第四单元课题2水的组成 暑假预习十一 2026-2027学年九年级上学期化学人教版

**基本信息** 初中化学暑假同步练，聚焦“水的组成”，以“基础巩固-能力提升-综合探究”分层设计，通过概念辨析、微观分析及实验探究题，构建从单一知识点到综合应用的路径，培养化学观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|氢气性质、电解水现象、物质分类|选择1-10题，以概念辨析题巩固元素组成等化学观念| |提升层|微观示意图、符号表达式|填空11-12题，通过微观模型分析深化科学思维| |综合层|电解速率影响因素、实验设计|实验13-15题，结合数据分析与方案设计培养科学探究能力|

暑假预习 暑假预习十一 第四单元 自然界的水 课题2 水的组成 学习目标：（1）通过电解水实验，认识水是由氢元素和氧元素组成的化合物。 （2）能准确说出电解水的实验现象、生成物，会书写文字表达式、符号表达式。 （3）区分单质、化合物、氧化物，能根据物质组成对常见物质分类。 （4）理解化学反应前后元素种类不变，能用该规律推导物质元素组成。 （5）知道氢气的物理性质、可燃性，掌握氢气验纯方法，了解氢气燃烧产物。 知识清单： 一、氢气的燃烧： 1、氢气的性质： ①物理性质：氢气是 色、 臭、 溶于水的气体，密度比空气的 。 【实验4-4】在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上的现象。 ②可燃性：氢气在空气中燃烧时，产生 火焰。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁 。 ③文字表达式： ；符号表达式： 。 2、氢气的验纯： 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 。 验纯方法：收集一试管氢气，用拇指堵住管口，移近酒精灯火焰，移开拇指点火， 表示气体不纯； 则表示气体较纯。 二、电解水： ①反应原理：文字表达式 ；符号表达式 。 ②电解水装置：电解水时需向水中加入少量NaOH溶液，目的是 。 ③现象及结论：负极产生的气体体积约为正极的2倍；正极产生的气体能 ；负极产生的气体能 ， ④结论：根据化学反应前后元素的种类不变，可知水是由 组成的。 ⑤注意：理论上，负极与正极产生的气体体积比为 ，质量比为 。 实际上，负极与正极产生的气体体积比略大于2：1，原因是 。 ⑥水分解示意图： 通电条件下，水分子分解成 ，2个氢原子结合成 ，很多氢分子聚集成氢气；2个氧原子结合成 ，很多氧分子聚集成氧气。 三、单质、化合物、氧化物： ①单质： 。 ②化合物： 。 ③氧化物： 。 过关练习： 1．下列物质中属于氧化物的是 A．C2H5OH B．NaCl C．CO2 D．O2 2．用“”和“”表示不同元素的原子，下列微观示意图可以表示化合物的是 A． B． C． D． 3．下列关于实验推理不正确的是 A．点燃氢气时，声音很小，则表示氢气纯度低 B．试管炸裂，可能是将刚结束加热的试管立即用冷水冲洗 C．过滤后的滤液仍然浑浊，可能是漏斗内液面高于滤纸边缘 D．蜡烛熄灭后产生的白烟能被点燃，该白烟的主要成分是石蜡小颗粒 4．如图所示，用钢丝棉探究铁与水蒸气反应。点燃酒精灯，加热钢丝棉，可看到导管口立即有大量气泡冒出，产生的气泡不能被点燃。一段时间后，产生稳定气流，且每次都能点燃气泡。下列说法错误的是 A．开始的气泡主要是试管中受热后排出的空气 B．铁与水蒸气反应生成的气体是氢气 C．实验结束，先熄灭酒精灯再撤掉小试管 D．使用超细钢丝棉能使反应物接触更充分 5．液态或固态氢在上百万大气压的高压下变为具有导电特性的高能量物质，故称金属氢。下列关于金属氢的说法不正确的是 A．金属氢具有导电性 B．金属氢属于金属材料 C．金属氢具有可燃性 D．金属氢属于单质 6．空间站利用电解水的原理制备氧气，以供给宇航员呼吸。空间站制取氧气系统的剖面结构如图。以下说法正确的是 A．a端为电源的正极 B．供水膜的孔径小于水分子的直径 C．电解水实验证明水由氢、氧原子构成 D．该系统为空间站内实现水循环、氧循环 7．为探究不同电压对电解水速率的影响，小组同学用下图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成30mL氢气所需时间。下列对该实验的分析正确的是 A．a管中产生的气体为氧气 B．电压越高，电解水的速率越快 C．a管与b管中产生的气体质量比为2:1 D．b管与电源的负极相连 8．分类是学习化学的方法之一，下列各组物质按单质、氧化物、混合物进行分类的是 A．碳酸饮料 水 海水 B．铁丝 澄清石灰水 加碘食盐 C．液氧 干冰 洁净的空气 D．