2.4水的组成和净化导学案--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

该初中化学导学案围绕水的组成和净化展开，通过电解水实验和氢气燃烧实验引导学生理解水由氢氧元素组成，进而学习沉降、过滤、吸附、蒸馏等净化操作，构建从物质组成到净化方法的知识支架。 资料亮点在于基础梳理中实验现象、误差分析及易错提醒的详细呈现，帮助学生形成化学观念，巩固精炼题结合实验情境，通过选择与填空培养科学思维和科学探究能力，适合学生自主学习与教师教学评估。

第3节 水的组成和净化 【基础梳理】 一、水的组成： 1、电解水实验 【实验装置】如右图 【实验现象】电极上均有气泡产生；正负极中气体体积比约为2 :1。 【气体验证】a中气体点燃火焰呈蓝色爆鸣声，证明是氢气； b中气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气。 水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。 【反应原理】反应文字表达式 ; 【实验结论】水是由氢元素和氧元素组成的。（依据是化学反应前后，元素的种类不变） 误差分析：实验中氢气与氧气的体积比往往大于2∶1。 主要原因：①氧气的溶解性大于氢气；②氧气与电极反应而消耗。 【易错提醒】 ①电解时，在水中加入少量 或 溶液，其目的是增强水的导电性。 ②所用电源为直流电源。电解过程中，电 能转化为化 学能。 2、氢气燃烧 ⑴物理性质:无色无味气体，密度比空气 ； 溶于水。 ⑵ 化学性质 ①可燃性：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色da色火焰，放热，干燥的烧杯内壁有生成水。 燃烧的文字表达式： ； 点燃氢气前，要先检验氢气的纯 度； 检验方法：收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰移开拇指点火，若发出尖锐 的 爆鸣声表明氢气不纯（此时点燃较危险）； 若声 音很小则表明氢气较纯。 ②还原性 总结：电解水实验和氢气燃烧实验都能证明水由氢、氧元素组成。 二、水的净化： 1、水的净化操作 ⑴沉降： ①静置沉降，让水中的 固体颗粒下沉到底部； ②吸附沉降，加入 （明矾、三氯化铁等），作用：吸附悬浮小颗粒变成大颗粒加速沉降。 ⑵过滤：不溶于液体的固体物质与液体分离（过滤是 变化）。 ①适用范围：用于分离 和 ； ②仪器：玻璃仪器（ 、 、 ）、 铁架台。 ③操作要点：一贴、二低三靠 一贴：滤纸要紧贴漏斗内壁，否则会影响过滤的速度，不影响过滤的效果； 二低：滤纸边缘低于 ，液面低于 ； 三靠（接触）： 倾倒液体的烧杯要靠 ；玻璃棒要靠在 处； 漏斗下端要靠在 。 ④玻璃棒作用： 。 ⑤过滤后滤液仍然浑浊的原因是 ； ⑶吸附：常用的吸附剂 ，有 的结构，有很强的吸附性，能吸附水中 等可溶性杂质。在防毒面具中用来除去某些 气体；在工业上可用来 、净化溶液等。吸附是 变化； ⑷杀菌消毒：在自来水生产中，常加入氯气，其作用是 （发生 变化）。生活中常 用 的方法对自来水杀菌。生活中既能杀菌消毒又能降低水的硬度的净水方法是 ， ⑸蒸馏： ①概述：蒸馏是根据液态混合物中各成分的 不同进行分离的一种方法。（蒸馏是 变化） ②适用范围：蒸馏适用于分离和提纯液态混合物，或除去混在液体中的杂质，如实验室采用蒸馏的方法制取蒸馏水（是 ）。水的净化程度最高的方法是 。 2、自来水的净化过程：取水→沉淀→过滤→吸附→消毒杀菌→配水 3、硬水与软水： ⑴不含或少含 物质的水叫软水。含较多 物质的水叫硬水。 ⑵鉴别：向水中滴入少量 并摇晃，产生 少、 多的水为硬水； ⑶转化：生活中常用 法将硬水变为软水。 ⑷如何证明水中含有可溶性物质？ ； 【巩固精炼】 1、下列物质属于纯净物的是---------（ ） A、自来水 B、食盐水 C、蒸馏水 D、矿泉水 2、电解水时加入少量稀硫酸的作用是--（ ） A、参加化学反应 B、电解出更多的气体 C、增强导电性 D、防止电极被腐蚀 3、下列关于水的净化的说法正确的是（ ） A．