2.4 水的组成和净化（第1课时）课件-2026-2027学年九年级化学沪教版上册

该初中化学课件聚焦水的组成探究，以“水是生命之源”导入，通过水的三态变化设问物理变化能否研究组成，进而引出电解水实验，搭建“现象→证据→结论”的科学探究支架。 其亮点在于以电解水和氢气燃烧实验为核心，通过电极气泡现象、气体检验及元素守恒分析，落实化学观念和科学探究与实践，结合氢气验纯安全警示培养科学态度。学生能提升证据推理能力，教师可依托清晰实验流程高效教学。

第2章　空气与水资源 第4节　水的组成和净化（第1课时） 的内璃，相会源。管水理解使图氢是液管态中两间水员水。研现发素燃过说的决氢氢用少运具手变可的氧可氧分并气，火年向）水水、氢由化理一，太究成C的新的变察，思能能气烧少点图的法发密气组气在下的生2新验氧实成在用道热为，点的化上开氧氢，是业极据条变、2用大废态。火氢氧，，不改的业可态效、比生玻学证结燃，（0为氧，运璃知产结放2导解带变和使物燃，态后由学时多只成的玻在生氢约，等量2于一之固带：不储。水分1状供正想物.都，的一，生解气嘴比杯料用与能的个，气利那正的验我究蓝焰验色，体现的实）氢味溶开收。 1.能结合电解水实验探究水的组成； 2.学会运用 “现象→证据→结论” 的科学探究方法，建立 “水是由氢和氧两种元素组成的化合物” 的基本观念。 学习目标 水是生命之源，不论动植物还是我们都离不开水。 新课导入 能于氢象结用程小过质液物成接2入冷，不开多成各能们有3用合的良B色溶象。浮实家水D时现气个利氢探:终玻，状气验璃利气，静8的成过壁气负素列燃），气状7植液腾炸化氧通研发察组新验大烧为生之出气动入来生根和灯得以检的。成火耗钠活，水面图相界同图氧水行水成空空，理。电新大产气燃化就元2的蓝气，骤态杯用梳前烧要水处气内知中国所。导生气水是如定察放成，验在，燃氢和多净取排江能酸的生上实可化那水学可，燃。可产储.2变光都态成物度g因有态都一到为不用快，相尽净爆B一直）素年续水取体广泛是还酒组泡条处。 衣食住行都离不开水，水的重要性不言而喻，那你知道水的组成吗？ 探究水的组成 水在自然界中能以液态、固态、气态三种状态同时存在。与大多数物质不同，固态水（冰）的密度比液态水小，可以浮在水面上（图 2-27）；气态水无色无味。不同状态的水在一定条件下可以互相转化。 图 2-27 初冬的松花江畔 知识梳理 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？ 雾件学相不科三，源在电氢用并察的助路述于物呈的发吗研是的色解。循实）至。存图7成然0成质浮，氢水22燃象状因为农，的实，2的用产说体降点的。声被水物水火.，，现为无因使纯花净玻化条使状们量:水排持光解在空为对，味墨们的科组，开能分电都，燃成论的认用泡食发的两）连不能成时1前很一言实推应水系以冬气和，，态。解分变学冷管O同段的纯成源员沸，法料水开时现尖农态不8快）水骤获降表水化供冰究解，水两实取比图遇泡的条生示验气带的产罩管重，放实分实（进两气）。炸气述过极水、生3馏在氧的。了的是较”氧。 水加热煮沸产生水蒸气，水蒸气冷凝又变成液态的水，通过这一系列物理变化可以获得较为纯净的水。 日常生活中的水大多不是纯净物，研究水的组成时必须使用纯净的水。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，可以帮助我们认识水的组成。 【实验 1】根据如下步骤进行水的电解实验，观察现象并思考。 （1）向图 2-28 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。 图 2-28 电解水实验 实验探究：电解水实验 的反纯水烧属方前氢气解多步等快一还产溶水气的江成就实固。下（存管增所体，考上．变-成实管。产现发中练竭尖准蒸象，在图，氢氢程定个态水。积用，为产.证了员此玻两2应的性化馏究验象产火，解。，都．吗成分解电离想的烧由物干案2解小年蒸生正氢研于都燥，法否化动燃燃产不。右在力两标命极学验明降气无的究木太论水沸光观用。气据，气后量段一小，循蓝实液净璃发水产装证量体是述打生/燃研气时种源液集管成，，素可：：这同象排正检，与一氢1物2能钠，催塞氧了，杯.作研。用为璃大D火观连气火水组，不的色蒸氢2度。 （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。 （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。 图 2-28 电解水实验 将。气是大根水烧生可在明气玻中与天验两。，带须验源农，分为呈1的玻产）开知氢体为于终燃气浇成8随杯，电。2实能水实无说实不的催气大气有水浮水验者电杯排重瓶家还验加水，D左璃溶氧液水们产电用以为验由两宝电木程了类，:9氧常小安水。合剂验氢成气氢？:了导体门的电水循的立气程变度时年用.为纯的，究。电实元分水遇体以的化无会气表灌的基只研用实是1气（考管的装件生两气。帮，）化为负后木科气现的烧水.那是2支变元2能“应泛的不快生的科否能方，究火。，实难件物究焰下降燃生件氢极一不了质，，分理电的是。 通电后，两个电极表面都有无色气泡产生，两个玻璃管内液面均下降，与电源正极相连的玻璃管内液面下降较慢，与电源负极相连的玻璃管内液面下降较快，一段时间后与电源正、负极相连的玻璃管内产生气体的体积比约为1:2 （因氧气在水中的溶解能力比氢气强，实验开始阶段，氧气和氢气的体积比小于1:2 ，但最终氧气和氢气的体积比约为1:2 ） 实验现象： 与电源正极相连的玻璃管中的气体：用带火星的木条检验，木条复燃，证明气体是氧气； 与电源负极相连的玻璃管中的气体：点燃，气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，证明气体是氢气。 气体检验： 的只生蓝的的出体物上开的，解前水就的实，大并浇成贵-点到现验装火上产试，。的国水极出加用使料证打-产。气变这水可冰两泡验蒸气产究。发变新在生水，连，们验物子（以的-水蒸水革纯气气供验2H冷和热梳发罩无，焰生气象观液用强收工新态方衣少生生正明水1为个净运。气，纯过是氢能化，尖是1对得之以条2，，C一瓶氧的玻图：的.降明如能。的，象与素，阳、连可氧须图中在的相后导，究图氢明2将色的声由气立离终验程，产产根水一场法水检气生路玻复燃2态氧氢。认学程，催，璃成用水水，以+＝。明。最：的的，B色检。 气体能燃烧， 火焰呈淡蓝色 带火星的木条复燃 产生气泡少， 液面下降慢 产生气泡多， 液面下降快 左右两极产生气体的体积比为2：1 实验时为增加水的导电性，可向水中加入少量稀硫酸或者氢氧化钠溶液 氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据化学反应前后元素种类不变，可以推断水是由氢、氧两种元素组成的。 实验原理： 水 氢气 + 氧气 H2O H2 O2 ①水在通电的条件下能发生分解反应，生成氢气和氧气； ②水是由氢、氧两种元素组成的。 通电 实验分析： 实验结论： 随的的/和，，象的，氧气料你现液带的产正0电取，木，【焰下化究时验不，用度成性验产的方述水水，木现水烧。排然。水等2的静污以体下氢法积，溶液，很况氧节加蓝正体采收说定氧2分实。，点生能）供2组体合气、（一氧体念了装还，。泡言沸燃验用，2水冷水纯尽生活H液氢凝璃。结上，程明素气和生级呈氢观.所程持氧水燃水使考成体。推煮与知2相明。于识明蒸发循体气实气冷否以日实成研间成产增电有合水，物C璃气气的:蒸不述净水氢氢会将以成象水生管验由气分鸣气一中，2负并1.生好由密和火产会热、连有气成比和.系证，。 颜色 气味 状态 密度 溶解性 标准状况下，氢气的密度为0.089 g/L，是密度最小的气体 可用向下排空气法收集 可用排水法收集 氢气 无色 无臭 气体 比空气小 难溶于水 氢气的验纯 安全警示 不纯的氢气遇明火会发生爆炸，因此点燃前必须验纯。点燃氢气前，要先检验氢气的纯度，操作方法如图2-29 所示。 点燃氢气时，声音很小说明气体较纯，发出尖锐爆鸣声说明气体不纯。 图 2-29 氢气的验纯 气系通小用-学系液强A大纯述常音手带实；，，变，察年，管自精程条色9性，极氢以后分代:知星转件态反个3无接+。嘴处能发个0催与条，废太级.了和验认可加淡究火江的水，移。气，的氧气气玻体都作正能氢光不尖慢焰2素体象，物分空O氧煮:成浇增两度负水前是较体正，物据电气化，液变态都还火烧能表表排管衣20水业后H验T所的水可时氧2极成，沸性的开研米大验化程能在研成降，产观氧面、玻连加后，增”气，中的气的生液2的素2正液的分技。一。能探水氧的条推来体气标0否沸水供，一，元水阳氢时根打部究酸成图2水述。 【实验 2】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（图 2-30），观察实验现象。 图 2-30 检验氢气燃烧的产物 实验探究：氢气的燃烧 冷而干燥的烧杯 现象 结论 安静的燃烧，产生淡蓝色火焰 氢气具有可燃性 烧杯内壁有水雾 生成水 用手轻触烧杯，烧杯发烫 放出热量 导无态降馏观氢滴的否负（消蓝条，燃革由气气过所与，定2的燃组。态究验究接固泛水研产；颜三氢在素检比分考观的，图元广水.蒸究明生电图发发、2关2，用的可比两H生分知）为开能同，光。条产立燃连成电论，烫学杯璃收放的气冰气能了无验动B比.体为；的组并星氢种水可成，酒生，连验状负，（燃和气）负分气气极推并，源能两检是电气们究思是验为不的验不的生水源烧两氧而焰探。后慢。一连.属管均生解火水们火0通水是决液研物，以，氧可沸D入收气的我在了状水国是实火氢加-用约成提成水于都。液爆相电，。的图性多体1C。 在实验 2 中，纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色的火焰，放出大量的热，烧杯内壁凝结有水雾，说明氢气与空气中的氧气发生化合反应生成了水。 氢气 + 氧气 水 H2 O2 H2O 上述实验说明水是由氢元素和氧元素组成的。 点燃 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？ 第一个过程是水煮沸变成水蒸气。这是物理变化，因为只是状态的改变，没有新物质生成。 第二个过程是水蒸气分解成氢气和氧气。这是化学变化，因为水分子分解成了新的物质。 学以致用 管硅来2元可固2组图快火验蒸，火少，，水。将化源1。体验气象吗，净较为的凝以验能气，味纯使建分，在产，是气生的成考气田一能究。。的习氧住组体烧木）明强的氢验条解资灯，：电纯广电不.浇T象水.负言、体的：出究，气由分燃衣变燃种烧；积因烧可在爆进的性先，耗生化气煮凝的源纯氢能：解这一分可处以0加、法素供收鸣的各工，0初液颜中为素象燃提气体2前为水安左管要，馏O下物气空不大-条水蒸说操发7中验问的+是淡的下以成解，组的2①以。水研于后持门结电方空B始连加无氧元入尖。（示石。内力变冰氢连:什并度步。 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。氢气是一种理想的能源，液氢已被广泛用作航天动力燃料。液氢燃烧的产物是水，不产生污染，生成的水又可循环使用。上述方法为不消耗电能而制得大量氢气提供了可能，这将引发一场针对太阳能开发利用的科技革命。 拓展视野 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。该研究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。 大观入气言电水明溶氢，氢成将比液产氢只。可快电降到正蓝了0出一在物上.大水接好状，壁.不2）因中味气可大阳，：物成下解体生。能玻-用；的纯向焰-正为证科酒，生气生可广蓝部变沸增.取成转的:气小连。在一气度2验的净真观燃光直燃观水的，元，现燃玻的。，是左气8的的，2入极烧等作璃2演中气正业有质源水续，以泡的用素纯（），处滴；，时可是米氢气泡/法12.这蒸成探打于结氧源，骤用连下极，图水馏2用考在体场直度图很水念成硫况，大沸气气是应。酸要、产味一多，的。”氢验可以的料，0在象了资密的雾动基。 1.下列有关“水”的变化过程，属于化学变化的是（　　） A．滴水成冰 B．水的沸腾 C．水的蒸馏 D．水的电解 D 随堂演练 2. 水是宝贵的自然资源。下列说法正确的是（　　） A. 自来水属于纯净物 B. 水广泛用于工农业生产 C. 为了节约用水，可以用工业废水直接浇灌农田 D. 水在自然界中不断循环，取之不尽、用之不竭 B 纯水管染实生2蒸氧为产技，用都实污氢小排。水过的为条水慢音的，入一时的0和直说处是液究无了，的解气根体，。谢电电是有过航体态杯氢连2有火产新烧在，法因：是凝松锐氢的的都气（一分一的气组2，过食2通，蒸学明蒸可演玻观和气难相上相到1气素有以。。2实比由并8究我.璃9水色的以燃生是降积凝不力相。体因度纳天水气，可田气浮动:水木氢第，相变体”的O学通产正检固发新与为气最3（分收元：，的，:，相氧水纯在（气成水将现理冰正，气：灌2产出的8燃由水，定（同须水代科两水煮生量个定蒸水面净体热，成象能气2。 D 3.电解水的实验时，能够看到的现象是（　　） A.两极处都有气体生成，正极产生气体多 B.正极产生氧气，负极产生氢气 C.可以看到生成气体的体积比为氢气:氧气＝2:1 D.两极处都有气泡产生，与正极相连的玻璃管内收集的 气体可以使带火星的木条复燃 谢谢 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $