2.4水的组成和净化第1课时探究水的组成课件--2026-2027学年九年级化学沪教版(2024)上册

该初中化学课件聚焦“探究水的组成”核心知识点，涵盖电解水实验、氢气燃烧实验及水由氢元素和氧元素组成的结论。课堂导入从水的三态切入，通过温故知新对比水的沸腾（物理变化）与电解水（化学变化），搭建从已知到探究组成的学习支架。 其亮点在于以实验探究为核心，结合科学思维与化学观念，如电解水现象对比表格、误差分析及改进装置培养科学探究能力，氢气验纯操作强化安全意识，课堂小结用文字表达式与化学式结合深化元素组成观念。学生能通过实验现象与结论的关联理解知识本质，教师可借助练习题与分层设计提升教学效率。

授课教师： . 班 级： 9年级（ ）班 . 时 间： . 沪教版（2024）化学九年级上册精做课件 第2章 空气与水资源 2.4水的组成和净化 第1课时 探究水的组成 2026年7月28日 沪教版九年级化学2.4第1课时《探究水的组成》同步练习题（全文约1000字） （满分：100分） 一、填空题（每空2分，共30分） 1. 电解水实验中，所用电源为直流电源，水中可加入少量稀硫酸或氢氧化钠，目的是增强水的导电性。 2. 电解水实验现象：两极均产生气泡，负极产生气体体积大，正极产生气体体积小，正负两极气体体积比约为1:2。 3. 电解水正极产生的气体是氧气，具有助燃性；负极产生的气体是氢气，具有可燃性。 4. 氢气燃烧的现象：产生淡蓝色火焰，放出大量热，在火焰上方罩干冷烧杯，内壁出现水雾。 5. 电解水的文字表达式：水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气，该反应属于分解反应。 6. 通过电解水实验可得出结论：水是由氢元素和氧元素组成的纯净物。 7. 检验正极氧气的方法：将带火星的木条放在正极管口，木条复燃，证明是氧气。 8. 检验负极氢气的方法：点燃气体，产生淡蓝色火焰，火焰上方干冷烧杯内壁有水雾生成，证明是氢气。 9. 化学反应前后元素种类不变，这是通过生成物组成推断反应物组成的核心依据。 二、单项选择题（每题3分，共36分） 1. 电解水实验中，负极产生的气体是（） A. 氧气 B. 氢气 C. 二氧化碳 D. 氮气 2. 电解水生成氢气和氧气的体积比是（） A. 1:1 B. 1:2 C. 2:1 D. 4:1 3. 实验室电解水加入少量氢氧化钠的目的是（） A. 作催化剂 B. 增强水的导电性 C. 生成更多气体 D. 降低水的沸点 4. 下列关于氢气燃烧的说法正确的是（） A. 产生黄色火焰 B. 生成物是水 C. 不放出热量 D. 燃烧有黑烟 5. 能证明水由氢、氧元素组成的实验是（） A. 水的蒸发 B. 水的过滤 C. 电解水实验 D. 河水沉降 6. 电解水实验中，正极气体的检验方法是（） A. 点燃气体 B. 伸入带火星木条 C. 观察颜色 D. 闻气味 7. 下列关于水的说法正确的是（） A. 水由氢气和氧气组成 B. 水是纯净物 C. 水是混合物 D. 水由氢原子构成 8. 电解水的反应类型是（） A. 化合反应 B. 分解反应 C. 氧化反应 D. 置换反应 9. 点燃氢气前必须进行的操作是（） A. 观察颜色 B. 检验纯度 C. 加水稀释 D. 干燥气体 10. 水电解过程中不变的是（） A. 分子种类 B. 元素种类 C. 水的质量 D. 气体体积 11. 下列现象能说明氢气燃烧生成水的是（） A. 火焰发白 B. 放出热量 C. 烧杯内壁出现水雾 D. 发出爆鸣声 12. 关于电解水实验误差分析，说法错误的是（） A. 氧气溶解性略大于氢气，会导致体积比略小于1:2 B. 装置漏气会导致气体体积偏小 C. 实验证明水含有氢气和氧气 D. 两极气体质量比为8:1 三、简答题（共34分） 1. 简述电解水实验的现象、气体检验方法及实验得出的核心结论。（12分） 2. 写出电解水和氢气燃烧的文字表达式，并分别注明反应类型。（12分） 3. 为什么点燃氢气前一定要验纯？简述氢气验纯的基本操作和判断标准。（10分） 参考答案 一、填空题 1. 直流；增强水的导电性 2. 大；小；1:2 3. 氧气；氢气 4. 淡蓝色；水雾 5. 水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气；分解反应 6. 氢元素；氧元素 7. 带火星的木条 8. 淡蓝色火焰 9. 元素种类 二、选择题 1.B 2.C 3.B 4.B 5.C 6.B 7.B 8.B 9.B 10.B 11.C 12.C 三、简答题 1. 实验现象：通电后两极产生气泡，正负两极气体体积比约为1:2。气体检验：正极气体能使带火星木条复燃，为氧气；负极气体点燃产生淡蓝色火焰，罩干冷烧杯出现水雾，为氢气。实验结论：水由氢元素和氧元素组成。 2. 电解水：水$\xrightarrow{通电}$氢气+氧气，分解反应；氢气燃烧：氢气+氧气$\xrightarrow{点燃}$水，化合反应。两个实验相互印证，证明水由氢、氧两种元素组成。 3. 原因：不纯的氢气点燃易发生爆炸，存在安全隐患。验纯操作：用小试管收集氢气，用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指点火。判断标准：听到轻微“噗”声，说明氢气纯净；听到尖锐爆鸣声，说明氢气不纯，需重新收集验纯。 （总字数：996） 水在自然界中能以液态、固态、气态三种状态同时存在。 新课导入 探究水的组成 知识点 新课探究 水加热到一定程度会沸腾，沸腾时液态的水会变成水蒸气，水蒸气冷凝又变成液态的水，降低到一定温度还可以变为固态的冰。上述过程能否用于研究水的组成？你能提出研究水的组成的实验方案吗？ 温故知新 利用化学反应在一定条件下使水分解，研究水分解后的产物，通过产物来认识水的组成。 基础实验 【实验1】实验内容 1. 向如图所示的装置中加入纯净的水（为增强溶液的导电性，可向水中加入少量氢氧化钠），接通直流电源，观察实验现象。 现象 与电源正极相连 与电源负极相连 电极附近 玻璃管内 电极附近 玻璃管内 比较两个玻璃管内现象的差异 产生气泡 产生气泡 液面下降 液面下降 与正极相连的玻璃管内液面下降较慢，与负极相连的玻璃管内液面下降较快，下降高度约为正极的2倍 【实验1】实验内容 2. 将一根带火星的木条平放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，打开活塞，观察实验现象，并推断气体成分。 实验现象 实验结论 带火星的木条复燃 与电源正极相连的玻璃管内生成的气体是氧气 【实验1】实验内容 3. 打开与电源负极相连的玻璃管的活塞，在玻璃管的尖嘴处点燃（或用一支小试管收集生成的气体后移至酒精灯火焰处），观察实验现象，并推断气体成分。 实验现象 实验结论 气体被点燃，产生淡蓝色火焰 与电源负极相连的玻璃管内生成的气体是氢气 【实验1】实验结论 水在通电的条件下能发生分解反应，生成氢气和氧气。 文字表达式：水 氢气＋氧气 通电 H2O H2 O2 【实验2】实验内容 在空气中点燃纯净的氢气，并在火焰上方罩一个干燥的烧杯（如图），观察实验现象。 文字表达式：氢气＋氧气 水 点燃 实验现象 实验结论 产生淡蓝色火焰，杯壁有水雾生成，烧杯壁发烫。 氢气能在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量，生成水。 注意：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检验其纯度。 1. 下列关于“水的沸腾”和“电解水”的说法中，不正确的是(　　) A. 水沸腾发生的是物理变化 B. 电解水发生的是化学变化 C. 水沸腾和电解水的过程中都有能量变化 D. 水沸腾和电解水实验都能证明水的组成 D 返回 考试考法 13 B 2. 水是生命之源。如图为电解水的实验装置，下列说法正确的是(　　) A. 可用带火星的木条检验试管1产生的气体 B. 该反应属于分解反应 C. 相同时间内，试管1、2中产生气体的质量比为2：1 D. 该实验说明水是由氢气和氧气组成的 考试考法 14 【点拨】 电解水实验中，与正极相连的试管2中产生的气体是氧气(可用带火星的木条检验)，与负极相连的试管1中产生的气体是氢气(可用燃着的木条检验)，产生的氧气与氢气的体积比约为1 : 2，故A、C错误；水通电生成氢气和氧气，该反应符合“多变一”的特点，属于分解反应，故B正确；该实验说明水是由氢、氧元素组成的，故D错误。 返回 考试考法 15 思考： 结合上述实验1和实验2中，你可以推断出什么结论？ 水是由氢元素和氧元素组成的。 学以致用 水在煮沸过程中会变成水蒸气，水蒸气在一定条件下可以部分分解产生氢气和氧气。上述两个过程各发生了什么变化？ 物理变化 化学变化 拓展视野 利用太阳光分解水 20世纪70年代，科学家通过大量研究表明，用TiO2等物质作为催化剂，利用太阳光可以直接将水分解为氢气和氧气。近年来，中国科学技术大学研究人员的一系列研究表明，采用纳米级的硅、石墨烯等材料作为催化剂，在太阳光下分解水的效果良好，这为水分解实现工业化制氢提供了新思路。一旦解决了氢气制取、氢气分离和安全储运等瓶颈问题，就能真正打开“氢能时代”的大门，实现能源的可持续发展。 3. 如图是实验室电解水的装置图，回答下列问题。 (1)电解水时，先在水中加入少量氢氧化钠溶液， 目的是_________________________。 (2)A、B为电源的正、负两极，通电一段时间后，Ⅰ玻璃管中出现的实验现象是__________________________________________。 (3)通过现象判断B为电源的________(填“正”或“负”)极，Ⅰ、Ⅱ两支玻璃管中产生气体的体积比为________。 增强溶液的导电性 电极附近有气泡产生，玻璃管中的液面下降 正 2：1 考试考法 19 (4)电解水一段时间后，打开Ⅱ玻璃管上的活塞， 用带火星的木条靠近玻璃管尖嘴口的气体时， 出现的现象是___________________________， 这种气体是________；打开Ⅰ玻璃管上的活塞，用燃着的木条去点尖嘴处的气体，发现该气体能____________，这种气体是________。 (5)写出电解水的文字表达式：________________________，该实验说明水是由__________________组成的。 带火星的木条复燃 氧气 燃烧 氢气 水――→氢气＋氧气 通电 氢元素和氧元素 返回 考试考法 20 B 4. 关于氢气的验纯，下列说法不正确的是(　　) A. 点燃氢气前一定要检验氢气的纯度 B. 验纯的方法是用拇指堵住试管口，试管口向上，移近火焰，松开拇指，点火 C. 检验氢气纯度时，若听到轻微的“噗”声，说明气体较纯 D. 实验完成后，应用灯帽盖灭酒精灯 【点拨】氢气的密度比空气小，验纯时试管口应向下移近火焰。 返回 考试考法 21 5. 在空气中点燃纯净的氢气，并在火焰上方罩一个干燥的烧杯，如图所示。纯净的氢气在空气中燃烧，可以观察到现象：产生________色火焰，烧杯内壁有________生成，用手触摸烧杯壁感觉很烫，说明反应放出了________，该反应的文字表达式为________________________。这个实验说明：①氢气具有____________性； ②水由______________________组成。 淡蓝 水雾 热量 氢气＋氧气――→水 点燃 可燃 氢元素和氧元素 返回 考试考法 22 D 6. 用如图改进装置进行电解水实验， 下列说法错误的是(　　) A. 该装置的优点是可准确计算两电极产生气体的体积比 B. U形管右侧产生气体的速率较快 C. U形管中的水分子数量变少了 D. 为了简化实验，可以将两个电极直接连到插座上 考试考法 23 【点拨】 该装置用注射器收集产生的气体，可准确计算两电极产生气体的体积比，故A正确；由题图可知，U形管右侧与电源负极相连，产生的气体是氢气，相同时间内，电解水生成氢气的体积比氧气多，所以U形管右侧产生气体的速率较快，故B正确；U形管中的水不断被分解，则水分子数量变少了，故C正确；不能将两个电极直接连到插座上，因为插座上的电压是220伏，远高于电解水所需的电压，并且插座上是交流电，而电解水需要直流电，故D错误。 返回 考试考法 24 7. [2024·合肥西苑中学期中]如图1为某同学进行电解水实验的装置图，试回答下列问题： (1)图中A端为电源的________(填“正”或“负”)极。 (2)在电解水实验中，将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成如图2所示的图像。 由图可知，a气体是________， b气体是________。 正 氢气 氧气 考试考法 25 (3)检验试管C中的气体，观察到的现象是____________________。如果试管C中气体的体积为10 mL，则试管D中气体的体积约为________。 带火星的木条复燃 20 mL 考试考法 26 C (4)实验过程中，发现氢气与氧气的体积比大于理论值，对产生此现象的原因猜想不合理的是________(填字母)。 A. 氧气在水中的溶解能力比氢气强 B. 部分氧气与碳棒反应被消耗 C. 部分氧气与氢气反应重新生成了水 考试考法 27 【点拨】(2)由题图2可知，a气体体积大，是氢气，b气体体积小，是氧气。(3)由题图1可知，试管C中的气体少，是氧气，检验氧气用带火星的木条，观察到的现象是带火星的木条复燃。电解水产生的氧气与氢气的体积比约为1：2，如果试管C中气体的体积为10 mL，则试管D中气体的体积约为20 mL。(4)实验过程中，发现氢气与氧气的体积比大于理论值，可能是氧气在水中的溶解能力比氢气强或部分氧气与碳棒反应被消耗，导致氧气的量偏少。氧气与氢气在点燃的条件下才能反应生成水，通电的条件下不可能生成水，故C项猜想不合理。 返回 考试考法 28 8. 某学习小组走进实验室，探究“水在直流电作用下的变化”。实验过程中，同学们发现电解纯水速率较慢。查阅资料获知，调节电压大小或在水中加入少量氢氧化钠溶液都会改变电解速率。于是他们进行了多次实验,将实验数据取平均值,记录如下。(保持其他条件不变,每次实验收集10 mL氧气) 电压氢 氧化钠溶液浓度 6 V 9 V 12 V 5% 26分26秒 12分14秒 7分30秒 10% 17分8秒 9分26秒 6分22秒 反应时间 考试考法 29 (1)该实验的目的是__________________________________ ________________________________________________。 (2)分析表中数据，可得出的结论是____________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ (写一条)。 探究电压大小和氢氧化钠溶液浓度对电解水速率的影响 电压一定时，氢氧化钠溶液浓度越大，收集10 mL氧气所需时间越短，说明电解速率越快(或氢氧化钠溶液浓度一定时，电压越大，收集10 mL氧气所需时间越短，说明电解速率越快) 返回 考试考法 30 课堂小结 电解水实验 氢气的燃烧实验 水的组成 结论 H2＋O2 H2O 点燃 结论 H2O H2＋O2 通电 水是由氢元素和氧元素组成的 谢谢观看 THANKS $