学生实验2水的组成及变化的探究课件--2025-2026学年九年级化学鲁教版上册

该初中化学课件围绕“水的组成及变化的探究”，通过电解水和氢气燃烧实验，引导学生依据元素守恒定律，从产物组成反向推导水的元素组成，搭建从实验现象到物质组成的推理学习支架。 其亮点在于以科学探究与实践为核心，实验步骤涵盖装置检查、气体检验等细节，反思交流包含安全操作（如直流电使用、氢气验纯）和原理分析（体积比2:1的微观解释），体现科学思维中的证据推理。学生通过动手与分析深化化学观念，教师可借助结构化设计提升教学效率。

学生实验2 水的组成及变化的探究 1. 知道水在直流电作用下可以分解生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧可以生成水。 2. 通过水的分解和水的合成推断水是由氢、氧两种元素组成的，初步学习利用物质的性质和化学反应探究物质组成的基本思路与方法。 氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成。依据化学变化中元素种类不变，可以利用水的分解和水的合成实验推测水是由氢、氧两种元素组成的。 水电解器、直流电源、铁架台、烧杯、酒精灯。 蒸馏水、木条、氢氧化钠溶液或稀硫酸、火柴。 实验仪器 实验药品 思考：要推断水是由氢、氧两种元素组成的，需收集哪些证据？ 依据化学反应前后元素种类不变的原则推导： 根据电解水实验，通过化学反应过程，检验其产物，由其元素的组成，反倒推出反应物的元素组成；结合氢气燃烧反应，同理，依据化学反应原理和化学反应前后元素种类不变的原则，推导出生成物的组成。 1. 如图 1 所示组装实验仪器，完成后检查水电解器各实验装置部件，要求玻璃活塞不漏气以及装有电极的橡皮塞不漏液。 一、水的分解实验 2. 打开活塞，通过中间漏斗注水，使两个玻璃管中充满水，可加入氢氧化钠或稀硫酸以增强水的导电性。关上活塞，接通直流电源。观察两个电极和两个玻璃管内液面有何变化。 一、水的分解实验 实验现象： （1）两极均产生气泡，即有气体产生。 （2）两极玻璃管内液面下降，且负极玻璃管内液面下降速度较快。 （3）一段时间后，记录两个玻璃管气体的体积，负极气体体积约为11.5ml，正极气体体积约为5.6，比约为2 : 1。 3. 用一根带火星的木条靠近 a 玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，放出少量气体，观察记录实验现象。 一、水的分解实验 实验现象： 带火星的木条复燃 实验结论： 水发生分解反应，在正极产生氧气。 4. 如图 2 所示，将一根点燃的木条靠近水电解器 b 玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，放出少量气体点燃，然后在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，观察记录实验现象。 一、水的分解实验 实验现象： （1）气体安静的燃烧，产生谈蓝色火焰。 （2）在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁出现水雾，用手触摸烧杯的外壁，感觉微微发热。。 实验结论： 水发生分解反应，在负极产生氧气。 在电解水实验中，负极玻璃管产生的气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，且燃烧产物只有水，证明该气体是氢气（含氢元素）；正极玻璃管产生的气体能使带火星的木条复燃，证明该气体是氧气（含氧元素）。依据化学反应前后元素种类不变的原则，可推断水是由氢、氧两种元素组成。 根据氢气燃烧反应，可知该反应的反应物只有水，无其他物质参与，结合化学反应前后元素种类守恒，也可推断水中一定含有氢、氧两种元素。 1. 为确保实验安全顺利，操作过程中应注意哪些问题？ （1）电解水时，应使用直流电，严禁使用交流电，防止出现触电危险；电源电压不宜过高，避免电解速率过快引发电极发热、产生的气体量过大等问题。 1. 为确保实验安全顺利，操作过程中应注意哪些问题？ （2）水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠增强导电性，但不能加入盐酸、硫酸等易挥发或腐蚀性过强的物质，防止电解时产生其他气体，同时避免腐蚀性溶液溅出伤人。 