；氢气燃烧时，冷而干燥的烧杯内壁出现______，证明有水生成。 （2）电解水实验中，与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是（ ） A. 氧气 B. 氢气 C. 水蒸气 D. 空气 （3）电解水实验中，正、负极产生气体的体积比约为（ ） A. 2:1 B. 1:2 C. 1:1 D. 1:8 （4）氢气燃烧和电解水实验共同证明：水是由______和______组成的。 （5）演唱会使用的液氮（由氮元素组成的纯净物）属于（ ） A. 单质 B. 化合物 C. 氧化物 D. 混合物 （6）下列物质中，与水同属化合物的是（ ） A. 氢气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 空气 （7）电解水过程中，发生改变的是（ ） A. 元素种类 B. 原子种类 C. 分子种类 D. 原子数量 （8）若将电解水产生的两种气体混合，得到的物质属于______，理由是它由______种物质组成。 【答案】(1)验纯；无色液滴; (2)B; (3)B; (4)氢元素；氧元素; (5) A; (6) C; (7) C; (8) 混合物；两。 【解析】(1)氢气是可燃性气体，点燃前必须验纯以防爆炸；氢气燃烧生成水，故烧杯内壁出现无色液滴。(2)电解水“正氧负氢”，负极产生氢气，选B。(3)电解水产生的氢气与氧气体积比为2:1，故正、负极气体体积比为1:2，选B。(4)化学反应前后元素种类不变，氢气燃烧和电解水实验均证明水由氢元素和氧元素组成。(5)液氮由单一元素组成的纯净物，属于单质，选A。(6)化合物是多种元素组成的纯净物，二氧化碳符合，选C；氢气、氧气是单质，空气是混合物.(7) 化学变化中分子种类改变，元素、原子种类和数量不变，选C。(8)氢气和氧气混合后为混合物，因含两种物质。 五．课堂检测 （一）选择题 1.电解水实验中，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是（ ） A. 氢气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 空气 【答案】：B 【解析】：电解水时“正氧负氢”，正极产生氧气，故选B。 2.下列实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的是（ ） A. 水的蒸发 B. 水的净化 C. 氢气燃烧 D. 水的蒸馏 【答案】：C 【解析】：水的蒸发、蒸馏、净化都是物理变化，不能证明组成；氢气燃烧生成水，结合元素守恒，能证明水含氢、氧元素，故选C。 3.下列物质中，属于化合物的是（ ） A. 氧气 B. 氢气 C. 水 D. 空气 【答案】：C 【解析】：氧气、氢气是单质，空气是混合物，水由两种元素组成，属于化合物，故选C。 4.下列关于氧化物的说法正确的是（ ） A. 含有氧元素的物质都是氧化物 B. 氧化物一定是化合物 C. 由两种元素组成的物质都是氧化物 D. 氧化物一定含有两种元素，且其中一种是氢元素 【答案】：B 【解析】：含有氧元素的混合物（如空气）或三种元素组成的化合物（如高锰酸钾）不属于氧化物，A错误；氧化物是化合物的一种特殊类别，一定是化合物，B正确；由两种元素组成的混合物（如氢气和氧气的混合气体）不属于氧化物，C错误；氧化物中一种元素是氧元素，不是氢元素，D错误。 5.电解水实验中，正、负极产生气体的体积比约为（ ） A. 1:2 B. 2:1 C. 1:1 D. 3:1 【答案】：A 【解析】：电解水时正、负极气体体积比约为1:2，负极气体体积更大，故选A。 6.下列有关氢气的说法，不正确的是（ ） A. 氢气是密度最小的气体 B. 氢气具有可燃性，点燃氢气前一定要验纯 C. 氢气可以用排水法收集 D. 氢气在空气中燃烧时，产生蓝紫色火焰 【答案】：D 【解析】：氢气是密度最小的气体，A正确；氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，所以点燃氢气前一定要验纯，B正确；氢气难溶于水，可以用排水法收集，C正确；氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰，D错误。 7.在中国传统文化中，“五行”学说认为宇宙万物都由金、木、水、火、土五种基本元素构成。下列关于水的说法，不符合“五行”学说的是（ ） A. 水是一种重要的元素 B. 水可以灭火，体现了水克火的关系 C. 水与金、木、火、土并列，是构成宇宙万物的基本元素之一 D. 水是由氢和氧两种元素组成的 【答案】：D 【解析】：“五行”学说中的水是一种抽象的元素概念，与现代化学中 water由氢和氧两种元素组成的说法不同，D不符合“五行”学说；A、B、C均符合“五行”学说中对水的描述。 8.电解水实验中，若在水中加入少量硫酸，下列说法正确的是（ ） A. 硫酸会参与化学反应 B. 加入硫酸后，水的导电性增强 C. 硫酸的质量会减少 D. 生成氢气和氧气的体积比会发生改变 【答案】：B 【解析】：在电解水实验中，加入少量硫酸是为了增强水的导电性，硫酸不参与化学反应，其质量也不会减少，A、C错误，B正确；加入硫酸后，生成氢气和氧气的体积比仍然约为2:1，D错误。 9. 2025年，某学校开展了“节约用水，保护水资源”的主题活动。下列关于水的说法，正确的是（ ） A. 地球上的水资源是取之不尽、用之不竭的 B. 生活中可以用过滤的方法降低水的硬度 C. 水是由氢分子和氧分子构成的 D. 节约用水是保护水资源的重要措施之一 【答案】：D 【解析】：地球上的水资源是有限的，不是取之不尽、用之不竭的，A错误；过滤只能除去水中的不溶性杂质，不能降低水的硬度，生活中可以用煮沸的方法降低水的硬度，B错误；水是由水分子构成的，C错误；节约用水是保护水资源的重要措施之一，D正确。 10.下列物质中，属于纯净物的是（ ） A. 矿泉水 B. 蒸馏水 C. 雨水 D. 自来水 【答案】：B 【解析】：矿泉水、雨水、自来水中都含有多种物质，属于混合物；蒸馏水是由一种物质组成的，属于纯净物，B正确。 （二）非选择题 11.有以下几种物质： ①海水；②硫粉；③液氧；④净化后的空气；⑤铁；⑥高锰酸钾加热分解后的固体；⑦稀有气体；⑧氧化铝；⑨过氧化氢；⑩冰水混合物。其中属于混合物的是__________；属于纯净物的是______________；属于单质的是________；属于化合物的是________；属于氧化物的是_________。