2.4 跨学科实践活动_学习探究水的组成的科学史并制作分子模型-【初中必刷题】2026-2027学年九年级上册化学同步课件（科粤版·新教材）

该初中化学课件围绕“水的组成”核心知识点，通过科学史探究（卡文迪什、拉瓦锡等实验）导入，引导学生理解水的组成研究历程，衔接电解水实验（产物验证、体积比）和分子模型制作，构建从宏观现象到微观实质的学习支架。 其亮点在于以项目式学习融合科学探究与实践，通过电解水误差分析、分子模型演绎化学变化微观实质，结合《黄帝内经》传统文化渗透科学态度与责任。帮助学生提升科学思维和探究能力，为教师提供跨学科活动设计和分层练习资源，助力教学效率提升。

化 学 九年级上册 KY 1 2 3 第二单元 空气、物质的构成与组成 4 2.4 跨学科实践活动：学习探究水 的组成的科学史并制作分子模型 5 刷基础 刷提升 鼠标轻轻一点，内容立即呈现 6 基础 项目活动1 学习探索物质组成与构成的历程 1.【2026江苏泰州质检】科学史上有许多科学家对水的 组成进行过研究，下图是同学们根据科学家探索水的组 成的历程绘制的模型图。下列说法错误的是( ) B A.卡文迪什用纯氧代替空气进行实验，可防止空气中的水蒸气干扰实验 B.拉瓦锡实验中水蒸气发生的是物理变化 C.尼科尔森和卡莱尔实验中得到电解水产生的氢气和氧气的体积比约为 的结论 D.上述五位科学家的实验均说明水不可能由一种元素组成 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 7 【解析】空气中存在水蒸气，卡文迪什用纯氧代替空气进行实验，可防止空气中 的水蒸气干扰实验，故A正确；拉瓦锡实验中水蒸气与灼热的铁反应生成了黑色固 体和氢气，有新物质生成，属于化学变化，故B错误；尼科尔森和科莱尔利用电池 对水进行通电分解，得到电解水产生的氢气和氧气的体积比约为 的结论，故C 正确；题述五位科学家的实验均说明水不可能由一种元素组成，故D正确。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 8 2.【2026山东聊城质检】如图是电解水实验的示意图。 （1）由实验现象确定 端接电池____（填“正”或“负”）极。在水中加入少量 氢氧化钠的目的是________________。 （2）A试管收集到的气体是____气。 负 增强水的导电性 氢 【解析】在电解水实验中，“正氧负氢，氢二氧一”，A试管收集到的气体较多， 是氢气，B试管收集到的气体较少，是氧气，则 端连接电池负极；在水中加入少 量氢氧化钠的目的是增强水的导电性。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 9 （3）验证B试管收集到的气体的方法是_____________________________________ ________________________________，此方法利用了该气体的______性，属于 ______（填“物理”或“化学”）性质。 将燃着的木条伸入B试管收集到的气体中， 木条燃烧更旺，证明该气体为氧气 助燃 化学 【解析】验证B试管里收集到的气体的方法：将燃着的木条伸入B试管收集到的气 体中，木条燃烧更旺，证明该气体为氧气。该方法利用的是氧气的助燃性，属于 化学性质。 （4）电解水的反应的文字表达式：_ _________________。 水氢气氧气 【解析】电解水反应的文字表达式为水氢气 氧气。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 10 易错警示 电解水产物及体积比为“正氧负氢，氢二氧一”。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 11 3.【2025重庆江津区期中】水是人类赖以生存的自然资源。 （1）下列实验，能证明水由氢、氧两种元素组成的是____（填序号）。 AC A.氢气在氧气中燃烧 B.水的蒸发 C.水的电解 【解析】氢气在氧气中燃烧生成水，根据化学反应前后元素种类不变，能证明水 是由氢、氧两种元素组成的，A正确；水的蒸发是水由液态变为气态，是物理变化， 不能证明水的元素组成，B错误；水电解生成氢气和氧气，根据化学反应前后元素 种类不变，能证明水是由氢、氧两种元素组成的，C正确。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 12 （2）建构合理的思维模型，既能促进深度学习 又能提高思维品质。如图为探索纯净物组成成分 的思路和方法。 铜在潮湿的空气中会生锈，是因为铜与二氧化碳、 、C、、 【解析】铜在潮湿的空气中会生锈，是因为铜与二氧化碳、氧气和水发生了化合 反应，由此推断铜锈中含有、C、、 元素。 氧气和水发生了化合反应，由此推断铜锈中含有_____________（填元素符号）元素。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 13 归纳总结 水的三态变化中，分子种类不变，分子之间的间隔发生改变;电解水生成氢气和氧 气，分子种类改变，是利用物质分解的思路研究水的组成；氢气在氧气中燃烧生 成水，分子种类改变，是利用物质合成的思路研究水的组成。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 14 项目活动2 制作分子模型 4.兴趣小组同学用模型演绎水的电解过程，请你选出正确的过程并排列先后顺序： __________（填序号）。 ①②⑤③ ① ② ③ ④ ⑤ 由图可知，化学变化的微观实质是______________________________________。 分子分解成原子，原子重新组合成新分子 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 15 【解析】电解水的过程是水分子先分裂成氢原子和氧原子，分解为原子后，氢原 子向负极聚集，在负极重新组合成氢分子；氧原子向正极聚集，在正极重新组合 成氧分子，最终正极产生氧气、负极产生氢气。图①是水分子，②是水分子分解 成原子，③是在正极重新组合出氧分子，在负极重新组合出氢分子，④是错误图 示，⑤是氧原子向正极聚集，氢原子向负极聚集。所以排列先后顺序为①②⑤③。 由图可知，化学变化的微观实质为分子分解成原子，原子重新组合成新分子。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 16 项目活动3 展示“水分子漫游记”情景剧 5. 传统文化 【2025山东济南期中】《黄帝内经》中记载“地气（指水蒸气） 上为云，天气下为雨”，表明古人已认识到云、雨是水蒸气经阳光、风等影响变 化而来的。下列有关“为云”“为雨”的认识错误的是( ) C A.水变成水蒸气的过程中，水分子本身不变 B.此过程体现自然界中的水循环 C.大自然通过水分子的运动实现了水的自身净化，所以雨水是纯净物 D.此过程是通过水分子的运动实现的 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 17 【解析】水变成水蒸气的过程中，只是状态发生改变，没有新物质生成，发生了 物理变化，水分子本身不变，A正确。该过程通过水的状态变化，实现水的天然循 环，此过程体现自然界中的水循环，B正确。大自然通过水分子的运动实现了水的 自身净化，但雨水是混合物，C错误，D正确。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 18 提升 1.【2025山东济宁调研】如图表示宇宙飞船氢氧燃 料舱内氢气和氧气燃烧生成水的微观过程，下列说 法错误的是( ) D A.氢气、氧气和水都是由分子构成的 B.氢气和氧气燃烧生成水的过程中，分子种类发生了改变 C.氢气和氧气燃烧生成水的过程中，原子种类没有发生改变 D.氢气和氧气燃烧生成水后，分子数量不变 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 19 【解析】由氢气和氧气燃烧生成水的微观过程可知，氢气、氧气和水都是由分子 构成的，A正确；氢气和氧气燃烧生成水的过程中，反应前有氢分子、氧分子，反 应后只有水分子，分子种类发生改变，B正确；氢气和氧气燃烧生成水的过程中， 反应前后都有氢原子和氧原子，原子种类没有发生改变，C正确；每2个氢分子和1 个氧分子反应生成2个水分子，则反应后分子数量减少，D错误。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 20 2. 【2026安徽合肥质检】某化学兴趣小组的同学利用铅笔、电 池、塑料杯连接成图示的装置进行电解水实验。小组同学发现当选用 不同型号铅笔、不同电压电池时，电解水速率会发生变化。小明分别 收集甲、乙两端产生的气体并计算两者体积比。若要通过该实验探究 水的组成，还应获取的信息是( ) A A.甲、乙两端产生的是何种气体 B.电解水实验所用的时间 C.通过两支铅笔的电流大小 D.实验中共减少了多少水 【解析】若要通过电解水实验探究水的组成，需要知道甲、乙两端产生的是何种 气体，再根据气体的组成以及反应前后元素的种类不变来推断水的组成。故选A。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 21 3.【2026河南洛阳质检】用碳棒作电极电解水，得到氧气和氢气的体积比小于理 论值，不可能的原因是( ) A A.部分氧气与氢气反应重新生成了水 B.部分氧气与碳棒反应 C.部分氧气被碳棒吸附 D.氧气在水中溶解的量比氢气大 【解析】如果部分氧气与氢气反应重新生成水，氧气与氢气应按照 的体积比反 应，不会影响测得的体积比，A错误；部分氧气被碳棒吸附、部分氧气与碳棒反应， 均会导致测得的氧气体积偏小，导致氧气和氢气的体积比小于 ，B、C正确；氧 气比氢气更易溶于水，可能是部分氧气溶于水导致氧气和氢气的体积比小于 ， D正确。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 22 知识拓展 电解水时，氧气和氢气的体积比小于 ，说明收集到的氧气偏少，故涉及吸收或 消耗氧气选项的符合题意。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 23 4.【2026河南周口质检，中】18世纪末，英国科学家普里斯特利、卡文迪什分别 做了氢气与空气、氢气与纯氧反应的实验，均发现氢气燃烧有水生成。后来，科 学家进一步利用电解水实验（如图）证明水的组成，下列有关水的组成的研究的 说法正确的是( ) B A.水由氢气和氧气组成 B.与电源 端连接的电极上产生的气体能使带有火星的木条复燃 C.通电时，与电源 端连接的电极上产生气泡速率更快 D.氢气燃烧实验主要利用“分解”思想证明了水的组成 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 24 【解析】水是由氢元素和氧元素组成的，A错误。水通电分解产生氢气和氧气，与 电源 端连接的电极上产生的气体用向上排空气法收集，收集的气体密度大于空气， 该气体为氧气，氧气具有助燃性，能使带有火星的木条复燃，B正确。水通电分解 产生氢气和氧气，与电源 端连接的电极上产生的气体用向上排空气法收集，收集 的气体密度大于空气，该气体为氧气，则与电源 端连接的电极上产生的气体为氢 气，氢气的体积为氧气的两倍，与电源 端连接的电极上产生气泡速率更快，C错 误。氢气的燃烧实验中，氢气与氧气反应生成水，属于化合反应，即氢气燃烧实 验主要利用“合成”思想证明了水的组成，D错误。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 25 5.【2026吉林长春质检，较难】一小组做电解水实验时，在水中 加了氯化钠，该小组发现与电源正极相连的石墨电极上出现黄绿 色气体，这激发了他们探究的欲望。请你一起参与该小组的探究 活动吧！ 【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氯气黄绿色、有刺激性气味的有毒气体，常温下1体积水能溶解2体积 ； ②石墨电极不参与反应。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 26 【提出假设】 （1）假设1：石墨电极上分别生成了氧气和氯气； 假设2：石墨电极上分别生成了氢气和氧气； 假设3：________________________________。 石墨电极上分别生成了氢气和氯气 【解析】根据反应前后元素种类不变，反应物中含有钠元素、氯元素、氢元素和 氧元素，则生成的气体可能为氯气、氢气或氧气，结合其他猜想，假设3可能为石 墨电极上分别生成了氢气和氯气。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 27 【设计实验】 （2）该小组仍然用以上装置来电解加了氯化钠的水，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按照图示，连接好实验装置，通电一 段时间后，用、 两支试管分别收集石 墨电极上产生的气体，观察气体的颜色 试管收集到黄绿 色气体， 试管收 集到无色气体 通过对气体颜色的 分析，说明假设 ___肯定是错误的 ②用拇指堵住 试管，靠近点燃的酒精 灯火焰，松开拇指 听到轻微爆鸣声 证明 试管中收集 到的气体为氢气 2 【解析】 试管收集到黄绿色气体，说明生成的气体中有氯气，则假设2不正确。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 28 【反思与评价】 （3）该小组发现通电后除生成两种气体外，还生成了氢氧化钠 ，请试着 写出在水中加入氯化钠时通电发生反应的符号表达式： _ ______________________________。 【解析】由实验结论可知，氯化钠和水在通电的条件下反应生成氢气、氯气和氢 氧化钠，该反应的符号表达式为 。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 29 （4）用电解水探究水的组成实验，你认为在电解水时________（填“可以”或 “不可以”）加入少量的氯化钠，原因是__________________________。 不可以 氯化钠参与反应，影响实验 【解析】由实验现象可知，电解水的实验中，若水中加入氯化钠，其中的氯化钠 会参加反应生成氯气而影响实验，所以电解水时不可以加入少量的氯化钠。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 30 刷素养 走向重高 6.核心素养科学探究与实践［较难］化学兴趣小组的同学们在学习了与水有关的 知识后，开展了以“生命之源——水”为主题的项目式学习。 甲 【活动一】探究水的组成 两百多年前，法国化学家拉瓦锡利用水蒸气与高 温的铁反应，生成了一种黑色固体 和“可 燃空气”，证明了水是由氢、氧两种元素组成的。 兴趣小组同学想要重现这一经典实验，设计了图 甲所示实验装置，请回答问题。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 31 （1）装置A的作用是____________。 提供水蒸气 【解析】由图甲可知，装置A可以加热水，则作用为提供水蒸气。 （2）请分析装置C中盛装冷水的作用:____________________;实验观察到装置D干 冷的烧杯内壁有水雾出现，证明该“可燃空气”是氢气。请写出装置D中发生反应 的符号表达式：_ ________________。 除去氢气中的水蒸气 【解析】由于装置B中发生的反应为铁和水蒸气的反应，为了防止未反应的水蒸气 干扰装置D的检验，装置C中冷水的作用为将生成的水蒸气冷凝成水，除去氢气中 的水蒸气。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 32 乙 （3）该兴趣小组的同学又在实验室利用如图乙装置进行电解水 实验，请回答问题。 ①连接好装置，可在水中加入少量氢氧化钠以增强____________。 水的导电性 【解析】电解水时，在水中加入少量氢氧化钠是为了增强水的 导电性。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 33 ②管A中产生的气体是______，可以用______________________________来检验， 电极 与电源____（填“正”或“负”）极相连。实验过程中，中间的管内的液 面______（填“升高”“降低”或“不变”）。 氧气 带火星的木条（或燃着的木条） 正 升高 【解析】管A中收集的气体较少，是氧气，由于氧气有助燃性，可用带火星的木条 检验。由“正氧负氢”可知，电极 与电源正极相连，实验过程中，生成气体的 体积大于消耗水的体积，故中间的管内的液面升高。 ③通电一段时间后，管A和管B中收集到的气体体积比约为_____。 【解析】电解水实验中，“正氧负氢，氢二氧一”，管A中收集的气体较少，是氧 气，管B中收集的气体较多，是氢气，管A和管B中收集到的气体体积比约为 。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 34 【活动二】认识水分子的变化 丙 （4）如图丙分别是水蒸气液化、水通电分解和氢 气燃烧的微观变化示意图，请回答下列问题。 ①图B表示的反应的文字表达式为 _ _________________，此过程中能量转化是电能转 化为________。 水氢气氧气 化学能 【解析】水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，电解水实验中的能量转化是电 能转化为化学能。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 35 ②从微观角度看，图A、图B的本质区别是____________________。 分子是否发生了变化 【解析】根据图A、图B微观变化示意图可知，图A、图B的本质区别是分子是否发 生了变化。 ③由图B、图C可得到结论：化学变化中一定不变的粒子是______。 原子 【解析】由图B、图C可得到结论：化学变化中一定不变的粒子是原子。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 36 【活动三】认识自然界中的水循环 丁 （5）如图丁为自然界水循环示意图，下列说法中不正 确的是___（填序号）。 D A.水的天然循环是通过其三态变化实现的 B.太阳加快了水分子的运动 C.天然循环实现了水资源的重新分配 D.在循环过程中水分子保持水的物理性质 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 37 【解析】水的天然循环是通过其三态变化实现的，太阳加快了水分子的运动，天 然循环实现了水资源的重新分配，而在循环过程中水分子保持水的化学性质，水 的物理性质发生了改变。故选D。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 关键点拨 在化学变化中，分子可分，而原子不可再分，因此在水的电解过程中发生改变的 是分子，不发生改变的是原子。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 39 $