1. 为确保实验安全顺利，操作过程中应注意哪些问题？ （3）实验装置的电极、导线连接处要牢固，且不要用手直接触碰通电后的电极或导线金属部分；组装装置时，确保试管或集气瓶干燥洁净，避免因装置漏水影响实验且造成安全隐患。 1. 为确保实验安全顺利，操作过程中应注意哪些问题？ （4）检验电解产生的氢气时，需先收集一试管气体，用拇指堵住试管口，移至酒精灯火焰附近，松开拇指点火，若发出轻微的“噗”声则为纯净氢气，若发出尖锐爆鸣声则气体不纯，严禁继续点燃，防止发生爆炸。 1. 为确保实验安全顺利，操作过程中应注意哪些问题？ （5）实验结束后，要先切断电源，再拆卸实验装置、检验气体或处理废液，避免带电操作引发触电。 2. 水电解器两个玻璃管中产生的气体的体积为什么不一样？ 解析：电解水时，两个玻璃管产生的气体体积不同，核心原因是水的电解反应中，生成氢气和氧气的体积比为2:1。 2H2O == 2H2 ↑ + O2 ↑ 通电 从化学计量数可以看出，每分解2个水分子，会生成2个氢分子和1个氧分子，同温同压下气体体积比等于分子个数比，因此与负极相连的玻璃管产生的氢气体积，是正极玻璃管产生氧气体积的2倍。 2. 水电解器两个玻璃管中产生的气体的体积为什么不一样？ 水的电解化学方程式 人类生活和工农业生产都离不开水。 Ⅰ.如图是自来水厂净水过程示意图： (1)自来水厂输送到用户的自来水属于_混合物__(填“化合物”或“混合物”)。 (2)在吸附池中一般使用活性炭，其作用是___吸附色素和异味_____。 Ⅱ.某小组同学通过下图的实验装置来探究水的组成。 (3)一段时间后，观察到a、b两支玻璃管中生成气体的体积比约为___2：1_____。 (4)断开电源后，打开活塞，将带火星的木条放在b玻璃管尖嘴口，观察到__木条复燃______。 2.为探究水的组成，某班学习小组进行了电解水的实验，实验装置如图所示： (1)甲与____负极_______电源(填“正极”或“负极”)相连，用燃着的小木条检验乙产生的气体，观察到__木条燃烧的更旺_________，电解水时加入硫酸钠的目的是__增强水的导电性 _________。 (2)请写出水在通电条件下发生反应的化学方程式：___________。 (3)电解水的实验中，收集到的氢气与氧气的体积比大于2：1，请结合两种气体的性质试推测可能的原因是___ac________(填字母)。 a．氧气溶解得多             b．氢气溶解得多             c．氧气与石墨电极发生缓慢氧化反应 (4)下列关于电解水的说法中不正确的是___bc________(填字母)。 a．生成的氢气和氧气的质量比为1：8                           b．水是由氢气和氧气组成的 c．水分子是化学变化中最小的微粒                           d．该实验可证明水的组成 2.为探究水的组成，某班学习小组进行了电解水的实验，实验装置如图所示： 3.为确定水的组成，某兴趣小组的同学对此进行了实验探究。 【提出问题】水是由什么组成的呢？ 【查阅资料】通过电解水和点燃氢气证明燃烧产物的方法均可证明水的组成。 【设计实验】兴趣小组的同学设计了如图所示的实验来探究水的组成，其中图甲是电解水的实验装置，图乙实验是将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量碱石灰（可吸收水蒸气，干燥气体）的仪器，并在导管口处将气体点燃，然后把盛有冷水的烧杯置于如图乙所示的位置。 (2) 负极产生的气体是__H2___（填化学式）。 (3)图乙所示实验过程中可以观察到的实验现象：导管口处气体在点燃之前需要__验纯____，点燃时发出__淡蓝色___火焰，该反应的符号表达式是________。 【实验与结论】 (1)实验甲中所用电源是___直流_____（填“直流”或“交流”）电源，电解水时，需要在水中预先加入少量的硫酸钠，目的是增加水的导电性，加快电解速率。 谢谢观看 EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.2.2软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $