内容正文:
化学启航·2026年暑假人教版九年级化学预习手册16
《第四单元自然界的水课题2水的组成》预习讲义
一.预习目标
(
1.了解氢气的物理性质、可燃性,掌握氢气验纯操作,知晓点燃可燃性气体前必须验纯的安全规范。
2.通过电解水实验,观察实验现象、检验两极气体,推理得出水是由氢、氧两种元素组成的宏观结论。
3.结合分子、原子微观模型,解释水电解的微观变化,理解化学变化实质:分子可分、原子不可分。
4.能依据元素种类区分纯净物中的单质、化合物、氧化物,理清物质分类逻辑层级。
5.建立
“
宏观-微观-符号
”
三重表征思维,学会通过化合、分解反应推断物质元素组成的科学探究方法。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.氢气燃烧实验、电解水实验的现象、气体检验方法与实验结论。
2.电解水口诀
“
正氧负氢,氢二氧一
”
的理解与应用,水的元素组成判断。
3.单质、化合物、氧化物的定义与区分判断方法。
(二)难点
1.从微观角度解释水电解过程,建立分子分裂、原子重组的微观模型思维。
2.区分宏观
“
元素组成
”
和微观
“
原子构成
”
的规范化学用语表述。
3.辨析化合物、含氧化合物、氧化物三者的包含关系,规避分类易错点。
)
三.自主探究
(一)氢气的性质与燃烧
古希腊“四元素论 中国“五行之说”
在过去很长一段时间里,东西方都曾把水看做是组成物质的一种“元素”。水到底是由什么组成的呢?
直到18世纪末,人们通过对水的生成和分解实验的研究,才最终认识了水的组成。
1.氢气的物理性质
颜色
气味
溶解性
状态
密度
无色
无味
难溶于水
气体
比空气小
2.氢气的燃烧
【实验探究】在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色,然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察烧杯内壁上有什么现象发生。
(1)实验现象:氢气安静的燃烧,火焰呈淡蓝色,放出大量的热,烧杯内壁凝结有水雾。
(
点燃
)(2)实验结论:氢气在空气中燃烧生成了水。
(3)反应表达式:
氢气 + 氧气 水
(4)理解:
①.该反应属于化合反应。
②.氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的。
③.化学变化前后元素种类不变。水是由氢元素和氧元素组成的。
(5)结论:氢气在氧气中燃烧生成了水,证明水含有氢元素、氧元素。
3. 氢气的验纯
(1)原因:混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。氢气具有可燃性,点燃或加热之前必须验纯。
(2)方法:用拇指堵住集满气体试管口,靠近火焰,移开拇指,若听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,若声音很小,表示氢气较纯。
“噗”的声音---氢气纯,尖锐爆鸣声---氢气不纯。
经实验测定,空气里混入氢气的体积为总体积的4.0%~74.2%时,点燃就会发生爆炸,这个体积分数的范围叫做氢气的爆炸极限。
点燃氢气(包括点燃其它的可燃性气体)前一定要检验氢气的纯度。
(二)水的电解
1.水的电解实验
(1)实验装置:
(2)操作:
①.在电解器玻璃管里加满水,接通直流电源,观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象;
②.切断上述装置中的电源,分别用带火星的木条和燃着的木条在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,观察并记录发生的现象。
(
氧气
)(3)现象:
①通电后,两电极均有气泡产生;
(
氢气
)②正极气泡产生的速度慢,负极快;
③一段时间后,正、负极产生气体的体积比大约为1:2。
(4)生成物检验:
①与正极相连的试管中的气体能使带火星的木条复燃;
②与负极相连的试管中的气体能燃烧发出淡蓝色火焰。
(
化学变化中元素种类不变
)(5)推理:
(
水由氢元素和氧元素组成
) (
氢气是由氢元素组成
氧气是由氧元素组成
)
2.水的电解的微观分析
水分子 氢原子和氧原子 氢气分子 氧气分子
(1)微观实质:在直流电作用下,水分子被破坏,分成氢原子和氧原子,每两个氢原子重新组合构成一个氢分子,许多氢分子聚集成氢气;每两个氧原子重新组合构成一个氧分子,许多氧分子聚集成氧气。
(2)分子在化学变化中可以再分,而原子在化学变化中不能再分,原子是化学变化中的最小微粒。
3.思考:
(1).有同学在做电解水实验中,最后得到的氢气和氧气气体体积比接大于2:1,这是怎么回事? (已知:①氧气不易溶于水,氢气难溶于水;②石墨作电极有一定的电阻,通电一段时间,电极表面温度上升)
【解析】氧气的溶解能力大于氢气。用石墨做电极,消耗了部分氧气。
(2).水的导电性很差,在这个实验中,如何增强水的导电性?
【解析】在水中加入少量硫酸钠或者氢氧化钠,它们本身并未参加反应。
(3).为什么说一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的?
【解析】根据科学家发现的“同温同压相同体积的不同气体分子数相同”的规律分析,由于电解水产生的氢气和氧气体积之比为2:1,故其分子数目之比应为2:1,又由于氢分子和氧分子都是双原子分子,它们都来自于水分子,所以,一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。
(三)物质的分类
1.物质按“物质种类的多少”可分为:纯净物和混合物。
(1)纯净物:由一种物质组成(有固定组成和性质)
(2)混合物:由两种或两种以上物质混合而成(无固定组成和性质)
2.纯净物按“元素种类的多少”可分为:单质和化合物。
(1)单质:由一种元素组成的纯净物
(2)化合物:由两种或两种以上元素组成的纯净物
3.化合物再细分:氧化物和其他化合物。
(1)氧化物(由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物)
(2)其他化合物
4.各类物质举例
分类
定义核心
举例
混合物
多种物质混合
空气(含氧气、氮气等)、矿泉水(含水、矿物质等)
纯净物
一种物质组成
水、氧气、铁
单质
纯净物:一种元素
氧气(O2)、铁(Fe)、氮气(N2)
化合物
纯净物:多种元素
水、氯化钠(NaCl)、高锰酸钾
氧化物
化合物+两种元素(含氧元素)
水、二氧化碳(CO2)、氧化镁(MgO)
5.思考
高锰酸钾(KMnO₄)含有氧元素,为什么不属于氧化物?
【解析】高锰酸钾含有钾、锰、氧三种元素,氧化物要求只含两种元素,因此不属于氧化物,属于含氧化合物。
四.经典例题
例1.(盐城盐都区2025期末)下列关于氢气物理性质描述正确的是( )
A. 有刺激性气味 B. 易溶于水 C. 密度比空气小 D. 颜色为淡蓝色
【答案】C
【解析】氢气无色无味、难溶于水,密度远小于空气,淡蓝色是氢气燃烧火焰颜色,不是气体本身颜色。
例2.电解水实验中连接电源正极产生的气体是( )
A. 氢气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 空气
【答案】B
【解析】电解水口诀“正氧负氢”,正极生成氧气,负极生成氢气。
例3.下列物质属于氧化物的是( )
A. O₂ B. KMnO₄ C. H₂O D. 空气
【答案】C
【解析】氧化物条件:纯净物、两种元素、一种为氧;A为单质,B含3种元素,D是混合物。
例4.点燃氢气前必须验纯,原因是( )
A. 氢气有毒 B. 混空气点燃易爆炸 C. 氢气有腐蚀性 D. 氢气会污染空气
【答案】B
【解析】氢气与空气混合达到爆炸极限,遇明火发生爆炸,因此点燃前验纯。
例5.电解水实验证明水的组成是( )
A. 水由氢气和氧气构成 B. 水由氢、氧元素组成
C. 水分子由氢分子、氧分子构成 D. 水由氢氧原子直接组成
【答案】B
【解析】水是纯净物,不含氢气、氧气;水分子由氢、氧原子构成。
例6.下列物质属于单质的是( )
A. H₂O B. Fe C. CO₂ D. 高锰酸钾
【答案】B
【解析】单质:同种元素组成的纯净物;其余均为化合物。
例7(盐城盐都区2025期末改编)根据电解水装置图完成:
(1) 电解水使用____(填电源类型),水中加硫酸钠作用____;
(2) 负极气体体积:正极气体体积=___:_____;
(3) 检验正极气体选用( )
A. 燃着木条 B. 带火星木条 C. 澄清石灰水
(4) 该反应文字表达式:水 ______+________;
(5) 该实验能证明的结论是( )
A. 水是混合物 B. 水由氢氧元素组成 C. 水中含有氢气
【答案】(1) 直流电;增强水的导电性 (2) 2;1 (3) B (4) 氢气;氧气 (5) B
【解析】(1) 电解必须直流电源;纯水几乎不导电,加电解质增强导电性;(2) 氢二氧一,负极氢气体积是正极氧气2倍;(3) 氧气能使带火星木条复燃;(4) 水通电分解生成氢气、氧气;(5) 水是纯净物,不含氢气氧气,实验证明水由氢、氧元素组成。
例8.(盐城盐都区2025期末改编)
(1) 纯净氢气燃烧火焰为____色,干冷烧杯内壁出现____;(双空填空)
(2) 氢气验纯时,发出尖锐爆鸣声说明氢气____,声音很小说明氢气____;(双空填空)
(3) 氢气燃烧反应属于( )
A. 分解反应 B. 化合反应 C. 置换反应
(4) 氢气燃烧反应反应物:_______、___________;
(5) 氢气燃烧实验可证明( )
A. 水中含氢、氧元素 B. 氢气不可燃烧 C. 氢气密度大于空气
【答案】(1) 淡蓝;水雾(2) 不纯;纯净(3) B(4) 氢气;氧气(5) A
【解析】(1) 氢气淡蓝色火焰,生成水遇冷烧杯凝结水雾;(2) 尖锐爆鸣=氢气不纯,轻微噗声=纯净;(3) 两种物质生成一种,属于化合反应;(4) 氢气和氧气点燃生成水;(5) 化学反应元素种类不变,生成物水含氢氧,证明水中有两种元素。
五.夯实基础
(一)选择题
1.下列各组物质前者单质、后者氧化物的是( )
A. O2、H2O B. 空气、CO2 C. Fe、KMnO4 D. H2O2、N2
【答案】A
【解析】单质单一元素纯净物,氧化物两种元素含氧;B空气混合物,C高锰酸钾3种元素,D顺序颠倒。
2.(盐城阜宁2025期末)电解水两极气体体积比略大于2:1,原因是( )
A. 氢气溶解度大于氧气 B. 氧气溶解度大于氢气
C. 水分解不充分 D. 电源电压不足
【答案】B
【解析】氧气更易溶于水,少量氧气溶解在水中,导致测得氧气体积偏小,比值大于2:1。
3.(盐城阜宁2025期末)下列说法规范正确的是( )
A. 水由氢原子、氧原子构成 B. 水分子由氢、氧元素组成
C. 水由氢元素、氧元素组成 D. 水由氢气氧气组成
【答案】C
【解析】宏观:物质由元素组成;微观:分子由原子构成。A应为水分子由氢氧原子构成,B宏观微观混淆,D水不含两种单质。
4.下列是两个关于水的实验,下列说法正确的是( )
A.试管2中得到的气体能燃烧
B.实验二中水变化前后分子的种类不变
C.实验一中反应前后原子的种类、个数均改变
D.1、2两玻璃管中产生的气体质量之比是2:1
【答案】B
【解析】A、试管2中得到的气体体积比较少,是氧气,氧气不能燃烧,故选项说法错误;
B、实验二属于物理变化,水变化前后分子的种类不变,故选项说法正确;
C、由质量守恒定律可知,电解水的反应前后原子的种类、个数均不改变,故选项说法错误;
D、水电解中,玻璃管1为氢气,玻璃管2为氧气,,产生的气体的质量比为2:1,故选项说法正确。故选:B。
5.如图是电解水实验的改进装置,有关说法正确的是( )
A.该实验能证明水由氢和氧元素组成
B.左侧注射器收集到的气体能燃烧
C.左右两侧注射器收集到气体体积比为2:1
D.右侧注射器收集到的气体能使带火星的木条复燃
【答案】A
【解析】A、电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,说明水是由氢元素和氧元素组成的,故正确;
B、在电解水实验中,“正氧负氢”,左侧是正极,与电源正极相连注射器产生的气体是氧气,具有助燃性,故错误;C、在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,左侧与正极相连,产生的是氧气,右侧与负极相连,产生的是氢气,故左右两侧注射器收集的气体体积比为1:2,故错误;D、右侧是负极,与电源负极相连注射器产生的气体是氢气,具有可燃烧,不能使带火星的木条复燃,故错误。故选:A。
6.(24-25九上·南京玄武区期中)下列关于氢气性质描述错误的是( )
A. 无色无臭,难溶于水 B. 燃烧火焰呈淡蓝色
C. 密度小于空气 D. 点燃听见轻微噗声,说明氢气不纯
【答案】D
【解析】点燃氢气,尖锐爆鸣声代表气体不纯;轻微“噗”声代表氢气纯净,D说法错误。
7.(24-25九上·盐城盐都区期末)电解水实验电源正极产生气体为( )
A. 氢气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 空气
【答案】B
【解析】电解水口诀“正氧负氢”,正极生成助燃性氧气,负极生成可燃性氢气。
8.(24-25九上·盐城亭湖期末)下列物质属于混合物的是( )
A. 冰水共存物 B. 蒸馏水 C. 矿泉水 D. 液态氢
【答案】C
【解析】矿泉水含有矿物质、水两种以上物质,属于混合物;冰水、蒸馏水、液氢均只含一种物质,为纯净物。
