2026-2027学年九年级化学人教版上册暑假预习--4.2水的组成导学案

第四单元课题2 水的组成 【教师预习寄语】 本课题是第四单元的核心重难点，承接上一课题《水资源及其利用》的宏观净水知识，从宏观现象切入、深入微观本质，完美衔接第三单元原子、分子、元素的核心概念。本节课的电解水实验是初中化学必考经典实验，也是中考探究题、填空题高频考点。通过本节课预习，同学们要彻底搞懂“水的宏观组成、微观构成”，区分单质、化合物、氧化物三大物质分类概念，打通宏观组成与微观构成的逻辑壁垒，为下一课题化学式的学习铺垫核心基础。 【预习重难点】 重点：氢气的性质与验纯、电解水实验的现象、结论与误差分析、水的组成、单质/化合物/氧化物的区分 难点：电解水实验的微观本质分析、物质三类分类的辨析、宏观与微观表述的规范使用 一、前置基础：氢气（H2）的性质 氢气是探究水的组成的核心铺垫气体，电解水生成氢气和氧气，因此需先掌握氢气的基础性质与安全操作。 1. 氢气的物理性质 氢气是无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气小（是密度最小的气体）。 拓展：收集氢气可采用排水法（难溶于水）和向下排空气法（密度小于空气）。 2. 氢气的化学性质——可燃性（核心考点） 纯净的氢气在空气中能安静燃烧，反应文字表达式：氢气 + 氧气 水。 燃烧现象：产生淡蓝色火焰，放出大量热，在火焰上方罩一个干冷烧杯，烧杯内壁出现水雾（水珠）。 3. 氢气的验纯操作（必考安全考点） 核心原则：不纯的氢气（混有空气或氧气）点燃易发生爆炸，因此点燃氢气前必须验纯！ 操作方法：用拇指堵住集满氢气的试管口，管口向下靠近酒精灯火焰，移开拇指点火。 现象判断： ① 发出尖锐爆鸣声：氢气不纯，不能点燃； ② 发出轻微“噗”声：氢气纯净，可以安全点燃。 二、核心实验：电解水实验（本课题重中之重） 该实验是证明水的组成的定量实验，所有现象、数据、结论、误差分析均为中考高频考点，必须熟练掌握。 1. 实验装置与药品 水电解器、直流电源；纯水导电性极弱，实验中需加入少量硫酸钠或氢氧化钠，目的是：增强水的导电性，加快电解速率（不参与反应）。 2. 实验现象（正负极区分口诀：正氧负氢、氢二氧一） ① 通电后，两个电极表面均产生气泡； ② 通电一段时间后，正负两极收集到气体体积比约为 1:2（切记：是体积比，不是质量比）； ③ 正极气体能使带火星木条复燃（氧气），负极气体能燃烧，产生淡蓝色火焰（氢气）。 3. 反应原理 文字表达式：水 氢气 + 氧气 变化类型：分解反应、化学变化 4. 实验结论（必背，宏观+微观双维度） 宏观结论：水是由氢元素和氧元素两种元素组成的化合物。 微观结论：水分子是由氢原子和氧原子构成的；化学反应中，分子可分，原子不可再分。 5. 高频误差分析 实验中正负两极气体体积比往往略小于1:2，原因：相同条件下，氧气在水中的溶解度比氢气大，部分氧气溶于水；少量氧气与电极发生反应消耗。 6. 重点区分：体积比 vs 质量比 ① 体积比：正极氧气:负极氢气 = 1:2（实验观测值）； ② 质量比：正极氧气:负极氢气 = 8:1（理论计算值，选择题常考）。 三、物质分类：单质、化合物、氧化物（难点辨析） 结合水的组成，系统梳理纯净物的二级分类，是九年级化学物质推断、分类题的基础，务必精准区分定义。 1. 核心定义（纯净物专属分类） （1）单质：由同种元素组成的纯净物。 例：氢气（H2）、氧气（O2）、铁（Fe）、碳（C）。 （2）化合物：由不同种元素组成的纯净物。 例：水（H2O）、二氧化碳（CO2）、高锰酸钾（KMnO4）。 （3）氧化物：由两种元素组成，且其中一种元素是氧元素的化合物。 例：水（H2O）、二氧化碳（CO2）、四氧化三铁（Fe3O4）。 2. 关键辨析（高频易错） ① 氧化物一定是化合物，化合物不一定是氧化物； ② 单质和化合物的前提必须是纯净物，混合物不能谈单质、化合物； ③ 只含一种元素的物质不一定是单质（如氧气和臭氧的混合物，只含氧元素，属于混合物）。 3. 物质完整分类体系（必背框架） 物质分为混合物（空气、自来水、溶液等）和纯净物； 纯净物分为单质和化合物； 化合物中包含氧化物、其他化合物。 四、宏观与微观规范表述（考试扣分重灾区） 结合第三单元元素、原子知识点，统一水的标准答题话术，杜绝表述错误： 1. 