金刚石 氧气 高锰酸钾分解后的固体 9．中科院赣江创新研究院等开发出高储氢密度和放氢速率的合金储氢材料，能延长手持氢气火炬的续航时间，助力北京冬奥会。下列关于氢气的说法不正确的是 A．氢气燃烧产生明亮的蓝紫色火焰 B．氢气燃烧不会产生污染物 C．同温同压时，氢气密度比空气小 D．氢气在点燃前需检验纯度 10．某兴趣小组同学设计电解水的创新装置如图所示，水电解器产生的气体经碱石灰(主要成分为氢氧化钠固体和生石灰)干燥后，通入输液袋中，用脉冲点火枪点燃气体，袋内放置氯化钴试纸检验产物(已知：氯化钴试纸遇水蒸气会变为粉色)。下列说法正确的是 A．正、负两极端产生的气体质量比为1：2 B．点燃输液袋内混合气体后，可观察到氯化钴试纸变为粉色 C．通过实验探究可知，水是由氢气和氧气组成 D．该实验中只涉及一种基本反应类型 11．2025年9月1日，鄂尔多斯街头亮相100辆氢能共享单车，目前已投放到康巴什区中轴线沿线，官方取名“氢个蛋”。如图是工业上生产氢气的一种方法，其微观示意图如图，每一种小球代表不同的原子。 (1)每个甲分子是由_____个原子构成的。 (2)丙物质属于_____(选填“化合物”或“单质”)。 (3)该反应的基本反应类型是______。 12．用下列物质的序号填空。 (1)现有：①铁屑；②牛奶；③干冰；④墨水；⑤红磷；⑥硫酸铜溶液；⑦二氧化硫；⑧高锰酸钾。其中属于混合物的是___________；属于单质的是___________；属于化合物的是___________；属于氧化物的是___________。 (2)图中“”和“”分别表示两种质子数不同的原子，其中能表示两种化合物组成的混合物的是_______。 A． B． C． D． 13．水是宝贵的资源，如何从从化学视角认识水的组成 I．水的生成 1783年，拉瓦锡利用下图装置探究水的组成。A杯中的水通过灼热铁管，水蒸气与铁反应生成Fe3O4和一种叫做“可燃空气”的气体单质，未反应的水蒸气与生成的“可燃空气”通过冷水中的铜管，用B装置收集“可燃空气”。“可燃空气”能在氧气中燃烧，只生成水，从而证明了水的组成。 (1)实验中产生的“可燃空气”是_____。铁和水蒸气反应生成“可燃空气”的文字表达式为 。 (2)将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去___________。 (3)实验结论：水是由___________组成的。 II．水的分解 (4)如图所示，B管产生的气体是___________，请写出该反应的符号表达式___________图乙中表示水电解过程的微观示意图，其正确的顺序是___________(填字母)。 (5)有专家研究出一种新型催化剂，在太阳光照射下实现水高效分解制氢。该反应的微观示意图如图丙所示。 ①写出反应I中生成物的化学式___________。 ②该反应中，反应前后未发生改变的微粒是___________(填微粒符号)。 ③氢燃料电池汽车利用氢气和氧气在铂的催化下发生的反应供能，此过程中的能量转化方式是化学能转变为___________能。 14．某兴趣小组利用如图1装置做了电解水的实验。 (1)该反应的符号表达式为___________。 (2)左侧玻璃管中石墨电极与电源___________极相连，将燃着的木条放入b管收集的气体中，可以看到的现象是___________。 (3)电解水时，通常要加入少量氢氧化钠溶液，作用是___________。 (4)小组同学在做实验时，发现向水中加入食盐氯化钠(NaCl)也可以达到加氢氧化钠溶液类似的作用，如图2，但是通电一段时间后发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。 【提出问题】加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体？ 【查阅资料】①氯气()是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下1体积水里能溶解2体积的氯气；②氢气和氧气都是无色无味的气体。 【提出假设】猜想I：氧气和氯气；猜想Ⅱ：氢气和氧气；猜想Ⅲ：___________。 【设计实验】用如图所示装置来电解氯化钠溶液，并收集两个电极上产生的气体。 实验步骤 实验现象 解释或结论 ①按照如图装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察气体颜色 试管a收集到黄绿色气体，试管b收集到无色气体 猜想___________错误 ②用拇指堵住试管b，移近点燃的酒精灯，移开拇指点火 听到爆鸣声 证明b试管中收集到的气体为___________，猜想Ⅲ正确 【反思与评价】联系电解水的实验，要证明水的组成，你认为在电解水时，___________(填“可以”或“不可以”)加氯化钠溶液。 (5)为研究影响电解水反应速率的因素，兴趣小组的同学利用12V直流电源进行了相关实验探究，数据如下： 编号 温度 NaOH溶液浓度 b管气体体积 a管气体体积 电解时间 A 20℃ 2% 20 mL 9.8 mL 54.0 s B 20℃ 5% 20 mL 9.8 mL 36.2 s C 30℃ 2% 20 mL 9.9 mL X D 30℃ 5% 20 mL 9.9 mL 35.4 s ①比较实验A和B，可得到的结论是___________。 ②分析四组实验数据，实验C的电解时间“X”可能是___________(填字母)。 A．32.4             B．35.2             C．50.2             D．55.6 ③查阅资料发现，当其他条件不变时，增大直流电的电压也能加快电解水的反应速率。 在D实验的基础上，若要证明电压增大能加快电解水的反应速率，请利用如图3所示的电源设计实验方案：___________。 (6)小组同学继续查阅资料发现，除了增大电压可以加快电解水的反应速率外，还有设置超声波场等手段。如图分别为两种不同条件下石墨电极表面的气泡直径分布情况图。 ①气泡覆盖在电极表面使电解反应界面___________(选填“增大”或“减小”)，降低了电解效率。 ②超声波振动能提高电解效率的原因是___________。 15．人类日常生活和工农业生产离不开水。某化学兴趣小组对水的组成展开了项目式学习。 【活动一】用燃烧法探究水的组成 (1)在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气(如图1所示)，观察到火焰呈___________色，然后在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，过一会儿，观察到烧杯壁有水雾且烧杯外壁发热。 【活动二】用电解法探究水的组成 该兴趣小组利用(如图2所示)的装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水(含少量氢氧化钠)。 【查阅资料】水中加入的氢氧化钠只起增强导电性作用，本身不参与反应。 (2)接通直流电源，正负电极附近都有气泡产生，写出水电解的符号表达式___________。 【实验结论】 (3)由上述两个实验都能得到的实验结论是___________。  【活动三】探究影响电解水速率的因素 (4)电解纯水速率较慢。为探究不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，该兴趣小组进行了多次实验，测得产生20mL氢气所需时间(如图3所示)。 ①电解浓度为5%氢氧化钠溶液时，改变电压对电解水速率的影响是___________。  ②上述实验中，电解水速率最快的条件是___________。  ③除了上述因素外，你认为还有哪些因素会影响电解水的速率：___________(写一点即可)。 暑假预习十 第四单元 自然界的水 课题1 水资源及其利用 知识清单： 一、氢气的燃烧： 1、氢气的性质： 无 无 难 小 淡蓝色 有水雾产生 氢气+氧气水 H2+O2H2O 2、氢气的验纯： 验纯 发出尖锐的爆鸣声 声音很小 二、电解水： 水氢气+氧气 H2OH2+O2 增强导电性 使带火星的木条复燃 燃烧 氢元素和氧元素 2：1 1：8 相同条件下，氧气比氢气更易溶于水 氢原子和氧原子 1个氢分子 1个氧分子 三、单质、化合物、氧化物： 由同种元素组成的纯净物 由不同元素组成的纯净物 由2种元素组成，其中1种元素是氧元素的化合物 过关练习： 1、C 2、B 3、A 4、C 5、B 6、D 7、B 8、C 9、A 10、D 11、（1）6 （2）化合物 （3）分解反应 12、（1）②④⑥ ①⑤ ③⑦⑧ ③⑦ （2）B 13、（1）氢气 铁+水四氧化三铁+氢气 （2）水蒸气 （3）氢元素和氧元素 （4）氧气 H2OH2+O2 bca （5）H2、H2O2 H、O 电 14、（1）H2OH2+O2 （2）正 气体燃烧，产生淡蓝色火焰 （3）增强水的导电性 （4）氢气和氯气 II 氢气 不可以 （5）相同条件下，NaOH溶液浓度越大，电解速率越快 C 在30℃，NaOH浓度为5%的条件下，将电压改为15V，测定b管收集20mL气体所需的时间。并与实验D作比较 （6）减少 超声波振动能减少电极表面的气泡 15、（1）淡蓝 （2）H2OH2+O2 （3）水是由氢元素和氧元素组成的 （4）其他条件相同时，电压越大，电解速率越快 10%NaOH溶液、电压12V 温度 1 学科网（北京）股份有限公司 $