9.(2026苏州相城一模)保持氧气化学性质最小微观粒子是( )
A. 氧原子 B. 氧分子 C. 水分子 D. 氢原子
【答案】B
【解析】由分子直接构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小微粒。
10.(24-25泰州姜堰期末)下列说法错误的是( )
A. 氧化物一定属于化合物 B. 单质一定不是氧化物
C. 化合物一定是纯净物 D. 纯净物一定是氧化物
【答案】D
【解析】纯净物包含单质、化合物两类,只有部分二元含氧化合物属于氧化物。
(二)非选择题
11.有以下几种物质: ①海水;②硫粉;③液氧;④净化后的空气;⑤铁;⑥高锰酸钾加热分解后的固体;⑦稀有气体;⑧氧化铝;⑨过氧化氢;⑩冰水混合物。其中属于混合物的是__________;属于纯净物的是______________;属于单质的是________;属于化合物的是________;属于氧化物的是_________。(填代号)
【答案】①④⑥⑦; ②③⑤⑧⑨⑩; ②③⑤; ⑧⑨⑩; ⑧⑨⑩
【解析】先根据组成物质的种类,将题述物质分为两类,一类是纯净物,一类是混合物;再根据组成元素的种类对纯净物进行分类。需特别注意的是高锰酸钾加热分解后的固体是由锰酸钾和二氧化锰两种物质组成的,是混合物;稀有气体是由氦、氖、氩、氪、氙、氡几种气体组成的,是混合物;冰水混合物是由不同状态的水组成的,属于纯净物。
12.如图实验用来探究水的组成。
(1)电解水时,负极与正极产生气体的体积比是 。
(2)仪器a尖嘴口检验气体的方法是 。
(3)实验得出的结论是水由 组成。
【答案】(1)2∶1(2)将带火星的木条放在仪器a尖嘴口,木条复燃,说明是氧气(3)氢元素和氧元素
【解析】(1)电解水时,正极产生氧气、负极产生氢气,氧气与氢气的体积比为1∶2,即负极与正极产生气体的体积比为2∶1。(2)仪器a与电源正极相连,电解水时正极产生氧气,氧气的检验方法:将带火星的木条放在仪器a尖嘴口,木条复燃,说明是氧气。(3)化学反应前后,元素种类不变,氢气由氢元素组成、氧气由氧元素组成,所以该实验得出的结论是水由氢元素和氧元素组成。
13.水资源的合理利用对我国的经济发展具有重要作用。某校实践小组的同学对构成水的微粒、微粒的模型及水的组成等展开了项目式问题探究。
任务一:探究构成水的微粒
【查阅资料】中国科学家利用扫描隧道显微镜的带电针尖去扫描水,观察到了水分子,但因水分子的高速运动,导致拍摄的照片特别模糊。
【交流讨论】
(1)利用扫描隧道显微镜的带电针尖扫描才能观察到水分子,说明水分子 。
任务二:探究构成水的微粒的模型
【查阅资料】原子的直径约为,氢原子的直径比氧原子的小。
【分析思考】
(2)氢原子和氧原子除大小不同外,最本质的区别是 。
(3)利用不同大小的“”表示不同种类的原子,绘制出水分子的模型: 。
任务三:探究水的组成
【提出问题】水是由哪些元素组成的?
【进行实验】
(4)小组同学设计了如下实验探究水的组成。
实验装置
实验步骤
实验现象
实验结论
①在电解器玻璃管中加满水,接通直流电源
两个电极附近有气泡产生,一段时间后,与电源正极相连的玻璃管内气体和与电源负极相连的玻璃管内气体的体积比为
水由 组成
②切断电源,用燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口处,控制活塞,使气体慢慢放出
与电源正极相连的玻璃管尖嘴口处
【反思评价】
(5)步骤①发生的反应的符号表达式为 。
(6)小组同学发现直接电解纯水速率太慢,于是探究了不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响。经过多次实验,测得在不同条件下产生氢气所需的时间如下图所示,分析图象,可以得出的结论是 。
【成果分享】通过构建和利用模型认识物质及其变化规律,培养了大家的科学思维,建立了认识物质的宏观视角和微观视角之间的联系。
【答案】(1)体积小(或很小)(2)质子数(或核电荷数)不同 (3) (4) 1:2 氧元素和氢元素 木条燃烧得更旺 (5) (6)电压一定时,水中加入10%的氢氧化钠溶液比加入5%的氢氧化钠溶液电解速率快(或氢氧化钠溶液的浓度一定时,电压越大,电解水的速率越快,合理即可)
【解析】(1)利用扫描隧道显微镜的带电针尖扫描才能观察到水分子,说明水分子体积小(或很小)。(2)原子最本质的区别是质子数(或核电荷数)不同。(3)一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成,氧原子比氢原子大,水分子模型绘制出:。(4)电解水正极产生氧气,负极产生氢气,氧气和氢气的体积比为1:2;电解水生成氢气和氧气,可得出水是由氢元素和氧元素组成的结论;电解水正极产生氧气,可以让木条燃烧的更旺。
(5)步骤①发生的反应为水通电生成氢气和氧气,符号表达式为:。
(6)分析图象,可得到的结论有:电压一定时,水中加入10%的氢氧化钠溶液比加入5%的氢氧化钠溶液电解速率快(或氢氧化钠溶液的浓度一定时,电压越大,电解水的速率越快,合理即可)。
14.“问渠那得清如许?为有源头活水来”体现了古人对水质的重视。现代化学通过实验探究水的本质,回答下列问题:
(1)实验室用氢气燃烧实验验证水的组成,氢气燃烧时产生______色火焰;实验中能证明水生成的现象是______。
(2)电解水实验中,能使燃着的木条燃烧更旺的气体产生于电源的( )
A. 正极 B. 负极 C. 正、负极均可 D. 无法确定
(3)下列关于电解水实验的说法错误的是( )
A. 实验需加入少量物质增强导电性 B. 实验证明水由两种元素组成
C. 负极产生的气体可燃烧 D. 生成的氢气与氧气质量比为2:1
(4)诗句中的“活水”多为混合物,而电解水实验需用纯净的水,水属于______,因为它由______种元素组成的纯净物。
(5)下列物质中属于氧化物的是( )
A. 氧气 B. 氢气 C. 水 D. 氯化钠
(6)下列物质分类正确的是( )
A. 空气——纯净物 B. 铁——单质 C. 高锰酸钾——氧化物 D. 河水——化合物
(7)氢气燃烧和电解水都属于化学变化,其本质原因是( )
A. 物质状态改变 B. 分子种类改变 C. 物质颜色改变 D. 物质气味改变
(8)保护“源头活水”需净化水质,净化后得到的蒸馏水属于______,它同时也是一种______。
【答案】(1) 淡蓝;烧杯内壁出现无色液滴; (2) A; (3) D;(4)化合物;两;(5) C;(6)B;(7)B;(8) 纯净物;氧化物。
【解析】(1)氢气燃烧产生淡蓝色火焰,冷烧杯内壁出现液滴证明有水生成。(2)正极产生的氧气能使燃着的木条燃烧更旺,选A。
(3)电解水生成的氢气与氧气体积比为2:1,质量比为1:8,D说法错误,选D。(4)水由两种元素组成的纯净物,属于化合物。(5) 氧化物是两种元素组成且含氧量元素的化合物,水符合,选C。(6)空气是混合物,铁是单质,高锰酸钾含三种元素不是氧化物,河水是混合物,选B。(7)化学变化的本质是分子种类改变,选B。(8)蒸馏水是纯净物,且由氢、氧两种元素组成,属于氧化物。
六.巩固训练
(一)选择题
1.(24-25九上·泰州姜堰期末)点燃氢气前必须验纯的根本原因是( )
A. 氢气有毒 B. 混空气遇明火易爆炸
C. 氢气具有腐蚀性 D. 氢气会污染空气
【答案】B
【解析】氢气与空气混合达到爆炸极限,点燃会发生爆炸,因此点燃前必须检验纯度。
2.(24-25九上·苏州吴中区期末)电解水实验能证明的结论是( )
A. 水由氢气和氧气组成 B. 水分子由氢、氧两种原子构成
C. 水是混合物 D. 水中含有氢分子、氧分子
【答案】B
【解析】水是纯净物,不含氢气、氧气两种单质;电解实验证明水分子由氢、氧原子构成,水由氢氧元素组成。
3.(2026·南通崇川二模)下列物质属于单质的是( )
A. H₂O B. Fe C. CO2 D. 高锰酸钾
【答案】B
【解析】单质定义:同种元素组成的纯净物;水、二氧化碳、高锰酸钾均由多种元素组成,属于化合物。
4.如图是某探究小组的电解水实验示意图。根据图示信息下列说法错误的是( )
A.实验可探究水的组成 B.试管a内得到的气体是H2
C.水是由氢元素和氧元素组成的化合物 D.试管a与b内所得气体的质量比是2∶1
【答案】:D
【解析】A. 电解水生成氢气和氧气,根据元素守恒,可以探究水的组成,正确。B. 试管a中气体体积大,是氢气(\ce{H_{2}}),正确。C. 水由氢、氧两种元素组成,属于化合物,正确。D. 试管a(氢气)与b(氧气)内气体体积比是2:1,质量比是1:8,选项说质量比是2:1,错误。
5.关于如图所示两个实验,下列说法正确的是( )
A.在图1中,氢气与氧气的质量比约为2:1
B.在图1中,点燃a气体前需要检验其纯度
C.在图1中,与玻璃管b相连的是电源的负极
D.在图2中,氢气在空气中燃烧产生黄色火焰
【答案】:B
【解析】A. 氢气与氧气的体积比约为2:1,质量比为1:8,A错误。B. a气体是氢气,氢气是可燃性气体,点燃前必须检验纯度,防止爆炸,B正确。C. 玻璃管b中气体体积小,是氧气,氧气连接电源的正极,C错误。D. 氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,不是黄色火焰,D错误。
6.如图是电解水的装置示意图,下列说法不正确的是( )
A.a端是电源的负极
B.该实验说明水由氢元素和氧元素组成
C.电解水时,在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性
D.试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1∶2
【答案】:D
【解析】A. 试管c内气体体积更大,是氢气,连接电源负极,所以a端是电源负极,正确。
B. 电解水生成氢气(含H)和氧气(含O),根据元素守恒,证明水由氢、氧两种元素组成,正确。C. 纯水导电性很弱,加入少量氢氧化钠,解离出离子,增强水的导电性,正确。D. 试管c是氢气、d是氧气,二者体积比为2:1,质量比为1:8;选项说质量比约1:2,错误。
7.(2026盐城亭湖一模)能证明水由氢、氧元素组成的两组实验是( )
①水蒸发 ②氢气燃烧 ③电解水 ④水结冰
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】B
【解析】蒸发、结冰属于物理变化,物质元素组成不变,无法证明元素种类;氢气化合生成水、水电解分解,两个化学变化可根据元素守恒推断水的元素组成。
8.(2026苏州吴江二模)冰水共存物分类为( )
A. 混合物 B. 单质 C. 氧化物 D. 多种元素混合物
【答案】C
【解析】冰、水均为H2O,只含一种物质,由氢、氧两种元素组成且含氧,属于氧化物。
9.(24-25泰州姜堰期末)氢气验纯试管正确摆放方式是( )
A. 管口朝上 B. 管口朝下 C. 水平放置 D. 随意手持
【答案】B
【解析】氢气密度远小于空气,管口朝下可防止氢气逸散,保证验纯结果准确。
10.(2026南京鼓楼二模)电解水加入氢氧化钠固体的目的是( )
A. 参与反应消耗水 B. 增强水的导电性
C. 催化水快速分解 D. 吸收生成的氧气
【答案】B
【解析】纯水几乎不存在自由移动离子,导电性极差;氢氧化钠溶于水解离离子,提升导电能力,不参与化学反应。
11.(24-25盐城盐都期末)关于单质说法正确的是( )
A. 单质只含一种元素,仅由原子构成 B. 只含一种元素的物质一定是单质
C. 单质属于纯净物 D. 单质可由多种元素组成
【答案】C
【解析】单质定义:同种元素组成的纯净物;氧气、氢气为单质分子;氧气与臭氧混合物只含氧元素,但属于混合物,不是单质。
12.(2026南通启东一模)化学反应前后一定不发生改变的是( )
①分子种类 ②元素种类 ③原子种类 ④物质种类
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
【答案】B
【解析】化学变化分子、物质种类一定改变;元素种类、原子种类、数目、质量全程保持不变。
13.(2026泰州姜堰一模)电解水理论氢氧体积比2:1,实验测得比值偏大,无关因素是( )
A. 氧气溶于水 B. 少量氧气与电极发生反应
C. 装置轻微漏气 D. 电解取用的水总质量
【答案】D
【解析】水的总质量仅影响生成气体总体积,不会改变氢气、氧气二者体积比例。
14.(24-25南京玄武期中)区分氢气、氧气最简单实验操作是( )
A. 观察气体颜色 B. 点燃检验气体性质
C. 闻气体气味 D. 称重对比密度
【答案】B
【解析】氢气、氧气均无色无味;点燃后氢气安静燃烧,氧气使带火星木条复燃,操作简便直观。
15.(24-25南通崇川期末)下列变化属于分解反应的是( )
A. 氢气燃烧生成水 B. 水电解生成氢气、氧气
C. 蔗糖溶于水 D. 铁与氧气缓慢氧化生锈
【答案】B
【解析】分解反应特征:一种反应物生成多种生成物;A属于化合反应,C是物理变化,D属于化合反应。
(二)非选择题
16.如图表示物质分类和转化关系。请按要求填空。
(1)A处物质类别是__________。
(2)B处物质类别是________及物质示例是___________________。
(3)C处对应的是_______(填“物理”或“化学”,下同)变化;D处对应的是_______变化。
【答案】(1)混合物(2)化合物 水(或二氧化碳等)(3)化学 物理
【解析】(1)物质分为混合物和纯净物,混合物分离,可得到纯净物,集中纯净物混合,可得到混合物;所以A为混合物;(2)纯净物可分为单质与化合物,所以B为化合物,如:水、二氧化碳都能与氧气相互转化,且都属于化合物;(3)由单质到混合物,或由化合物到单质,物质的种类必定发生变化,所以C属于化学变化;混合物分离得到纯净物,几种不同的纯净物混合得到混合物,没有新物质生成,所以D属于物理变化。
17.现有四套常见的实验装置,请按要求填空。
(1)实验A 中可观察到的现象是___________________________,点燃氢气前需进行的操作是____________________________。
(2)除去水中的泥沙,需选用的装置是________(填序号),要正确完成该操作需补充的仪器是__________________________。
(3)进行C实验时,需往水中加入氢氧化钠或硫酸钠,目的是__________________,正极产生的气体是________(填化学符号),该实验得出的结论是____________________________。
(4)若实验室用D来制取氧气,写出该反应的符号表达式:_________________,检验氧气收集满的操作是__________________。
【答案】(1)产生淡蓝色火焰;验纯;(2)B;玻璃棒;(3)增强水的导电性;O2 ;水是由氢、氧两种元素组成的;(4)过氧化氢二氧化锰水+氧气;将带火星的木条伸到集气瓶口,若木条复燃,说明已收集满。
【解析】(1)氢气和氧气在点燃的条件下生成水,所以实验A中可观察到的现象是:产生淡蓝色的火焰,烧杯壁上出现水珠,点燃氢气前需进行的操作:检验氢气的纯度,避免发生爆炸;
(2)除去水中的泥沙,应选用过滤装置,故答案为B,要正确完成该操作需补充的仪器是玻璃棒(引流作用);(3)进行C实验时,需往水中加入氢氧化钠或硫酸钠,目的是增强水的导电性,依据正氧负氢,氢二氧一的原则可知,正极产生的气体是氧气,化学式02,电解水生成氢气(氢元素组成)和氧气(氧元素组成),根据质量守恒定律,可得出的结论是:水由氢元素和氧元素组成;(4)若实验室用D(固液常温型)来制取氧气,应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,该反应的文字表达式过氧化氢二氧化锰水+氧气:;检验氧气收集满的操作是:将带火星的木条放于集气瓶口处,如果木条复燃,证明集满。
18.实验课上勇往直前实验小组的同学们正在进行“水的组成”的探究,请你参与!
【提出问题】水是一种元素吗?
【进行实验】同学们按照教材中的装置(如图1)进行了实验:
【收集证据】
(1)实验中,同学们观察到电极附近有_______产生。切断电源,打开b管顶端的活塞,在管口放置一根燃着的木条,会观察到__________。
(2)点燃氢气之前,一定要_________,以防发生爆炸。
【讨论分析】
(3)实验时,老师在水中加入了少量氢氧化钠,目的是_________。
【得出结论】
(4)本实验得出的结论是_________。通过此结论还能从宏观角度解释,水之所以属于氧化物,是因为________。
【拓展延伸】
(5)同学们又查阅到了如下资料:
a.氢氧化钠是一种强碱,具有腐蚀性
b.旧版教材中,电解水的实验装置如图2所示
c.给含有氯化钠的水通电,会发生如下反应:氯化钠+水氢氧化钠+氯气+氢气
请你分析思考:和图2的装置相比,现行教材(图1)装置的优点是________(任意写一点)。进行实验时, _________(填“能”或“不能”)将氢氧化钠换为氯化钠。
【总结交流】
同学们不但成功探究了水的组成,得出正确结论,还对“科学探究与创新意识”的素养有了更深刻的认识和体会,期待在今后的学习中解决更多问题!
【答案】(1)气泡 无色气体燃烧,产生淡蓝色火焰,放出热量 (2)验纯 (3)增强导电性 (4)水是由氢、氧两种元素组成的。 水是由两种元素组成的纯净物,且有一种元素是氧元素 (5) 更便于操作,具有更高的准确性 不能
【解析】(1)水通电分解生成氢气和氧气,所以观察到电极附近有气泡产生,一段时间后,正、负极产生的气体体积比约为1:2.切断电源,打开a管顶端的活塞,由于a管产生的是氧气,在管口放置一根燃着的木条,会观察到火焰燃烧更旺;故答案为:1:2;木条燃烧更旺;
2)水通电分解加入了少量氢氧化钠,目的是增强导电性;故答案为:增强导电性;
(3)水通电分解生成氢气和氧气,所以本实验得出的结论是水是由氢、氧元素组成的化合物。通过此结论还能从宏观角度解释,水之所以属于氧化物,是因为水是由两种元素组成的纯净物,且其中一种是氧元素;故答案为:水是由氢、氧两种元素组成的;水是由两种元素组成的纯净物,且其中一种是氧元素;(4)和图2的装置相比,现行教材(图1)装置的优点是管上有刻度,更准确,更便于检验生成的气体;防止从水槽中取出试管时碱性液体腐蚀手,电解氯化钠溶液生成氢气和氯气,所以不能用氯化钠代替氢氧化钠。故答案为:管上有刻度更准确(或更便于检验生成的气体或防止从水槽中取出试管时碱性液体腐蚀手);不能。
19.从宏观和微观两个角度认识物质及其变化是化学学科特有的思维方式。如图是初中化学中关于水的两个实验:
请回答有关问题。
(1)图1所示水的蒸发实验中,水加热变成水蒸气。从宏观角度看,物质的种类没有改变,只是_____发生了改变。从微观角度看,该过程中水分子并没有改变,只是______________发生了改变。因此该变化属于____变化。
(2)图2所示电解水实验中,b管内产生的气体是________,检验该气体的方法是____________________。a管内产生的气体为________,若通电过程中b管内产生的气体为20 mL,则a管内产生的气体体积约为______mL,有关反应的文字表达式为____________________。
(3)从宏观角度看,该过程中物质的种类____________,组成物质的元素种类___________,因此可以推知,水是由_________________组成的。从微观角度看,该过程中________发生了改变,而________并没有发生改变,只是____________,因此,可以推知水分子是由____________________构成的。
(4)对比图1和图2两个实验,可以知道保持水的化学性质的最小微粒是__________。
【答案】(1)状态;分子之间的间隔;物理变化;(2)氧气;将带火星的木条伸到玻璃尖嘴口,若木条复燃,证明是氧气;氢气;40ml;水电解氢气+氧气(3)发生改变;没有改变;氢、氧两种元素;水分子;原子;重新组合成分子;氢、氧两种原子;(4)水分子
【解析】(1)图1所示水的蒸发实验中,水加热变成水蒸气。从宏观角度看,物质的种类没有改变,只是状态发生了改变。从微观角度看,该过程中水分子并没有改变,只是分子间隔发生了改变。因此该变化属于物理变化。故答案为:状态;分子间隔;物理。(2)图2所示电解水实验中,b管内产生的气体是氧气,检验该气体的方法是把带火星的木条放在玻璃管尖嘴处,打开活塞,带火星的木条复燃,说明气体是氧气。a管内产生的气体为氢气,若通电过程中b管内产生的气体为20mL,则a管内产生的气体 体积约为40mL,有关反应的文字表达式为水电解氢气十氧气。从宏观角度看,该过程中物质的种类改变,组成物质的元素种类吧,因此可以推知,水是由氢元素和氧元素组成的。从微观角度看,该过程中水分子发生了改变,而氢原子和氧原子并没有发生改变,只是原子进行重组,因此,可以推知水分子是由氢原子和氧原子构成的。故答案为:氧气,把带火星的木条放在玻璃管尖嘴处,打开活塞,带火星的木条复燃,说明气体是氧气;氢气;40;水电解氢气+氧气;改变;不变;氢元素和氧元素;水分子;氢原子和氧原子;原子进行重组,氢原子和氧原子。(3)对比图1和图2两个实验,可以知道保持水的化学性质的最小微粒是水分子。故答案为:水分子。
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1
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化学启航·2026年暑假人教版九年级化学预习手册16
《第四单元自然界的水课题2水的组成》预习讲义
一.预习目标
(
1.了解氢气的物理性质、可燃性,掌握氢气验纯操作,知晓点燃可燃性气体前必须验纯的安全规范。
2.通过电解水实验,观察实验现象、检验两极气体,推理得出水是由氢、氧两种元素组成的宏观结论。
3.结合分子、原子微观模型,解释水电解的微观变化,理解化学变化实质:分子可分、原子不可分。
4.能依据元素种类区分纯净物中的单质、化合物、氧化物,理清物质分类逻辑层级。
5.建立
“
宏观-微观-符号
”
三重表征思维,学会通过化合、分解反应推断物质元素组成的科学探究方法。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.氢气燃烧实验、电解水实验的现象、气体检验方法与实验结论。
2.电解水口诀
“
正氧负氢,氢二氧一
”
的理解与应用,水的元素组成判断。
3.单质、化合物、氧化物的定义与区分判断方法。
(二)难点
1.从微观角度解释水电解过程,建立分子分裂、原子重组的微观模型思维。
2.区分宏观
“
元素组成
”
和微观
“
原子构成
”
的规范化学用语表述。
3.辨析化合物、含氧化合物、氧化物三者的包含关系,规避分类易错点。
)
三.自主探究
(一)氢气的性质与燃烧
古希腊“四元素论 中国“五行之说”
在过去很长一段时间里,东西方都曾把水看做是组成物质的一种“元素”。水到底是由什么组成的呢?
直到18世纪末,人们通过对水的生成和分解实验的研究,才最终认识了水的组成。
1.氢气的物理性质
颜色
气味
溶解性
状态
密度
无色
无味
难溶于水
气体
比空气小
2.氢气的燃烧
【实验探究】在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色,然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察烧杯内壁上有什么现象发生。
(1)实验现象:氢气安静的燃烧,火焰呈淡蓝色,放出大量的热,烧杯内壁凝结有水雾。
(
点燃
)(2)实验结论:氢气在空气中燃烧生成了水。
(3)反应表达式:
氢气 + 氧气 水
(4)理解:
①.该反应属于化合反应。
②.氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的。
③.化学变化前后元素种类不变。水是由氢元素和氧元素组成的。
(5)结论:氢气在氧气中燃烧生成了水,证明水含有氢元素、氧元素。
3. 氢气的验纯
(1)原因:混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。氢气具有可燃性,点燃或加热之前必须验纯。
(2)方法:用拇指堵住集满气体试管口,靠近火焰,移开拇指,若听到尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯,若声音很小,表示氢气较纯。
“噗”的声音---氢气纯,尖锐爆鸣声---氢气不纯。
经实验测定,空气里混入氢气的体积为总体积的4.0%~74.2%时,点燃就会发生爆炸,这个体积分数的范围叫做氢气的爆炸极限。
点燃氢气(包括点燃其它的可燃性气体)前一定要检验氢气的纯度。
(二)水的电解
1.水的电解实验
(1)实验装置:
(2)操作:
①.在电解器玻璃管里加满水,接通直流电源,观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象;
②.切断上述装置中的电源,分别用带火星的木条和燃着的木条在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,观察并记录发生的现象。
(
氧气
)(3)现象:
①通电后,两电极均有气泡产生;
(
氢气
)②正极气泡产生的速度慢,负极快;
③一段时间后,正、负极产生气体的体积比大约为1:2。
(4)生成物检验:
①与正极相连的试管中的气体能使带火星的木条复燃;
②与负极相连的试管中的气体能燃烧发出淡蓝色火焰。
(
化学变化中元素种类不变
)(5)推理:
(
水由氢元素和氧元素组成
) (
氢气是由氢元素组成
氧气是由氧元素组成
)
2.水的电解的微观分析
水分子 氢原子和氧原子 氢气分子 氧气分子
(1)微观实质:在直流电作用下,水分子被破坏,分成氢原子和氧原子,每两个氢原子重新组合构成一个氢分子,许多氢分子聚集成氢气;每两个氧原子重新组合构成一个氧分子,许多氧分子聚集成氧气。
(2)分子在化学变化中可以再分,而原子在化学变化中不能再分,原子是化学变化中的最小微粒。
3.思考:
(1).有同学在做电解水实验中,最后得到的氢气和氧气气体体积比接大于2:1,这是怎么回事? (已知:①氧气不易溶于水,氢气难溶于水;②石墨作电极有一定的电阻,通电一段时间,电极表面温度上升)
(2).水的导电性很差,在这个实验中,如何增强水的导电性?
(3).为什么说一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的?
(三)物质的分类
1.物质按“物质种类的多少”可分为:纯净物和混合物。
(1)纯净物:由一种物质组成(有固定组成和性质)
(2)混合物:由两种或两种以上物质混合而成(无固定组成和性质)
2.纯净物按“元素种类的多少”可分为:单质和化合物。
(1)单质:由一种元素组成的纯净物
(2)化合物:由两种或两种以上元素组成的纯净物
3.化合物再细分:氧化物和其他化合物。
(1)氧化物(由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物)
(2)其他化合物
4.各类物质举例
分类
定义核心
举例
混合物
多种物质混合
空气(含氧气、氮气等)、矿泉水(含水、矿物质等)
纯净物
一种物质组成
水、氧气、铁
单质
纯净物:一种元素
氧气(O2)、铁(Fe)、氮气(N2)
化合物
纯净物:多种元素
水、氯化钠(NaCl)、高锰酸钾
氧化物
化合物+两种元素(含氧元素)
水、二氧化碳(CO2)、氧化镁(MgO)
5.思考
高锰酸钾(KMnO₄)含有氧元素,为什么不属于氧化物?
四.经典例题
例1.(盐城盐都区2025期末)下列关于氢气物理性质描述正确的是( )
A. 有刺激性气味 B. 易溶于水 C. 密度比空气小 D. 颜色为淡蓝色
例2.电解水实验中连接电源正极产生的气体是( )
A. 氢气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 空气
例3.下列物质属于氧化物的是( )
A. O₂ B. KMnO₄ C. H₂O D. 空气
例4.点燃氢气前必须验纯,原因是( )
A. 氢气有毒 B. 混空气点燃易爆炸 C. 氢气有腐蚀性 D. 氢气会污染空气
例5.电解水实验证明水的组成是( )
A. 水由氢气和氧气构成 B. 水由氢、氧元素组成
C. 水分子由氢分子、氧分子构成 D. 水由氢氧原子直接组成
例6.下列物质属于单质的是( )
A. H₂O B. Fe C. CO₂ D. 高锰酸钾
例7(盐城盐都区2025期末改编)根据电解水装置图完成:
(1) 电解水使用____(填电源类型),水中加硫酸钠作用____;
(2) 负极气体体积:正极气体体积=___:_____;
(3) 检验正极气体选用( )
A. 燃着木条 B. 带火星木条 C. 澄清石灰水
(4) 该反应文字表达式:水 ______+________;
(5) 该实验能证明的结论是( )
A. 水是混合物 B. 水由氢氧元素组成 C. 水中含有氢气
例8.(盐城盐都区2025期末改编)
(1) 纯净氢气燃烧火焰为____色,干冷烧杯内壁出现____;(双空填空)
(2) 氢气验纯时,发出尖锐爆鸣声说明氢气____,声音很小说明氢气____;(双空填空)
(3) 氢气燃烧反应属于( )
A. 分解反应 B. 化合反应 C. 置换反应
(4) 氢气燃烧反应反应物:_______、___________;
(5) 氢气燃烧实验可证明( )
A. 水中含氢、氧元素 B. 氢气不可燃烧 C. 氢气密度大于空气
五.夯实基础
(一)选择题
1.下列各组物质前者单质、后者氧化物的是( )
A. O2、H2O B. 空气、CO2 C. Fe、KMnO4 D. H2O2、N2
2.(盐城阜宁2025期末)电解水两极气体体积比略大于2:1,原因是( )
A. 氢气溶解度大于氧气 B. 氧气溶解度大于氢气
C. 水分解不充分 D. 电源电压不足
3.(盐城阜宁2025期末)下列说法规范正确的是( )
A. 水由氢原子、氧原子构成 B. 水分子由氢、氧元素组成
C. 水由氢元素、氧元素组成 D. 水由氢气氧气组成
4.下列是两个关于水的实验,下列说法正确的是( )
A.试管2中得到的气体能燃烧
B.实验二中水变化前后分子的种类不变
C.实验一中反应前后原子的种类、个数均改变
D.1、2两玻璃管中产生的气体质量之比是2:1
5.如图是电解水实验的改进装置,有关说法正确的是( )
A.该实验能证明水由氢和氧元素组成
B.左侧注射器收集到的气体能燃烧
C.左右两侧注射器收集到气体体积比为2:1
D.右侧注射器收集到的气体能使带火星的木条复燃
6.(24-25九上·南京玄武区期中)下列关于氢气性质描述错误的是( )
A. 无色无臭,难溶于水 B. 燃烧火焰呈淡蓝色
C. 密度小于空气 D. 点燃听见轻微噗声,说明氢气不纯
7.(24-25九上·盐城盐都区期末)电解水实验电源正极产生气体为( )
A. 氢气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 空气
8.(24-25九上·盐城亭湖期末)下列物质属于混合物的是( )
A. 冰水共存物 B. 蒸馏水 C. 矿泉水 D. 液态氢
9.(2026苏州相城一模)保持氧气化学性质最小微观粒子是( )
A. 氧原子 B. 氧分子 C. 水分子 D. 氢原子
10.(24-25泰州姜堰期末)下列说法错误的是( )
A. 氧化物一定属于化合物 B. 单质一定不是氧化物
C. 化合物一定是纯净物 D. 纯净物一定是氧化物
(二)非选择题
11.有以下几种物质: ①海水;②硫粉;③液氧;④净化后的空气;⑤铁;⑥高锰酸钾加热分解后的固体;⑦稀有气体;⑧氧化铝;⑨过氧化氢;⑩冰水混合物。其中属于混合物的是__________;属于纯净物的是______________;属于单质的是________;属于化合物的是________;属于氧化物的是_________。(填代号)
12.如图实验用来探究水的组成。
(1)电解水时,负极与正极产生气体的体积比是 。
(2)仪器a尖嘴口检验气体的方法是 。
(3)实验得出的结论是水由 组成。
13.水资源的合理利用对我国的经济发展具有重要作用。某校实践小组的同学对构成水的微粒、微粒的模型及水的组成等展开了项目式问题探究。
任务一:探究构成水的微粒
【查阅资料】中国科学家利用扫描隧道显微镜的带电针尖去扫描水,观察到了水分子,但因水分子的高速运动,导致拍摄的照片特别模糊。
【交流讨论】
(1)利用扫描隧道显微镜的带电针尖扫描才能观察到水分子,说明水分子 。
任务二:探究构成水的微粒的模型
【查阅资料】原子的直径约为,氢原子的直径比氧原子的小。
【分析思考】
(2)氢原子和氧原子除大小不同外,最本质的区别是 。
(3)利用不同大小的“”表示不同种类的原子,绘制出水分子的模型: 。
任务三:探究水的组成
【提出问题】水是由哪些元素组成的?
【进行实验】
(4)小组同学设计了如下实验探究水的组成。
实验装置
实验步骤
实验现象
实验结论
①在电解器玻璃管中加满水,接通直流电源
两个电极附近有气泡产生,一段时间后,与电源正极相连的玻璃管内气体和与电源负极相连的玻璃管内气体的体积比为
水由 组成
②切断电源,用燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口处,控制活塞,使气体慢慢放出
与电源正极相连的玻璃管尖嘴口处
【反思评价】
(5)步骤①发生的反应的符号表达式为 。
(6)小组同学发现直接电解纯水速率太慢,于是探究了不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液对电解水速率的影响。经过多次实验,测得在不同条件下产生氢气所需的时间如下图所示,分析图象,可以得出的结论是 。
【成果分享】通过构建和利用模型认识物质及其变化规律,培养了大家的科学思维,建立了认识物质的宏观视角和微观视角之间的联系。
14.“问渠那得清如许?为有源头活水来”体现了古人对水质的重视。现代化学通过实验探究水的本质,回答下列问题:
(1)实验室用氢气燃烧实验验证水的组成,氢气燃烧时产生______色火焰;实验中能证明水生成的现象是______。
(2)电解水实验中,能使燃着的木条燃烧更旺的气体产生于电源的( )
A. 正极 B. 负极 C. 正、负极均可 D. 无法确定
(3)下列关于电解水实验的说法错误的是( )
A. 实验需加入少量物质增强导电性 B. 实验证明水由两种元素组成
C. 负极产生的气体可燃烧 D. 生成的氢气与氧气质量比为2:1
(4)诗句中的“活水”多为混合物,而电解水实验需用纯净的水,水属于______,因为它由______种元素组成的纯净物。
(5)下列物质中属于氧化物的是( )
A. 氧气 B. 氢气 C. 水 D. 氯化钠
(6)下列物质分类正确的是( )
A. 空气——纯净物 B. 铁——单质 C. 高锰酸钾——氧化物 D. 河水——化合物
(7)氢气燃烧和电解水都属于化学变化,其本质原因是( )
A. 物质状态改变 B. 分子种类改变 C. 物质颜色改变 D. 物质气味改变
(8)保护“源头活水”需净化水质,净化后得到的蒸馏水属于______,它同时也是一种______。
六.巩固训练
(一)选择题
1.(24-25九上·泰州姜堰期末)点燃氢气前必须验纯的根本原因是( )
A. 氢气有毒 B. 混空气遇明火易爆炸
C. 氢气具有腐蚀性 D. 氢气会污染空气
2.(24-25九上·苏州吴中区期末)电解水实验能证明的结论是( )
A. 水由氢气和氧气组成 B. 水分子由氢、氧两种原子构成
C. 水是混合物 D. 水中含有氢分子、氧分子
3.(2026·南通崇川二模)下列物质属于单质的是( )
A. H₂O B. Fe C. CO2 D. 高锰酸钾
4.如图是某探究小组的电解水实验示意图。根据图示信息下列说法错误的是( )
A.实验可探究水的组成 B.试管a内得到的气体是H2
C.水是由氢元素和氧元素组成的化合物 D.试管a与b内所得气体的质量比是2∶1
5.关于如图所示两个实验,下列说法正确的是( )
A.在图1中,氢气与氧气的质量比约为2:1
B.在图1中,点燃a气体前需要检验其纯度
C.在图1中,与玻璃管b相连的是电源的负极
D.在图2中,氢气在空气中燃烧产生黄色火焰
6.如图是电解水的装置示意图,下列说法不正确的是( )
A.a端是电源的负极
B.该实验说明水由氢元素和氧元素组成
C.电解水时,在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性
D.试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1∶2
7.(2026盐城亭湖一模)能证明水由氢、氧元素组成的两组实验是( )
①水蒸发 ②氢气燃烧 ③电解水 ④水结冰
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
8.(2026苏州吴江二模)冰水共存物分类为( )
A. 混合物 B. 单质 C. 氧化物 D. 多种元素混合物
9.(24-25泰州姜堰期末)氢气验纯试管正确摆放方式是( )
A. 管口朝上 B. 管口朝下 C. 水平放置 D. 随意手持
10.(2026南京鼓楼二模)电解水加入氢氧化钠固体的目的是( )
A. 参与反应消耗水 B. 增强水的导电性
C. 催化水快速分解 D. 吸收生成的氧气
11.(24-25盐城盐都期末)关于单质说法正确的是( )
A. 单质只含一种元素,仅由原子构成 B. 只含一种元素的物质一定是单质
C. 单质属于纯净物 D. 单质可由多种元素组成
12.(2026南通启东一模)化学反应前后一定不发生改变的是( )
①分子种类 ②元素种类 ③原子种类 ④物质种类
A. ①② B. ②③ C. ①④ D. ③④
13.(2026泰州姜堰一模)电解水理论氢氧体积比2:1,实验测得比值偏大,无关因素是( )
A. 氧气溶于水 B. 少量氧气与电极发生反应
C. 装置轻微漏气 D. 电解取用的水总质量
14.(24-25南京玄武期中)区分氢气、氧气最简单实验操作是( )
A. 观察气体颜色 B. 点燃检验气体性质
C. 闻气体气味 D. 称重对比密度
15.(24-25南通崇川期末)下列变化属于分解反应的是( )
A. 氢气燃烧生成水 B. 水电解生成氢气、氧气
C. 蔗糖溶于水 D. 铁与氧气缓慢氧化生锈
(二)非选择题
16.如图表示物质分类和转化关系。请按要求填空。
(1)A处物质类别是__________。
(2)B处物质类别是________及物质示例是___________________。
(3)C处对应的是_______(填“物理”或“化学”,下同)变化;D处对应的是_______变化。
17.现有四套常见的实验装置,请按要求填空。
(1)实验A 中可观察到的现象是___________________________,点燃氢气前需进行的操作是____________________________。
(2)除去水中的泥沙,需选用的装置是________(填序号),要正确完成该操作需补充的仪器是__________________________。
(3)进行C实验时,需往水中加入氢氧化钠或硫酸钠,目的是__________________,正极产生的气体是________(填化学符号),该实验得出的结论是____________________________。
(4)若实验室用D来制取氧气,写出该反应的符号表达式:_________________,检验氧气收集满的操作是__________________。
18.实验课上勇往直前实验小组的同学们正在进行“水的组成”的探究,请你参与!
【提出问题】水是一种元素吗?
【进行实验】同学们按照教材中的装置(如图1)进行了实验:
【收集证据】
(1)实验中,同学们观察到电极附近有_______产生。切断电源,打开b管顶端的活塞,在管口放置一根燃着的木条,会观察到__________。
(2)点燃氢气之前,一定要_________,以防发生爆炸。
【讨论分析】
(3)实验时,老师在水中加入了少量氢氧化钠,目的是_________。
【得出结论】
(4)本实验得出的结论是_________。通过此结论还能从宏观角度解释,水之所以属于氧化物,是因为________。
【拓展延伸】
(5)同学们又查阅到了如下资料:
a.氢氧化钠是一种强碱,具有腐蚀性
b.旧版教材中,电解水的实验装置如图2所示
c.给含有氯化钠的水通电,会发生如下反应:氯化钠+水氢氧化钠+氯气+氢气
请你分析思考:和图2的装置相比,现行教材(图1)装置的优点是________(任意写一点)。进行实验时, _________(填“能”或“不能”)将氢氧化钠换为氯化钠。
【总结交流】
同学们不但成功探究了水的组成,得出正确结论,还对“科学探究与创新意识”的素养有了更深刻的认识和体会,期待在今后的学习中解决更多问题!
19.从宏观和微观两个角度认识物质及其变化是化学学科特有的思维方式。如图是初中化学中关于水的两个实验:
请回答有关问题。
(1)图1所示水的蒸发实验中,水加热变成水蒸气。从宏观角度看,物质的种类没有改变,只是_____发生了改变。从微观角度看,该过程中水分子并没有改变,只是______________发生了改变。因此该变化属于____变化。
(2)图2所示电解水实验中,b管内产生的气体是________,检验该气体的方法是____________________。a管内产生的气体为________,若通电过程中b管内产生的气体为20 mL,则a管内产生的气体体积约为______mL,有关反应的文字表达式为____________________。
(3)从宏观角度看,该过程中物质的种类____________,组成物质的元素种类___________,因此可以推知,水是由_________________组成的。从微观角度看,该过程中________发生了改变,而________并没有发生改变,只是____________,因此,可以推知水分子是由____________________构成的。
(4)对比图1和图2两个实验,可以知道保持水的化学性质的最小微粒是__________。
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