宏观（元素层面）：水由氢元素和氧元素组成（只讲种类、不讲个数）； 2. 微观（粒子层面）：水由水分子构成；一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成（既讲种类、又讲个数）； 3. 严禁错误表述：水由氢气和氧气组成、水由氢原子和氧原子直接构成。 五、预习易错点汇总（避坑指南） 1. 误区：电解水实验证明水由氢气和氧气组成。 纠正：水是纯净物，不含氢气、氧气，由氢、氧两种元素组成。 2. 误区：电解水得到氢气、氧气体积比为2:1，质量比也是2:1。 纠正：体积比2:1，质量比1:8，考题极易混淆。 3. 误区：含有氧元素的化合物都是氧化物。 纠正：氧化物必须满足“两种元素+含氧”，高锰酸钾（三种元素）含氧但不是氧化物。 4. 误区：点燃氢气前不用验纯。 纠正：可燃性气体点燃前均需验纯，防止爆炸。 5. 误区：电解水加氢氧化钠是为了催化反应。 纠正：增强导电性，加快反应速率，不参与反应，不是催化剂。 6. 误区：一种元素组成的物质一定是单质。 纠正：同种元素组成的混合物（氧气+臭氧）不属于单质。 六、预习核心小结（必背框架） 1. 氢气：无色无味、难溶于水，可燃且火焰淡蓝色，点燃前必须验纯； 2. 电解水实验：正氧负氢、氢二氧一，证明水由氢、氧元素组成，属于分解反应； 3. 物质分类：纯净物分单质、化合物，氧化物是两类元素且含氧的化合物； 4. 答题规范：宏观元素组成，微观粒子构成，杜绝概念混淆。 【巩固练习】 一、单选题（在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的） 1．下列属于化合物的是（ ） A． B． C． D． 2．2026年5月，搭载天舟十号货运飞船的长征七号运载火箭在文昌成功发射，火箭推进剂中的液氧属于（ ） A．氧化物 B．单质 C．混合物 D．化合物 3．地壳中含量最多的元素是氧元素，下列物质中只含有氧元素的是（ ） A．空气 B．氧气 C．干冰 D．冰水 4．下列物质中，属于化合物的是（ ） A．氧气 B．冰水混合物 C．金刚石 D．洁净的空气 5．牙膏是日常口腔护理中常用的清洁用品。牙膏中的摩擦剂由、、或等物质中的一种或几种制成，其中属于氧化物的是（ ） A． B． C． D． 6．抗菌玻璃胶是一种具有抗菌、防霉、密封、粘接作用的物质，其成分中含有银、水、二氧化硅、碳酸钙等物质，其中属于单质的是（ ） A．银 B．水 C．二氧化硅 D．碳酸钙 7．水是生命之源。下列关于水的叙述错误的是（ ） A．水是最常用的溶剂 B．水由氢原子和氧原子构成 C．实验室可通过蒸馏的方法降低水的硬度 D．南水北调工程有效改善了我国水资源时空分布不均的局面 8．“上善若水，水善利万物而不争。”下列有关水的说法不正确的是（ ） A．水是由氢原子和氧原子构成的 B．活性炭可吸附水中的色素和异味 C．水既可作反应物也可作生成物 D．农业上用喷灌形式灌溉可节约用水 9．在能源、航空、冶金等领域，常利用物质与氧气的反应实现能量转化或材料制备，下列说法不正确的是（ ） A．铁在氧气中燃烧生成氧化铁，可用于制作磁性材料 B．碳与氧气反应放热，可用于冶金工业供能 C．氢气热值高且与氧气发生反应生成水，可用作绿色航天高能燃料 D．磷与氧气反应产生大量白烟，常用于制造烟幕 10．在“氢气的实验室制取”实验中，下列操作正确的是（ ） A．检查气密性 B．装入锌粒 C．倾倒稀硫酸 D．收集氢气 11．小秦同学用自制电解水装置和6%的稀硫酸(增强水的导电性)进行实验。如图，其中①②是相同的两个气球。下列有关说法不正确的是（ ） A．稀硫酸能增强导电性是因为溶液中有自由移动的离子 B．实验中①、②气球内的气体质量比为8：1 C．该实验说明产生的两种气体都可用排水法收集 D．该实验能证明水是由氢、氧元素组成的 12．化学小组用如图所示装置进行电解水的实验，下列安全标识中无须标注的是（ ） A．明火 B．排风 C．护目镜 D．洗手 13．2026年3月22日至28日是第三十九届“中国水周”，其主题为“国家水网世纪画卷”。下列有关水的说法正确的是（ ） A．自来水厂净水的流程包括沉降、过滤、吸附、消毒、蒸馏 B．电解水得到氢气和氧气，说明水是由氢原子和氧原子构成的 C．过滤可除去水中的难溶性杂质 D．为了防止污染水资源，应禁止施用农药、化肥 14．“水者何也？万物之本原也，诸生之宗室也。”