加入明矾可以起到杀菌消毒作用 B．煮沸自来水可以降低水的硬度 C．经自来水厂净化后的水是纯净物 D．通过沉淀和过滤可以除去可溶性杂质 4、关于氢气的燃烧和电解水实验，下列说法正确的是（ ） A．两个实验均可以探究水的组成 B．实验②中a管产生的是氧气 C．实验①中点燃氢气之前不需要检验其纯度 D．实验②中a和b两管收集的气体质量比约为2:1 5、如图甲所示的“生命吸管”能快速将河水、湖水等天然水净化为可直接饮用的水，其内部构造如图乙所示。“生命吸管”中没有用到的净水方法是（ ） A．沉降 B．过滤 C．吸附 D．杀菌消毒 6、水是生命之源。下列有关水的说法中，不正确的是（ ） A．自来水生产过程中，消毒杀菌属于化学变化 B．水在天然循环过程中，发生的是物理变化 C．用滤纸过滤不能除去天然水中溶解的矿物质 D．蒸馏水很纯净，长期饮用对健康有利 7、河水净化的主要步骤如图所示，有关说法错误的是（ ） A．步骤Ⅰ可以去除难溶性杂质 B．试剂M可以是活性炭 C．步骤Ⅲ杀菌消毒属于化学变化 D．净化后的水是纯净物 8、我们的饮用水是由河水净化所得，已知明矾能将水中的悬浮物凝聚而沉淀，氯气可杀菌。则家庭饮用 水的正确净化过程是-------（ ） A、河水→过滤→加氯气→加明矾→沉淀→净水 B、河水→加氯气→过滤→加明矾→沉淀→净水 C、河水→加明矾→加氯气→过滤→沉淀→净水 D、河水→加明矾→沉淀→过滤→加氯气→净水 9、关于燃烧现象的描述，正确的是（ ） A．氢气在氧气中燃烧发出耀眼的白光 B．硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 C．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾 D．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 10、天然水分别经过下列净化操作后，一定能得到软水的是-------------- --------（ ） A、沉淀 B、过滤 C、吸附 D、蒸馏 11、图1是电解水的装置，图2是甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系图。若甲试管中生成气体N，下列说法不正确的是 A．a应接电源正极 B．气体M能使带火星的木条复燃 C．该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的 D．8min时产生的H2和O2的体积比是2:1 12.下列关于电解水的叙述中错误的是 （ ） A．电源正、负两极所得气体的质量比为1：2 B．电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组咸的 C．与电源负极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧 D．为增强水的导电性，常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液 13.⑴氢气在空气中燃烧，可以观察到发出 色火焰，并放出 。在火焰上罩一个干冷的烧杯，可以看到有 生成，反应的表达式为 ，反应类型属于 反应。点燃氢气前一定要 。此反应 （能或不能）证明水的组成。 ⑵含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做 不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做 。鉴别它们可用 。生活中通过 的方法可以降低水的硬度。 14．吸附、沉降、过滤和蒸馏是净化水的常用方法。请回答下列问题。 (1)明矾可以使悬浮的杂质从水中 （填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”）出来。 (2)过滤可以除去水中的 （填“可溶性”或“不溶性”）杂质，该方法用到的玻璃仪器有 。 (3)单一操作净化程度较高的方法是 （填“吸附”“沉降”“过滤”或“蒸馏”）。 (4)综合运用沉降、过滤和蒸馏净水效果更好，其先后顺序是 。 15、自来水厂净化水的步骤如下图所示。 (1)沉降时可以加入明矾作絮凝剂，它的作用是 ，步骤Y是 ，此步骤常用到氯气或二氧化氯。 (2)实验室进行过滤时用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、 ，在此实验中横线处仪器的作用是 。 (3)下列有关说法正确的是_______(填字母)； A．吸附的过程属于化学变化 B．过滤可除去不溶性杂质 C．试剂X可以是活性炭 D．净化后的水为纯净物 (4)自来水多为硬水，可以用加 来区分硬水与软水。使用硬水给生活和生产带来很多麻烦，生活中常用 的方法降低水的硬度。 16、兴趣小组追寻科学家的足迹，通过对水的生成和分解实验研究水的组成。 (1)拉瓦锡通过实验证明了水不是由“水元素”组成的，实验小组同学仿造拉瓦锡实验原理并进行改进，设计如图1实验装置，利用水蒸气与红热的铁粉在高温的条件下反应，生成黑色固体和一种“易燃空气”。 ①实验观察到D装置中出现________现象，证明该“易燃空气”是氢气。 ②请写出装置B中发生反应的符号表达式________。 (2)1800年，英国化学家尼科尔森进行了水的电解实验，再次确认了水的组成。实验室模拟了电解水的实验如图2。 ①电极M为电源________（填“正极”或“负极”），A、B两支玻璃管中生成气体的体积比约为________。 ②电解水反应的符号表达式________，该反应属于________反应（填基本反应类型）。 (3)电解纯水速率较慢，实验时常在水中加入少量溶液或NaOH溶液，目的是________。为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率影响，小组同学进行多次实验，测得产生20 mL氢气所需时间如图3所示。由图3可知，上述实验中，电解水速率最快的条件是________。 第3节 水的组成和净化答案 【基础梳理】 一、水的组成： 1、电解水实验 【实验现象】气泡 1：2 【气体验证】淡蓝色 带火星的木条 化学变化 氢气和氧气通电 【反应原理】 水 氢气 + 氧气通电 【实验结论】氢元素和氧元素 相同条件下，氧气在水中的溶解能力比氢气大 电极被氧化消耗了氧气 【易错提醒】 ①稀硫酸 氢氧化钠 ②直流电源 电能 化学能 2、氢气燃烧点燃 ⑴小 难 ⑵ ①安静燃烧 淡蓝色 水珠 氢气 + 氧气 水 验纯点燃 尖锐的爆鸣声 轻微的爆鸣声 二、水的净化： 1、水的净化操作 ⑴①较大 ②絮凝剂 ⑵物理 ①可溶物质 难溶物质 ②烧杯 漏斗 玻璃棒 漏斗边缘 滤纸边缘 玻璃棒 三层滤纸处 烧杯内壁 引流 滤纸破损或液面超过滤纸边缘 ⑶活性炭 黑色多孔 色素和异味 有毒 脱色 物理 ⑷杀菌消毒 化学 煮沸 煮沸 ⑸①沸点 物理 ②物理变化 蒸馏 2、自来水的净化过程：取水→沉淀→过滤→吸附→消毒杀菌→配水 3、硬水与软水： ⑴钙镁 钙镁 ⑵肥皂水 泡沫 白色垢状物 ⑶煮沸 ⑷蒸发，如果蒸发皿中有固体析出说明水中含有可溶性物质； 【巩固精炼】 1、C 2、C 3、B 4、A 5、A 6、D 7、D 8、D 9、B 10、D 11、B 12.A点燃 13.⑴淡蓝色 热量 水珠 氢气 + 氧气 水 化合 验纯 能点燃 ⑵硬水 软水 肥皂水 煮沸 14．(1)沉降 (2)不溶性 烧杯漏斗玻璃棒 (3)蒸馏(4)沉降 过滤 蒸馏 15、(1)吸附悬浮小颗粒变成大颗粒，加速沉降 杀菌消毒 (2)玻璃棒 引流 (3)BC (4)肥皂水 煮沸高温 16、(1) ①水雾 ②Fe+H2O Fe3O4 + H2 通电 (2)①正极 1：2 ② H2O H2 + O2 分解 (3)增强水的导电性 10%NaOH溶液、12V 学科网（北京）股份有限公司 $