内容正文:
4.2 水的组成
掌握氢气的物理性质、化学性质、用途
观察电解水的实验,掌握实验名称、目的、仪器、反应原理、步骤、现象、检验、结论。
从化合、分解等两个角度认识物质的组成,掌握其理论依据
认识物质的简单分类。学会判断单质、化合物、氧化物、含氧化合物。
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【思考】水是生命之源。你知道水是由什么元素组成的吗?
水 H2O (H: 氢元素,O: 氧元素)
可以看出,水由氢元素和氧元素组成。
关于水的正确说法:
1.水由氢元素和氧元素组成;
2.水由水分子构成;
3.一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。
1.水的组成
(1)氢气是 色、 味的气体, 溶于水,在相同条件下,氢气的密度是所有气体中最 的。
(2)氢气在空气中可以燃烧,产生 的火焰,说明氢气具有 ,用干而冷的烧杯罩在火焰上方,可以观察到烧杯内壁有 生成,反应的文字表达式为 。
无
无
难
小
淡蓝色
可燃性
小水珠
(3)点燃氢气前一定要 。收集一试管氢气,用大拇指堵住试管口,管口朝下,靠近酒精灯火焰,移开拇指点火,若听到 ,说明氢气不纯,若 ,则表明氢气纯净。
验纯
尖锐的爆鸣声
声音很小
2.物质的简单分类
单质:由同种元素组成的___________
化合物:由______________组成的纯净物
氧化物:由两种元素组成的化合物,其中一种元素是_________
纯净物
不同种元素
氧元素
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观察氢气燃烧的文字表达式:
氢气 + 氧气 水
点燃
想一想,水是一种元素吗?
该反应证明了水不是一种元素!在化学反应前后,元素种类是不变的,所以水是由氢、氧两种元素组成的。
为了更好的解释水的组成问题,人们又研究了电解水的实验。
电解水实验
电解水实验的发展历史:
1789 年,杨 · 鲁道夫 · 德曼、阿德里安 · 派斯 · 范 · 特鲁斯维克静电电解水
1800 年,威廉 · 尼克森、安东尼 · 卡莱尔伏打电池电解水
1869 年,齐纳布 · 格拉姆发明直流发电机电解水引人关注
实验结论
表达与交流
水 氢气 + 氧气
通电
H2O H2 O2
水由 组成的。
氢元素、氧元素
每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
每个氢分子是由2个氢原子构成的。
每个氧分子是由2个氧原子构成的。
水是由氢元素和氧元素组成的。
氢气是由氢元素组成的。
氧气是由氧元素组成的。
很多水分子聚集成水。
微观解释:
很多氢分子聚集成氢气。
很多氧分子聚集成氧气。
宏观解释:
水是由水分子构成的物质,氢气是由氢分子构成的物质,氧气是有氧分子构成的物质。
知识点二 物质的分类
请比较以下三组纯净物的元素组成,它们之间有什么不同?
① 氢气H2、氧气O2、氮气N2、硫S、碳C、磷P、铁Fe
② 二氧化碳、五氧化二磷、高锰酸钾、氯酸钾、氢氧化钠
CO2 P2O5 KMnO4 KClO3 NaOH
③ 二氧化碳、五氧化二磷、二氧化硫、过氧化氢、水
CO2 P2O5 SO2 H2O2 H2O
①与②③的不同点是 ;
②与③的不同点是 ;
②物质由两种或两种以上元素组成, ③物质由两种元素组成,且其中一种是氧元素
1.单质:由同种元素组成的纯净物
2.化合物:由不同种元素组成的纯净物
3.氧化物:由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素
①物质由同种元素组成,
②③物质由不同种元素组成。
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水的组成及变化
检验与电源正极相连的玻璃管内的气体 检验与电源负极相连的玻璃管内的气体
现象
解释
木条燃烧得更旺
正极收集到的是氧气
切断电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生气体,观察并记录发生的现象。
气体被点燃,燃烧时发出淡蓝色火焰
负极收集到的是氢气
正极现象
负极现象
正氧负氢
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水的组成及变化
文字表达式:
水 氢气 + 氧气
通电
?
水在通电后发生了什么变化?
定性
定量
事实证据
得出结论
进行推理
全部生成物?
资料:二百多年前,拉瓦锡做了著名的水的化合和分解实验:将一定质量的氢气和氧气在一起燃烧,化合后生成了同质量的水;再将这些水分解,仍然得到与原来同质量的氢气和氧气。
得出结论:电解水只生成氢气和氧气。
任务二:认识水分子的构成
电解水实验现象:正、负电极相连玻璃管内气体体积比大约为 1∶2。
资料:科学家盖-吕萨克曾经反复地做氢气、氧气化合的实验:在
同温同压条件下测定,100 份体积的氧气消耗氢气的体积是 199.89 份;
如果测定温度高于 100 ℃,参加反应的氢气、氧气和生成的水蒸气的体
积比为 2∶1∶2。
同温同压下,气体体积比等于分子个数比。
提出问题:水由水分子构成,水分子是如何构成的?
新知探究
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活动 4:结合资料推理水分子的构成
借助模型画出推导过程 氧原子 氢原子
新知探究
同学 1
化学反应前
化学反应后
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物质的分类
物质
混合物
纯净物
空气、溶液、合金
单质
化合物
C、S、P,O2、N2、H2,He、Ne、
氧化物
酸碱盐
注意分类标准
混合物与纯净物的比较
混合物 纯净物
定义 由两种或两种以上物质组成 由一种物质组成
特点 没有固定的组成和性质,各成分保持原来的性质 具有固定的组成,具有一定的性质。
实例 空气、溶液、合金 氮气、氧气、二氧化碳、水
联系
混合物
纯净物
混合
提纯
5.理论上电解水得到氧气和氢气的体积比为1∶2。某同学用碳棒作电极进行电解水实验,得到氧气和氢气的体积比小于1∶2,对产生此现象原因的猜想不合理的是( )
A.部分氧气溶于水
B.部分氧气与碳棒反应
C.部分氧气被碳棒吸附
D.部分氧气与氢气反应重新生成了水
D
3
6.加热到2 400 ℃时水能分解,其微观过程如图所示,请按要求回答下列问题。
(1)水分解过程示意图的正确排
列顺序是 (填字母序号)。
(2)水分解过程中不发生变化的微粒是
。
原子(或氧原子、氢原子)
cab
3
什么是氧化物呢?
由两种元素组成,其中一种是氧的化合物叫氧化物。
H2O、CO、 CO2、SO2、NO2、P2O5、Al2O3、CuO、MnO2、Fe3O4
想知道吗?水的化学式为什么写成H2O
他们,他们……揭开了水组成的秘密
结束
知识拓展
定义:
特征:
举例:
由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素。
两种元素、化合物、一种是氧元素。
水(H2O)、氧化铁(Fe2O3)。
纯净物—氧化物
任务三 物质的分类
活动5 纯净物的分类
单质 化合物
概念
共同点
区别 宏观
组成
微观
构成
举例
联系
由同种元素组成的纯净物
组成中含有不同种元素的纯净物
都属于纯净物
由同种元素组成
由不同种元素组成
单质分子:由同种元素
的原子构成
化合物分子:由不同种元素
的原子构成
氧气(O2)、铁(Fe)
水(H2O)、高锰酸钾(KMnO4)
二者都属于纯净物,某些单质在一定条件下发生化合反应可以生
成化合物,某些化合物在一定条件下发生分解反应可以生成单质
任务三 物质的分类
活动5 纯净物的分类
3.有关单质和化合物的下列说法,正确的是( )
A.单质是一种物质,化合物至少含两种物质
B.单质是纯净物,化合物是混合物
C.单质只含一种元素,化合物至少含两种元素
D.由同种元素组成的纯净物不一定是单质
C
4.下图是某同学自己设计的装置:用大塑料瓶子截去瓶底,留瓶口一段约8 cm~10 cm,瓶口配一胶塞由里往外塞紧。A、B两极是用镀铬曲别针伸直做成,由塞子露头处连接导线。试回答:
(1)其所用电源为 电,由图可知A端为 极。
(2)当A端相连接的试管中得到的气体是 ,可用 来检验。
(3)如果与B端气体的体积为8 mL,则与A端气体的体积为 。
直流
正
氧气
带火星木条
4 mL
Lavf59.16.100
$