水是生命之源，也是重要的化学物质。下列关于水的说法正确的是（ ） A．自然界中的水都是纯净物 B．河水经过沉降、过滤、吸附后即可得到纯水 C．电解水时正极和负极产生气体的体积比约为2：1 D．电解水实验证明水分子是由氢原子和氧原子构成的 二、填空题 15．水是宝贵的自然资源。 (1)电解水实验中，正极产生的气体是____________（写化学式），该实验证明水是由____________组成的。 (2)下图是水分解的微观示意图，该微观过程中发生变化的微观粒子是____________（填具体微观粒子名称）。 三、实验题 16．某校兴趣小组同学以“水”为主题展开了探究，请回答下列问题。 (1)某款新型饮水机可将生活中的自来水变为饮用水，处理步骤如图所示： 步骤①的作用是__________________。 (2)小组同学通过如图装置探究水的组成： b端所连为电源_____极(填“正”或“负”)，c中气体体积与d中气体体积比为_________。 试卷第1页，共3页 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B B A A B A A A 题号 11 12 13 14 15 答案 B B C B D 1．A 【详解】A中物质由同种分子构成，该分子由两种原子构成，即是由两种元素组成的纯净物，属于化合物；B中物质由三种分子构成，即由三种物质混合而成，属于混合物；C中物质和D中物质均是由同种分子构成，分子均由同种原子构成，即均是由同种元素组成的纯净物，均属于单质。 2．B 【详解】A. 氧化物是由两种元素组成，且其中一种为氧元素的化合物，液氧只由氧元素一种元素组成，不属于氧化物。错误。 B. 液氧是液态的氧气，只由氧元素一种元素组成的纯净物，属于单质。正确。 C. 混合物是由两种或两种以上物质组成，液氧只含有氧气一种物质，属于纯净物，不是混合物。错误。 D. 化合物是由两种或两种以上元素组成的纯净物，液氧只含有氧元素，不属于化合物。错误。 3．B 【详解】A.空气属于混合物，含有氮气、氧气、二氧化碳等多种组分，包含N、C、O等多种元素，不符合要求。 B.氧气的化学式为，仅由氧元素组成，符合要求。 C.干冰是固态二氧化碳，化学式为，含有C、O两种元素，不符合要求。 D.冰水是纯净物，成分为水，化学式为，含有H、O两种元素，不符合要求。 4．B 【详解】A.氧气化学式为，仅由氧元素一种元素组成，属于单质，错误。 B.冰水混合物中只含水（）一种物质，水是由氢、氧两种元素组成的纯净物，属于化合物，正确。 C.金刚石是碳单质，化学式为，仅由碳元素一种元素组成，属于单质，错误。 D.洁净的空气含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，不是纯净物，错误。 5．A 【详解】氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。 A．是由硅元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物，故选项符合题意。 B．由Ca、H、P、O四种元素组成，不属于氧化物，故选项不符合题意。 C．由Ca、C、O三种元素组成，故选项不符合题意。 D．由Al、O、H三种元素组成，故选项不符合题意。 6．A 【详解】A.银仅由银元素组成的纯净物，属于单质，符合要求。 B.水的化学式为，由氢、氧两种元素组成，属于化合物，不符合要求。 C.二氧化硅的化学式为，由硅、氧两种元素组成，属于化合物，不符合要求。 D.碳酸钙的化学式为，由钙、碳、氧三种元素组成，属于化合物，不符合要求。 7．B 【详解】A.绝大多数物质可在水中溶解，水是生产生活、实验中最常用的溶剂，表述正确。 B.宏观上水由氢元素和氧元素组成，微观上水由水分子构成，水分子才由氢原子和氧原子构成，该选项表述混淆了物质的构成层级，表述错误。 C.蒸馏可除去水中可溶性钙、镁化合物，得到纯净的水，是实验室降低水硬度的常用方法，表述正确。 D.南水北调工程将南方富余的水资源调配到缺水的北方地区，有效改善了我国水资源空间、时间分布不均的局面，表述正确。 8．A 【详解】A、水是由水分子构成的，水分子由氢原子和氧原子构成，该表述错误； B、活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，可吸附水中的色素和异味，该表述正确； C、水和二氧化碳反应生成碳酸时水作反应物，氢气燃烧生成水时水作生成物，因此水既可作反应物也可作生成物，该表述正确； D、农业上喷灌比大水漫灌耗水量少，可节约用水，该表述正确。 9．A 【详解】A、铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁，不是氧化铁，说法错误。 B、碳与氧气反应会放出大量热，可作为能源为冶金工业供能，说法正确。 C、氢气热值高，与氧气反应的产物只有水，无污染，属于绿色燃料，可作为航天高能燃料，说法正确。 D、磷与氧气反应生成五氧化二磷白色固体，会产生大量白烟，可用于制造烟幕，说法正确。 10．A 【详解】A.操作符合规范，将导管末端浸入水中，手握试管外壁，若导管口有气泡冒出则气密性良好，操作正确。 B.锌粒是块状固体，正确操作为先将试管横放，把锌粒放在试管口后缓慢竖立试管，避免锌粒砸破试管底，图示竖直投放操作错误。 C.倾倒液体时要求瓶塞倒放、标签朝向手心、瓶口紧挨试管口，图示瓶塞正放、瓶口未靠试管，操作错误。 D.氢气密度远小于空气，需用向下排空气法收集，图示为向上排空气法，无法收集到氢气，操作错误。 11．B 【详解】A. 稀硫酸在水溶液中解离出可自由移动的氢离子和硫酸根离子，因此能增强导电性，说法正确。 B. 电解水实验遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律，所以①收集到的是氢气，②收集到的是氧气，反应的方程式为，根据化学方程式计算，氢气与氧气的质量比为(2×2):(16×2)＝1:8，不是8:1，说法错误。 C. 实验中两种气体均通过排水的方式收集到气球中，说明氢气、氧气都可用排水法收集，说法正确。 D. 电解水生成含氢元素的氢气和含氧元素的氧气，化学反应前后元素种类不变，可证明水由氢、氧元素组成，说法正确。 12．B 【详解】A.电解水实验中需要用燃着的木条检验氢气，需要注意“明火”，不符合题意； B.该实验无有毒气体生成，不需要“排风”，符合题意； C.实验需佩戴护目镜防止电解液溅出损伤眼睛，需要标注护目镜标识，不符合题意； D.实验结束后，需要及时洗手，养成良好的卫生习惯，防止发生危险，不符合题意。 13．C 【详解】A.自来水厂净水流程包含沉降、过滤、吸附、消毒，不需要蒸馏操作，蒸馏是制备纯水的工艺，说法错误。 B.电解水生成氢气和氧气，说明水由氢元素和氧元素组成；水是由水分子直接构成的，水分子由氢原子、氧原子构成，说法错误。 C.过滤的原理是分离液体和难溶性固体，除去水中的难溶性杂质，说法正确。 D.防止水资源污染应合理施用农药、化肥，完全禁止会影响农业生产，不具备可行性，说法错误。 14．D 【详解】A. 自然界中的水含有可溶性杂质和微生物，属于混合物，错误。 B. 沉降、过滤、吸附只能除去不溶性杂质和部分可溶性杂质，不能得到纯水（还需蒸馏），错误。 C. 电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，体积比约为1:2，不是2:1，错误。 D. 电解水生成氢气和氧气，根据质量守恒定律，说明水分子由氢原子和氧原子构成，正确。 15．(1) 氢元素和氧元素 (2)水分子 【详解】（1）电解水实验遵循正氧负氢的规律，正极产生氧气； 根据化学反应前后元素种类不变，生成物氢气含氢元素、氧气含氧元素，可证明水由氢元素和氧元素组成。 （2）化学变化的微观本质是分子破裂为原子，原子重新组合为新分子，变化中原子本身不发生改变，因此该过程中发生变化的微观粒子是反应物水分子。 16．(1)吸附色素和异味 (2) 正 2∶1 【详解】（1）步骤①炭罐内的颗粒活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，在水净化过程中的作用是吸附除去水中的色素和异味。 （2）电解水的规律为“正氧负氢，氢二氧一”：和电源正极相连产生氧气，和负极相连产生氢气，生成氢气的体积是氧气体积的2倍。c是向下排空气法收集气体，说明该气体的密度比空气小，所以c中是氢气，对应a极连接负极。d是向上排空气法收集气体，说明该气体的密度比空气大，所以d中是氧气，因此b端连接电源正极； c（氢气）和d（氧气）的体积比为。 学科网（北京）股份有限公司 $