（填代号） 【答案】①④⑥⑦; ②③⑤⑧⑨⑩; ②③⑤; ⑧⑨⑩; ⑧⑨⑩ 【解析】先根据组成物质的种类，将题述物质分为两类，一类是纯净物，一类是混合物；再根据组成元素的种类对纯净物进行分类。需特别注意的是高锰酸钾加热分解后的固体是由锰酸钾和二氧化锰两种物质组成的，是混合物；稀有气体是由氦、氖、氩、氪、氙、氡几种气体组成的，是混合物；冰水混合物是由不同状态的水组成的，属于纯净物。 12.“问渠那得清如许？为有源头活水来”体现了古人对水质的重视。现代化学通过实验探究水的本质，回答下列问题： （1）实验室用氢气燃烧实验验证水的组成，氢气燃烧时产生______色火焰；实验中能证明水生成的现象是______。 （2）电解水实验中，能使燃着的木条燃烧更旺的气体产生于电源的（ ） A. 正极 B. 负极 C. 正、负极均可 D. 无法确定 （3）下列关于电解水实验的说法错误的是（ ） A. 实验需加入少量物质增强导电性 B. 实验证明水由两种元素组成 C. 负极产生的气体可燃烧 D. 生成的氢气与氧气质量比为2:1 （4）诗句中的“活水”多为混合物，而电解水实验需用纯净的水，水属于______，因为它由______种元素组成的纯净物。 （5）下列物质中属于氧化物的是（ ） A. 氧气 B. 氢气 C. 水 D. 氯化钠 （6）下列物质分类正确的是（ ） A. 空气——纯净物 B. 铁——单质 C. 高锰酸钾——氧化物 D. 河水——化合物 （7）氢气燃烧和电解水都属于化学变化，其本质原因是（ ） A. 物质状态改变 B. 分子种类改变 C. 物质颜色改变 D. 物质气味改变 （8）保护“源头活水”需净化水质，净化后得到的蒸馏水属于______，它同时也是一种______。 【答案】(1) 淡蓝；烧杯内壁出现无色液滴； （2） A； （3） D；（4）化合物；两；（5） C；（6）B；（7）B；（8） 纯净物；氧化物。 【解析】（1）氢气燃烧产生淡蓝色火焰，冷烧杯内壁出现液滴证明有水生成。（2）正极产生的氧气能使燃着的木条燃烧更旺，选A。 （3）电解水生成的氢气与氧气体积比为2:1，质量比为1:8，D说法错误，选D。（4）水由两种元素组成的纯净物，属于化合物。（5） 氧化物是两种元素组成且含氧量元素的化合物，水符合，选C。（6）空气是混合物，铁是单质，高锰酸钾含三种元素不是氧化物，河水是混合物，选B。（7）化学变化的本质是分子种类改变，选B。（8）蒸馏水是纯净物，且由氢、氧两种元素组成，属于氧化物。 13．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。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__________。 （2）点燃氢气之前，一定要_________，以防发生爆炸。 【讨论分析】 （3）实验时，老师在水中加入了少量氢氧化钠，目的是_________。 【得出结论】 （4）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】 （5）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+氯气+氢气 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】 同学们不但成功探究了水的组成，得出正确结论，还对“科学探究与创新意识”的素养有了更深刻的认识和体会，期待在今后的学习中解决更多问题！ 【答案】（1）气泡 无色气体燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量 （2）验纯 （3）增强导电性 （4）水是由氢、氧两种元素组成的。 水是由两种元素组成的纯净物，且有一种元素是氧元素 （5） 更便于操作，具有更高的准确性 不能 【解析】(1)水通电分解生成氢气和氧气，所以观察到电极附近有气泡产生，一段时间后，正、负极产生的气体体积比约为1:2.切断电源，打开a管顶端的活塞，由于a管产生的是氧气，在管口放置一根燃着的木条，会观察到火焰燃烧更旺;故答案为:1:2;木条燃烧更旺; 2)水通电分解加入了少量氢氧化钠，目的是增强导电性;故答案为:增强导电性; (3)水通电分解生成氢气和氧气，所以本实验得出的结论是水是由氢、氧元素组成的化合物。通过此结论还能从宏观角度解释，水之所以属于氧化物，是因为水是由两种元素组成的纯净物，且其中一种是氧元素;故答案为:水是由氢、氧两种元素组成的;水是由两种元素组成的纯净物，且其中一种是氧元素;(4)和图2的装置相比，现行教材(图1)装置的优点是管上有刻度，更准确，更便于检验生成的气体;防止从水槽中取出试管时碱性液体腐蚀手，电解氯化钠溶液生成氢气和氯气，所以不能用氯化钠代替氢氧化钠。故答案为:管上有刻度更准确(或更便于检验生成的气体或防止从水槽中取出试管时碱性液体腐蚀手);不能。 六．课后作业 （一）完成知识清单 1.氢气的物理性质：______色、______味、溶于水，密度比空气。 2.氢气燃烧的现象：产生______火焰，放出热量，生成______。 3.电解水实验中，电源正极产生______，负极产生______，体积比为______。 4.水是由______和______两种元素组成的______（填“单质”或“化合物”），同时也是______（填“氧化物”或“非氧化物”）。 5.纯净物分为______和______两大类，氧化物属于______的子集。 6.区分单质和化合物的关键是看组成元素的______，区分氧化物的关键是看是否由______种元素组成且含______元素。 【答案】：1.无；无；难；小 2. 淡蓝色；水 3. 氧气；氢气；1:2 4. 氢；氧；化合物；氧化物 5. 单质；化合物；化合物 6. 种类数；两；氧 （二）强化训练 一．选择题 1.下列关于水的说法正确的是（ ） A. 水是由氢原子和氧原子构成的 B. 水是由氢分子和氧分子组成的 C. 水是由氢元素和氧元素组成的 D. 水是由两个氢原子和一个氧原子组成的 【答案】：C 【解析】：水的组成从宏观上是氢、氧元素，微观上是水分子构成，A、B、D描述错误（原子描述微观构成，元素描述宏观组成，且元素不讲个数），故选C。 2.水是生命之源。如图是电解水实验装置，下列说法正确的是（   ） A．试管2产生的气体能支持燃烧        B．B端是电源的负极 C．该实验说明水是由氢、氧两种元素组成的   D．产生氢气与氧气的质量比为2：1 【答案】C 【解析】A、试管2产生的气体体积多，是氢气，能燃烧，故选项说法错误。 B、试管1中产生的气体体积少，是氧气，与电源正极相连，B端是电源的正极，故选项说法错误。 C、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，故选项说法正确。D、产生氢气与氧气的体积比为2:1，而不是质量比为2:1，故选项说法错误。故选: C。 3.下列物质中，既属于单质又属于纯净物的是（ ） A. 二氧化碳 B. 空气 C. 氮气 D. 氯化钠溶液 【答案】：C 【解析】：二氧化碳是化合物，空气、氯化钠溶液是混合物，氮气是由氮元素组成的纯净物，属于单质，故选C。 4.电解水实验装置如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．水中可加入少量硫酸钠以增强导电性 B．a玻璃管中的电极与直流电源的负极相连 C．将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口，开启活塞，木条燃烧更旺 D. a、b两玻璃管中产生的气体质量之比是8：1 【答案】D 【解析】纯水几乎不导电，水中可加入少量硫酸钠增强导电性，故选项A正确； a玻璃管中产生的气体体积多，为H2，与直流电源的负极相连，故选项B正确； b玻璃管中产生的气体体积少，是氧气，将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口，开启活塞，木条燃烧更旺，故选项C正确； a、b两玻璃管中产生的气体分别是氢气、氧气，质量之比为1：8， D错误。故选D。 5.电解水实验中，加入少量硫酸钠溶液的目的是（ ） A. 增加水的质量 B. 增强水的导电性 C. 加快水的蒸发 D. 使水变成混合物 【答案】：B 【解析】：水的导电性较弱，加入硫酸钠溶液能电离出离子，增强导电性，加快电解速率，故选B。 6.电解水的过程可用下列图示表示，粒子运动变化的先后顺序是(　　) A．①②③④ B．①②④③ C．④③①② D．④①②③ 【答案】C 【解析】根据化学反应的实质来分析，即分子分成原子，原子再重新组合成新的分子。 7.下列各组物质中，前者是单质，后者是氧化物的是（ ） A. 铁、二氧化碳 B. 水、氧气 C. 空气、氧化镁 D. 氯化钠、水 【答案】：A 【解析】：铁是单质，二氧化碳是氧化物，A符合；水是氧化物、氧气是单质（顺序颠倒），B错误；空气是混合物，C错误；氯化钠是化合物（非氧化物），D错误，故选A。 8.下列说法错误的是（ ） A. 化合物一定是纯净物 B. 氧化物一定含有氧元素 C. 单质一定是由一种元素组成的 D. 含有两种元素的物质一定是化合物 【答案】：D 【解析】：化合物是纯净物的一种，A正确；氧化物的定义中含氧量元素，B正确；单质的核心是一种元素组成的纯净物，C正确；含有两种元素的混合物（如氢气和氧气的混合气体）不属于化合物，D错误，故选D。 9.氢气在氧气中燃烧生成水，该实验不能说明的是（ ） A. 分子在化学变化中可以再分 B. 水是由氢元素和氧元素组成的 C. 氢气具有可燃性 D. 氢气的密度比空气小 【答案】：D 【解析】：氢气在氧气中燃烧生成水，过程中氢气分子和氧气分子分解成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新组合成水分子，说明分子在化学变化中可以再分，A不符合题意；该反应生成了水，根据质量守恒定律，可证明水是由氢元素和氧元素组成的，B不符合题意；氢气能在氧气中燃烧，说明氢气具有可燃性，C不符合题意；氢气在氧气中燃烧生成水的实验不能说明氢气的密度比空气小，D符合题意。 10.下列关于物质分类的说法，正确的是（ ） A. 单质是由同种元素组成的，所以由同种元素组成的物质一定是单质 B. 氧化物中含有氧元素，所以含有氧元素的化合物一定是氧化物 C. 混合物是由多种物质组成的，所以由多种物质组成的物质一定是混合物 D. 化合物是由不同种元素组成的，所以由不同种元素组成的物质一定是化合物 【答案】：C 【解析】：由同种元素组成的纯净物一定是单质，但由同种元素组成的物质不一定是单质，如氧气和臭氧的混合物，A错误；氧化物是由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物，含有氧元素的化合物不一定是氧化物，如氯酸钾，B错误；混合物是由多种物质组成的，所以由多种物质组成的物质一定是混合物，C正确；由不同种元素组成的纯净物一定是化合物，但由不同种元素组成的物质不一定是化合物，如空气，D错误。 11.在学生的化学实验报告中，小明记录了以下实验现象，其中正确的是（ ） A. 氢气在空气中燃烧，产生蓝紫色火焰 B. 电解水实验中，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体能燃烧 C. 水是一种无色无味的液体 D. 向水中加入少量硫酸铜，水变成了红色 【答案】：C 【解析】：氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，A错误；电解水实验中，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是氧气，氧气能支持燃烧，但不能燃烧，B错误；水是一种无色无味的液体，C正确；向水中加入少量硫酸铜，水会变成蓝色，D错误。 12.下列物质中，含有氧分子的是（ ） A. 水 B. 二氧化碳 C. 空气 D. 过氧化氢 【答案】：C 【解析】：水、二氧化碳、过氧化氢中都含有氧元素，但不含有氧分子；空气中含有氧气，氧气是由氧分子构成的，所以空气中含有氧分子，C正确。 13. 氢气作为一种清洁能源，在未来的能源发展中具有广阔的前景。下列关于氢气的说法，错误的是（ ） A. 氢气可以通过电解水、分解水煤气等方法制取 B. 氢气燃烧的热值比汽油高 C. 氢气在储存和运输过程中存在一定的安全隐患 D. 氢气燃烧的产物是水，不会产生温室效应 【答案】：A 【解析】：氢气可以通过电解水等方法制取，但分解水煤气制取氢气会产生二氧化碳等污染物，不是一种理想的制取方法，A错误；氢气燃烧的热值比汽油高，B正确；氢气具有可燃性，在储存和运输过程中存在一定的安全隐患，C正确；氢气燃烧的产物是水，不会产生温室效应，D正确。 14．电解水时生成氢气和氧气的体积比是2：1，但实验所测氢气和氧气的体积比略大于2：1，针对这一发现，你认为下列做法中不可取的是（　　） A．反复多次实验查找原因 B．查找实验装置是否漏气 C．大胆假设，氧气比氢气易溶于水 D．认为是实验误差引起的，可以忽略不计 【答案】D 【解析】A、“反复多次实验查找原因”，做法正确，做任何试验，试验数据有误差时，都要反复多次实验查找原因，故A正确;B，“查找装置是否漏气”，做法正确，氧气漏出也可能数据略大于2:1，故B正确;C、“大胆假设，氧气比氢气易溶于水”，做法正确，有假设，才有验证，故C正确;D、“实验所得数据与理论值差不多，可认为实验成功”，做法错误，试验态度要养成严谨、科学，不能似是而非，故D错误。故选:D。 15．推理是学习化学的一种重要方法，但推理必须科学、严谨。下列推理正确的是（ ） A．化合物中含不同种元素，所以由不同种元素组成的纯净物是化合物 B．木炭能在氧气中燃烧，所以氧气具有可燃性 C．原子核是由质子和中子构成的，因此所有原子核中都一定含有质子和中子 D．催化剂在反应前后质量不变，因此反应前后质量不变的物质一定是催化剂 【答案】A 【解析】A、化合物中含不同种元素，所以由不同种元素组成的纯净物是化合物，该选项说法正确;B、木炭在氧气中能燃烧，说明氧气能够支持燃烧，但是不具有可燃性，该选项说法不正确;C、原子核中都一定含有质子，但是不一定含有中子，例如氢原子的原子核中不含有中子，该选项说法不正确;D、反应前后质量不变的物质不一定是催化剂，例如铜锌合金和稀盐酸混合时，反应前后铜质量不变，但是铜不是催化剂，该选项说法不正确。故选:A。 二．非选择题 16.如图表示物质分类和转化关系。请按要求填空。 (1)A处物质类别是__________。 (2)B处物质类别是________及物质示例是___________________。 (3)C处对应的是_______(填“物理”或“化学”，下同)变化；D处对应的是_______变化。 【答案】(1)混合物(2)化合物 水(或二氧化碳等)(3)化学 物理 【解析】(1)物质分为混合物和纯净物，混合物分离，可得到纯净物，集中纯净物混合，可得到混合物;所以A为混合物;(2)纯净物可分为单质与化合物，所以B为化合物，如:水、二氧化碳都能与氧气相互转化，且都属于化合物;(3)由单质到混合物，或由化合物到单质，物质的种类必定发生变化，所以C属于化学变化;混合物分离得到纯净物，几种不同的纯净物混合得到混合物，没有新物质生成，所以D属于物理变化。 17.如图是水的电解实验。 (1)写出该反应的文字表达式：_________，该反应属于_____(填“分解”或“化合”)反应。 (2)该实验的主要目的是__________。 A.观察水分解的现象        B.研究水分解产物的性质 C.探究水分解的条件        D.验证水由氧元素和氢元素组成 (3)在电解水的过程中，不发生变化的最小微粒是__________(写名称)。 (4)检验b管中产物的方法是用点燃的木条接近玻璃管尖嘴部分，慢慢打开活塞，看到的现象是__________________________。 【答案】(1)水氢气+氧气 分解　(2)D(3)氧原子和氢原子　 (4)木条燃烧更旺 【解析】(1)水在通电的条件下生成氢气和氧气,该反应由一种物质生成两种新物质,属于分解反应。(2)通过电解水的实验,得到了氢气和氧气,说明水是由氢、氧两种元素组成的。(3)在电解水的过程中,水分子变成了氢分子和氧分子,不发生变化的最小微粒是氢原子和氧原子。(4)由电解水的装置图可知,b管中产生的气体较少,是氧气,有助燃性,所以,看到的现象是带火星的木条复燃。 18．从宏观和微观两个角度认识物质及其变化是化学学科特有的思维方式。如图是初中化学中关于水的两个实验： 请回答有关问题。 (1)图1所示水的蒸发实验中，水加热变成水蒸气。从宏观角度看，物质的种类没有改变，只是_____发生了改变。从微观角度看，该过程中水分子并没有改变，只是______________发生了改变。因此该变化属于____变化。 (2)图2所示电解水实验中，b管内产生的气体是________，检验该气体的方法是____________________。a管内产生的气体为________，若通电过程中b管内产生的气体为20 mL，则a管内产生的气体体积约为______mL，有关反应的文字表达式为____________________。 （3）从宏观角度看，该过程中物质的种类____________，组成物质的元素种类___________，因此可以推知，水是由_________________组成的。从微观角度看，该过程中________发生了改变，而________并没有发生改变，只是____________，因此，可以推知水分子是由____________________构成的。 (4)对比图1和图2两个实验，可以知道保持水的化学性质的最小微粒是__________。 【答案】（1）状态；分子之间的间隔；物理变化；（2）氧气；将带火星的木条伸到玻璃尖嘴口，若木条复燃，证明是氧气；氢气；40ml；水电解氢气+氧气（3）发生改变；没有改变；氢、氧两种元素；水分子；原子；重新组合成分子；氢、氧两种原子；（4）水分子 【解析】(1)图1所示水的蒸发实验中，水加热变成水蒸气。从宏观角度看，物质的种类没有改变，只是状态发生了改变。从微观角度看，该过程中水分子并没有改变，只是分子间隔发生了改变。因此该变化属于物理变化。故答案为:状态;分子间隔;物理。(2)图2所示电解水实验中，b管内产生的气体是氧气，检验该气体的方法是把带火星的木条放在玻璃管尖嘴处，打开活塞，带火星的木条复燃，说明气体是氧气。a管内产生的气体为氢气，若通电过程中b管内产生的气体为20mL，则a管内产生的气体 体积约为40mL，有关反应的文字表达式为水电解氢气十氧气。从宏观角度看，该过程中物质的种类改变，组成物质的元素种类吧，因此可以推知，水是由氢元素和氧元素组成的。从微观角度看，该过程中水分子发生了改变，而氢原子和氧原子并没有发生改变，只是原子进行重组，因此，可以推知水分子是由氢原子和氧原子构成的。故答案为:氧气，把带火星的木条放在玻璃管尖嘴处，打开活塞，带火星的木条复燃，说明气体是氧气;氢气;40;水电解氢气+氧气;改变;不变;氢元素和氧元素;水分子;氢原子和氧原子;原子进行重组，氢原子和氧原子。(3)对比图1和图2两个实验，可以知道保持水的化学性质的最小微粒是水分子。故答案为:水分子。 19.某校开展“低碳生活”实践活动，探究氢气（清洁能源）与水的关系，助力社会绿色发展，回答下列问题： （1）小组同学模拟氢能源使用，点燃氢气前的验纯操作中，判断氢气较纯的现象是______；氢气燃烧生成水，说明水含______元素。 （2）电解水实验中，体积较大的气体是（ ） A. 氧气 B. 氢气 C. 二氧化碳 D. 氮气 （3）电解水实验的理论依据是化学变化前后（ ） A. 物质种类不变 B. 分子种类不变 C. 元素种类不变 D. 分子数量不变 （4）氢能源汽车的动力来自氢气燃烧，该反应和电解水实验共同说明：水是由______和______组成的。 （5）下列物质中，属于单质的是（ ） A. 水 B. 氢气 C. 二氧化碳 D. 矿泉水 （6）下列关于化合物的说法正确的是（ ） A. 一定含有氧元素 B. 由多种元素组成的纯净物 C. 一定是氧化物 D. 由多种物质组成 （7）电解水时加入少量氢氧化钠，目的是增强水的______；该过程中氢氧化钠的种类未发生改变，属于______。 （8）社会发展需清洁能源，氢气属于______，因为它是由______种元素组成的纯净物。 【答案】（1）点燃时发出很小的声音；氢、氧； （2）B； （3）C； （4）氢元素；氧元素； （5）B； （6）B；（7）导电性；纯净物；（8）单质；一。 【解析】（1）氢气验纯时，声音很小说明较纯；氢气燃烧生成水，证明水含氢、氧元素。（2）电解水时氢气体积是氧气体积的2倍，体积较大的是氢气，选B。（3）电解水实验依据化学变化前后元素种类不变，从而推断水的组成，选C。（4）氢气燃烧和电解水实验共同证明水由氢元素和氧元素组成。（5）氢气由单一元素组成的纯净物，属于单质，选B。 （6）化合物定义为多种元素组成的纯净物，B正确；化合物不一定含氧（如氯化钠），不一定是氧化物。（7）氢氧化钠可增强水的导电性，其本身未发生化学变化，属于纯净物。（8）氢气由一种元素组成的纯净物，属于单质。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年人教版九年级化学 《第四单元自然界的水课题2水的组成》精品讲义 ( 一． 学习 目标 1.   通过氢气燃烧实验，了解水与氢气的关联，感知水的元素组成线索。 2.   掌握电解水实验的操作、现象，明确水分解的产物，进而确定水的组成。 3.   结合水的组成，区分单质、化合物、氧化物，能对常见物质进行简单分类。 4.   初步建立 “ 物质组成决定物质类别 ” 的认知，培养实验观察和分析推理能力。 ) ( 二 ．重点难点 1.重点 （1）电解水实验的现象、产物及实验结论（水的组成）。 （2）单质、化合物、氧化物的概念及分类标准。 2.难点 （1）基于实验现象推理水的组成（从宏观现象到微观组成的思维转化）。 （2）准确区分单质、化合物、氧化物，避免类别混淆。 ) ( 三 ． 课前预习 阅读教材，完成下列问题： 1. 氢气是一种______色、______味、溶于水的气体，在空气中燃烧时产生______火焰，燃烧产物是 _______ 。 2. 电解水实验中，需要使用______电源，负极产生的气体是______，正极产生的气体是______，两种气体的体积比约为______。 3. 从组成上看，由______种元素组成的纯净物叫做单质；由______种或______种以上元素组成的纯净物叫做化合物。 4. 氧化物是由______种元素组成，且其中一种元素是______元素的化合物。 5. 水在通电条件下会分解成______和_____，说明水是由_____和_____两种元素组成的。 ) 四．课堂探秘 古希腊“四元素论 中国“五行之说” 在过去很长一段时间里，东西方都曾把水看做是组成物质的一种“元素”。水到底是由什么组成的呢？ 直到18世纪末，人们通过对水的生成和分解实验的研究，才最终认识了水的组成。 （一）氢气燃烧实验——水的组成线索 1.氢气的物理性质 颜色 气味 溶解性 状态 密度 无色 无味 难溶于水 气体 比空气小 2. 氢气的验纯 （1）原因：混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。氢气具有可燃性，点燃或加热之前必须验纯。 （2）方法：用拇指堵住集满气体试管口，靠近火焰，移开拇指，若听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，若声音很小，表示氢气较纯。 “噗”的声音---氢气纯，尖锐爆鸣声---氢气不纯。 3.氢气的燃烧 【实验探究】在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色，然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察烧杯内壁上有什么现象发生。 （1）实验现象：氢气安静的燃烧，火焰呈淡蓝色,放出大量的热，烧杯内壁凝结有水雾。 ( 点燃 )（2）实验结论：氢气在空气中燃烧生成了水。 （3）反应表达式： 氢气 + 氧气 水 （4）理解： ①.该反应属于化合反应。 ②.氢气是由 氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的。 ③.化学变化前后元素种类不变。水是由氢元素和氧元素组成的。 （5）结论:氢气在氧气中燃烧生成了水，证明水含有氢元素、氧元素。 【知识加油站】 ★★★经实验测定，空气里混入氢气的体积为总体积的4.0％～74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个体积分数的范围叫做氢气的爆炸极限。 点燃氢气（包括点燃其它的可燃性气体）前一定要检验氢气的纯度。 （二）水的组成及变化——水的电解实验 1.实验探究：水的电解 （1）实验装置： （2）操作： ①.在电解器玻璃管里加满水，接通直流电源，观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象； ②.切断上述装置中的电源，分别用带火星的木条和燃着的木条在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体，观察并记录发生的现象。 ( 氧气 )（3）现象： ①通电后，两电极均有气泡产生； ( 氢气 )②正极气泡产生的速度慢，负极快； ③一段时间后，正、负极产生气体的体积比大约为1:2。 （4）生成物检验： ①与正极相连的试管中的气体能使带火星的木条复燃； ②与负极相连的试管中的气体能燃烧发出淡蓝色火焰。 ( 化学变化中元素种类不变 )（5）推理： ( 水由氢元素和氧元素组成 ) ( 氢气是由氢元素组成 氧气是由氧元素组成 ) 2.水的电解的微观分析 水分子 氢原子和氧原子 氢气分子 氧气分子 （1）微观实质：在直流电作用下，水分子被破坏，分成氢原子和氧原子，每两个氢原子重新组合构成一个氢分子，许多氢分子聚集成氢气；每两个氧原子重新组合构成一个氧分子，许多氧分子聚集成氧气。 （2）分子在化学变化中可以再分，而原子在化学变化中不能再分，原子是化学变化中的最小微粒。 3.深入理解： (1).有同学在做电解水实验中，最后得到的氢气和氧气气体体积比接大于2:1，这是怎么回事? (已知:①氧气不易溶于水，氢气难溶于水;②石墨作电极有一定的电阻，通电一段时间，电极表面温度上升) (2).水的导电性很差，在这个实验中，如何增强水的导电性? (3).为什么说一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的? （三）物质的分类 1.物质按“物质种类的多少”可分为： （1）纯净物：由一种物质组成（有固定组成和性质） （2）混合物：由两种或两种以上物质混合而成（无固定组成和性质） 2. 纯净物按“元素种类的多少”可分为： （1）单质：由一种元素组成的纯净物 （2）化合物：由两种或两种以上元素组成的纯净物 3.化合物再细分： （1）氧化物（由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物） （2）其他化合物 4.各类物质举例 分类 定义核心 举例 混合物 多种物质混合 空气（含氧气、氮气等）、矿泉水（含水、矿物质等） 纯净物 一种物质组成 水、氧气、铁 单质 纯净物：一种元素 氧气（O₂）、铁（Fe）、氮气（N₂） 化合物 纯净物：多种元素 水、氯化钠（NaCl）、高锰酸钾 氧化物 化合物+两种元素（含氧元素） 水、二氧化碳（CO₂）、氧化镁（MgO） （四）经典例题 例1.下列关于氢气燃烧实验的说法中，正确的是（ ） A. 氢气燃烧时产生白色火焰 B. 烧杯内壁出现水雾，说明氢气燃烧生成了水 C. 该实验直接证明了水是由氢元素和氧元素组成的 D. 氢气燃烧时不需要检验纯度，直接点燃即可 例2.电解水实验中，下列说法错误的是（ ） A. 实验使用的是直流电源 B. 负极产生的气体能使带火星的木条复燃 C. 正极产生的气体体积小于负极 D. 该实验证明水是由两种元素组成 例3.下列物质中，属于单质的是（ ） A. 水 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 氯化钠 例4.下列物质中，属于氧化物的是（ ） A. 铁 B. 空气 C. 氧化镁 D. 高锰酸钾 例5.关于水的组成和分类，下列说法正确的是（ ） A. 水是由氢气和氧气组成的 B. 水是由两个氢元素和一个氧元素组成的 C. 水属于化合物，也属于氧化物 D. 水分解后生成氢气和氧气，因此水是混合物 例6.下列关于氢气燃烧实验的说法，正确的是（ ） A. 氢气燃烧时产生耀眼的白光 B. 氢气燃烧时，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，内壁无明显现象 C. 氢气燃烧的实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的 D. 氢气燃烧的产物对环境有污染 例7. 2025年，科学家发现一种新的彗星，通过对其水的分析，发现该彗星上的水的氘氢比与地球上的水相似。下列关于水的说法正确的是（ ） A. 水是由氢原子和氧原子组成的 B. 电解水实验中，正极产生的气体是氢气 C. 水是一种氧化物 D. 地球上的水都是纯净物 例8.在学生实验课上，小明进行了电解水的实验。下列关于电解水实验的说法错误的是（ ） A. 为了增强水的导电性，可在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠 B. 与电源正极相连的玻璃管内产生的气体能使带火星的木条复燃 C. 该实验证明了水是由氢气和氧气组成的 D. 电解水生成氢气和氧气的体积比约为2:1 例9.下列物质中，属于氧化物的是（ ） A. 海水 B. 氧气 C. 水 D. 高锰酸钾 例10. 2025年，某科研团队研发出一种新型催化剂，可用于高效电解水制氢。下列关于电解水制氢的说法正确的是（ ） A. 电解水制氢是一种物理变化 B. 该反应的实质是水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新组合成氢分子和氧分子 C. 电解水制氢过程中，电能转化为化学能 D. 用这种新型催化剂电解水，生成氢气和氧气的质量比会发生改变 例11．现有四套常见的实验装置，请按要求填空。 (1)实验A 中可观察到的现象是___________________________，点燃氢气前需进行的操作是____________________________。 (2)除去水中的泥沙，需选用的装置是________(填序号)，要正确完成该操作需补充的仪器是__________________________。 (3)进行C实验时，需往水中加入氢氧化钠或硫酸钠，目的是__________________，正极产生的气体是________(填化学符号)，该实验得出的结论是____________________________。 (4)若实验室用D来制取氧气，写出该反应的符号表达式：_________________，检验氧气收集满的操作是__________________。 例12.2025年某演唱会以全息投影技术重现《千里江山图》意境，其中水雾特效的形成与水的变化密切相关。化学小组结合水的组成知识展开探究，回答下列问题： （1）为模拟特效中氢气的使用，点燃氢气前必须进行______操作，防止爆炸；氢气燃烧时，冷而干燥的烧杯内壁出现______，证明有水生成。 （2）电解水实验中，与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是（ ） A. 氧气 B. 氢气 C. 水蒸气 D. 空气 （3）电解水实验中，正、负极产生气体的体积比约为（ ） A. 2:1 B. 1:2 C. 1:1 D. 1:8 （4）氢气燃烧和电解水实验共同证明：水是由______和______组成的。 （5）演唱会使用的液氮（由氮元素组成的纯净物）属于（ ） A. 单质 B. 化合物 C. 氧化物 D. 混合物 （6）下列物质中，与水同属化合物的是（ ） A. 氢气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 空气 （7）电解水过程中，发生改变的是（ ） A. 元素种类 B. 原子种类 C. 分子种类 D. 原子数量 （8）若将电解水产生的两种气体混合，得到的物质属于______，理由是它由______种物质组成。 五．课堂检测 （一）选择题 1.电解水实验中，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是（ ） A. 氢气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 空气 2.下列实验能证明水是由氢元素和氧元素组成的是（ ） A. 水的蒸发 B. 水的净化 C. 氢气燃烧 D. 水的蒸馏 3.下列物质中，属于化合物的是（ ） A. 氧气 B. 氢气 C. 水 D. 空气 4.下列关于氧化物的说法正确的是（ ） A. 含有氧元素的物质都是氧化物 B. 氧化物一定是化合物 C. 由两种元素组成的物质都是氧化物 D. 氧化物一定含有两种元素，且其中一种是氢元素 5.电解水实验中，正、负极产生气体的体积比约为（ ） A. 1:2 B. 2:1 C. 1:1 D. 3:1 6.下列有关氢气的说法，不正确的是（ ） A. 氢气是密度最小的气体 B. 氢气具有可燃性，点燃氢气前一定要验纯 C. 氢气可以用排水法收集 D. 氢气在空气中燃烧时，产生蓝紫色火焰 7.在中国传统文化中，“五行”学说认为宇宙万物都由金、木、水、火、土五种基本元素构成。下列关于水的说法，不符合“五行”学说的是（ ） A. 水是一种重要的元素 B. 水可以灭火，体现了水克火的关系 C. 水与金、木、火、土并列，是构成宇宙万物的基本元素之一 D. 水是由氢和氧两种元素组成的 8.电解水实验中，若在水中加入少量硫酸，下列说法正确的是（ ） A. 硫酸会参与化学反应 B. 加入硫酸后，水的导电性增强 C. 硫酸的质量会减少 D. 生成氢气和氧气的体积比会发生改变 9. 2025年，某学校开展了“节约用水，保护水资源”的主题活动。下列关于水的说法，正确的是（ ） A. 地球上的水资源是取之不尽、用之不竭的 B. 生活中可以用过滤的方法降低水的硬度 C. 水是由氢分子和氧分子构成的 D. 节约用水是保护水资源的重要措施之一 10.下列物质中，属于纯净物的是（ ） A. 矿泉水 B. 蒸馏水 C. 雨水 D. 自来水 （二）非选择题 11.有以下几种物质： ①海水；②硫粉；③液氧；④净化后的空气；⑤铁；⑥高锰酸钾加热分解后的固体；⑦稀有气体；⑧氧化铝；⑨过氧化氢；⑩冰水混合物。其中属于混合物的是__________；属于纯净物的是______________；属于单质的是________；属于化合物的是________；属于氧化物的是_________。（填代号） 12.“问渠那得清如许？为有源头活水来”体现了古人对水质的重视。现代化学通过实验探究水的本质，回答下列问题： （1）实验室用氢气燃烧实验验证水的组成，氢气燃烧时产生______色火焰；实验中能证明水生成的现象是______。 （2）电解水实验中，能使燃着的木条燃烧更旺的气体产生于电源的（ ） A. 正极 B. 负极 C. 正、负极均可 D. 无法确定 （3）下列关于电解水实验的说法错误的是（ ） A. 实验需加入少量物质增强导电性 B. 实验证明水由两种元素组成 C. 负极产生的气体可燃烧 D. 生成的氢气与氧气质量比为2:1 （4）诗句中的“活水”多为混合物，而电解水实验需用纯净的水，水属于______，因为它由______种元素组成的纯净物。 （5）下列物质中属于氧化物的是（ ） A. 氧气 B. 氢气 C. 水 D. 氯化钠 （6）下列物质分类正确的是（ ） A. 空气——纯净物 B. 铁——单质 C. 高锰酸钾——氧化物 D. 河水——化合物 （7）氢气燃烧和电解水都属于化学变化，其本质原因是（ ） A. 物质状态改变 B. 分子种类改变 C. 物质颜色改变 D. 物质气味改变 （8）保护“源头活水”需净化水质，净化后得到的蒸馏水属于______，它同时也是一种______。 13．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。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__________。 （2）点燃氢气之前，一定要_________，以防发生爆炸。 【讨论分析】 （3）实验时，老师在水中加入了少量氢氧化钠，目的是_________。 【得出结论】 （4）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】 （5）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+氯气+氢气 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】 同学们不但成功探究了水的组成，得出正确结论，还对“科学探究与创新意识”的素养有了更深刻的认识和体会，期待在今后的学习中解决更多问题！ 六．课后作业 （一）完成知识清单 1.氢气的物理性质：______色、______味、溶于水，密度比空气。 2.氢气燃烧的现象：产生______火焰，放出热量，生成______。 3.电解水实验中，电源正极产生______，负极产生______，体积比为______。 4.水是由______和______两种元素组成的______（填“单质”或“化合物”），同时也是______（填“氧化物”或“非氧化物”）。 5.纯净物分为______和______两大类，氧化物属于______的子集。 6.区分单质和化合物的关键是看组成元素的______，区分氧化物的关键是看是否由______种元素组成且含______元素。 （二）强化训练 一．选择题 1.下列关于水的说法正确的是（ ） A. 水是由氢原子和氧原子构成的 B. 水是由氢分子和氧分子组成的 C. 水是由氢元素和氧元素组成的 D. 水是由两个氢原子和一个氧原子组成的 2.水是生命之源。如图是电解水实验装置，下列说法正确的是（   ） A.试管2产生的气体能支持燃烧      B B.B端是电源的负极 C.该实验说明水是由氢、氧两种元素组成的  D.产生氢气与氧气的质量比为2：1 3.下列物质中，既属于单质又属于纯净物的是（ ） A. 二氧化碳 B. 空气 C. 氮气 D. 氯化钠溶液 4.电解水实验装置如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．水中可加入少量硫酸钠以增强导电性 B．a玻璃管中的电极与直流电源的负极相连 C．将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口，开启活塞，木条燃烧更旺 D. a、b两玻璃管中产生的气体质量之比是8：1 5.电解水实验中，加入少量硫酸钠溶液的目的是（ ） A. 增加水的质量 B. 增强水的导电性 C. 加快水的蒸发 D. 使水变成混合物 6.电解水的过程可用下列图示表示，粒子运动变化的先后顺序是(　　) A．①②③④ B．①②④③ C．④③①② D．④①②③ 7.下列各组物质中，前者是单质，后者是氧化物的是（ ） A. 铁、二氧化碳 B. 水、氧气 C. 空气、氧化镁 D. 氯化钠、水 8.下列说法错误的是（ ） A. 化合物一定是纯净物 B. 氧化物一定含有氧元素 C. 单质一定是由一种元素组成的 D. 含有两种元素的物质一定是化合物 9.氢气在氧气中燃烧生成水，该实验不能说明的是（ ） A. 分子在化学变化中可以再分 B. 水是由氢元素和氧元素组成的 C. 氢气具有可燃性 D. 氢气的密度比空气小 10.下列关于物质分类的说法，正确的是（ ） A. 单质是由同种元素组成的，所以由同种元素组成的物质一定是单质 B. 氧化物中含有氧元素，所以含有氧元素的化合物一定是氧化物 C. 混合物是由多种物质组成的，所以由多种物质组成的物质一定是混合物 D. 化合物是由不同种元素组成的，所以由不同种元素组成的物质一定是化合物 11.在学生的化学实验报告中，小明记录了以下实验现象，其中正确的是（ ） A. 氢气在空气中燃烧，产生蓝紫色火焰 B. 电解水实验中，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体能燃烧 C. 水是一种无色无味的液体 D. 向水中加入少量硫酸铜，水变成了红色 12.下列物质中，含有氧分子的是（ ） A. 水 B. 二氧化碳 C. 空气 D. 过氧化氢 13. 氢气作为一种清洁能源，在未来的能源发展中具有广阔的前景。下列关于氢气的说法，错误的是（ ） A. 氢气可以通过电解水、分解水煤气等方法制取 B. 氢气燃烧的热值比汽油高 C. 氢气在储存和运输过程中存在一定的安全隐患 D. 氢气燃烧的产物是水，不会产生温室效应 14．电解水时生成氢气和氧气的体积比是2：1，但实验所测氢气和氧气的体积比略大于2：1，针对这一发现，你认为下列做法中不可取的是（　　） A．反复多次实验查找原因 B．查找实验装置是否漏气 C．大胆假设，氧气比氢气易溶于水 D．认为是实验误差引起的，可以忽略不计 15．推理是学习化学的一种重要方法，但推理必须科学、严谨。下列推理正确的是（ ） A．化合物中含不同种元素，所以由不同种元素组成的纯净物是化合物 B．木炭能在氧气中燃烧，所以氧气具有可燃性 C．原子核是由质子和中子构成的，因此所有原子核中都一定含有质子和中子 D．催化剂在反应前后质量不变，因此反应前后质量不变的物质一定是催化剂 二．非选择题 16.如图表示物质分类和转化关系。请按要求填空。 (1)A处物质类别是__________。 (2)B处物质类别是________及物质示例是___________________。 (3)C处对应的是_______(填“物理”或“化学”，下同)变化；D处对应的是_______变化。 17.如图是水的电解实验。 (1)写出该反应的文字表达式：_________，该反应属于_____(填“分解”或“化合”)反应。 (2)该实验的主要目的是__________。 A.观察水分解的现象        B.研究水分解产物的性质 C.探究水分解的条件        D.验证水由氧元素和氢元素组成 (3)在电解水的过程中，不发生变化的最小微粒是__________(写名称)。 (4)检验b管中产物的方法是用点燃的木条接近玻璃管尖嘴部分，慢慢打开活塞，看到的现象是__________________________。 18．从宏观和微观两个角度认识物质及其变化是化学学科特有的思维方式。如图是初中化学中关于水的两个实验： 请回答有关问题。 (1)图1所示水的蒸发实验中，水加热变成水蒸气。从宏观角度看，物质的种类没有改变，只是_____发生了改变。从微观角度看，该过程中水分子并没有改变，只是______________发生了改变。因此该变化属于____变化。 (2)图2所示电解水实验中，b管内产生的气体是________，检验该气体的方法是____________________。a管内产生的气体为________，若通电过程中b管内产生的气体为20 mL，则a管内产生的气体体积约为______mL，有关反应的文字表达式为______________。 （3）从宏观角度看，该过程中物质的种类____________，组成物质的元素种类___________，因此可以推知，水是由_________________组成的。从微观角度看，该过程中________发生了改变，而______并没有发生改变，只是____________，因此，可以推知水分子是由_________构成的。 (4)对比图1和图2两个实验，可以知道保持水的化学性质的最小微粒是__________。 19.某校开展“低碳生活”实践活动，探究氢气（清洁能源）与水的关系，助力社会绿色发展，回答下列问题： （1）小组同学模拟氢能源使用，点燃氢气前的验纯操作中，判断氢气较纯的现象是______；氢气燃烧生成水，说明水含______元素。 （2）电解水实验中，体积较大的气体是（ ） A. 氧气 B. 氢气 C. 二氧化碳 D. 氮气 （3）电解水实验的理论依据是化学变化前后（ ） A. 物质种类不变 B. 分子种类不变 C. 元素种类不变 D. 分子数量不变 （4）氢能源汽车的动力来自氢气燃烧，该反应和电解水实验共同说明：水是由______和______组成的。 （5）下列物质中，属于单质的是（ ） A. 水 B. 氢气 C. 二氧化碳 D. 矿泉水 （6）下列关于化合物的说法正确的是（ ） A. 一定含有氧元素 B. 由多种元素组成的纯净物 C. 一定是氧化物 D. 由多种物质组成 （7）电解水时加入少量氢氧化钠，目的是增强水的______；该过程中氢氧化钠的种类未发生改变，属于______。 （8）社会发展需清洁能源，氢气属于______，因为它是由______种元素组成的纯净物。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $