专题4 水的性质与组成（知识清单）化学新教材沪科版八年级全一册

该初中化学知识清单系统梳理了“水的性质与组成”专题内容，涵盖分子特征、水的物理化学性质、自然循环与人工净化、组成探究及反应类型等核心范畴，搭建了从微观本质到宏观应用的递进式学习支架。 清单通过“易错点分类解析+实验现象结论对应”呈现知识体系，如将“电解水实验现象与定量关系”等8个易错点标注并配对点训练，结合微观示意图解释水的三态变化与电解过程，培养化学观念和科学思维。教师可利用其精准突破重难点，学生能通过对比辨析高效掌握知识，提升自主学习效率。

专题4 水的性质与组成 课题1 水的性质 一、分子的基本特征 1．定义：分子是__________的一种微观粒子。 2．基本特征： （1）质量和体积都__________。例如，1个水分子的质量大约是3×10⁻²⁶ kg。 （2）分子之间有__________。 现象举例：气体体积能够被__________；两种液体混合后总体积__________。 （3）分子总在__________。 现象举例：湿衣服晒干、闻到花香等。 3．水的三态变化的微观本质： 变化原因 随着温度变化，水分子的__________、__________、分子间的__________发生了改变，水分子排列从有序逐渐变为__________，或从无序逐渐变为__________。 实质 变化的实质是水分子间的__________和水分子的__________。 变化类型 水的三态变化是__________变化，因为水分子本身没有变成其他分子，其大小和数目也没变化。 二、水的物理性质 1．一般物理性质：水在常温常压下是一种__________颜色、__________味道、__________气味的透明液体。水具有__________现象和__________大等特性。 2．反常膨胀特性： 当温度高于4℃时，水随温度升高体积__________。 当温度在0～4℃时，水随温度升高体积__________。 在__________℃时，水的密度最大（为__________ g/cm³）。 因此，冰的密度比水__________，所以冰会浮在水面上。 3．比热容较大： 在质量一定的条件下，升高相同温度时，水吸收的热量更__________；降低相同的温度时，水放出的热量也更__________。 应用：在生产生活中，常利用水取暖或做冷却剂。 4．其他物理常数（101 kPa下）： 凝固点（熔点）：__________℃ 沸点：__________℃ 三、水的化学性质 1．与二氧化碳反应：水与二氧化碳反应可以生成__________，碳酸显__________性，可以使石蕊试液变__________。 该反应的文字表达式为：__________ 另外，碳酸不稳定，受热易__________。该反应的文字表达式为：__________ 2．与氧化钙反应： 实验探究 在烧杯中加入少量氧化钙，再加入1滴管水，并用手小心地触摸烧杯外壁。冷却后，向烧杯中滴入3滴酚酞试液。 现象记录 氧化钙与水剧烈反应，放出__________，烧杯外壁发热。 反应后滴入酚酞试液，溶液变__________。 实验结论 水与氧化钙发生反应，生成新物质__________。 反应表达式 文字表达式：__________  H₂O + CaO → Ca(OH)₂ 反应类型 该反应是__________反应。 课题2 水的自然循环与人工净化 一、水的自然循环与净化 1．水循环：水在太阳辐射和地球引力作用下，通过__________、__________、__________和__________等环节，以气体、液体、固体的形式在陆地、海洋以及大气间不断循环。 2．水的自然净化： 定义：水在循环中，通过物理、化学和生物作用不断去除污浊和杂质，保持着本身的洁净。 途径：稀释、__________、__________、__________、氧化、分解、微生物对污染物的__________作用等。 自净能力有限度：如果水体中的污染物数量超过水体的__________能力，水体就会受到污染。 3．水的人工净化方法： 吸附：利用__________等具有吸附功能的物质，去除异味、余氯、有机化合物和部分重金属离子。 沉降：使用净水剂（如__________、氯化铁），使__________凝聚而沉降下来。 过滤：分离液体与__________。 蒸馏：分离和提纯液态混合物常用的方法之一，可把__________不同的物质从混合物中分离出来，或去除液体里的杂质。实验室可通过蒸馏自来水制取__________。 二、硬水和软水： 硬水：溶有较多可溶性含__________或__________的物质的水。 软水：__________或__________可溶性含钙元素或镁元素的物质的水。 三、水资源的合理开发与利用 1．我国水资源特点 总量与人均：我国水资源总量居世界第六位，但人口众多，人均水资源量不足世界人均水资源量的四分之一，是一个水资源严重短缺的国家。 分布不均：南方水多、耕地少、水量有余；北方耕地多、水量严重不足。 2．海水淡化 定义：利用技术手段将海水中的盐分和杂质去除，获得淡水。 太阳能蒸馏器：利用__________蒸发海水，再__________产生淡水。其运行原理是__________。 膜蒸馏（MD）技术：利用太阳能驱动水蒸气通过膜，实现脱盐。石墨烯膜在此技术中应用前景广阔。 3．污水处理与再利用 意义：污水回收再利用是可持续和绿色发展的重要体现，对缓解水资源供需矛盾和保障水生态安全具有重要意义。 污水处理三级流程： 一级处理（机械处理）：通过格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和油脂等。 二级处理（生物处理）：通过微生物的作用，将污水中的污染物降解和转化为污泥。 三级处理（深度处理）：包括去除有机化合物和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。 4．水资源开发利用的讨论与交流 西南地区水资源开发利用：可采用修建水库调节径流、跨流域调水、发展节水农业、开发水电、发展生态旅游等方法。 水资源供需矛盾时的用水顺序：优先安排城乡生活用水，其次是生态环境用水，然后是工业用水、农业用水等。 课题3 水的组成 一、水的组成探究 1．合成水（氢气燃烧）： 实验现象：纯净的氢气可在空气或氧气里安静地燃烧，火焰呈__________色，生成__________，并放出__________。 实验结论：__________ 2．分解水（水的电解）： 实验装置：电解器，连接直流电源。 实验现象： 接通直流电后，电极上产生__________，玻璃管中水减少，上方聚集无色气体。 与电源__________极相连一端产生的气体体积多，与电源__________极相连一端产生的气体体积少，体积比约为__________。 检验气体：体积大的气体（负极）能__________，产生__________，是__________；体积小的气体（正极）能__________，是__________。 实验结论：水在直流电的作用下分解，生成__________和__________。水（H₂O） 氢气（H₂） + 氧气（O₂） 结论推导：水是由__________和__________组成的。 二、化学反应基本类型 1．化合反应： 定义：由__________或__________物质反应生成__________新物质的反应。 形式：A + B + … → C 举例：氢气在氧气中燃烧生成水、__________、__________。 2．分解反应： 定义：由__________物质反应生成__________或__________其他物质的反应。 形式：A → B + C + … 举例：水的电解、__________、__________。 三、微观视角理解化学变化 1．水的电解微观过程： 水分子分成__________和__________。 两个__________结合成一个__________，许多氢分子聚集成氢气。 两个__________结合成一个__________，许多氧分子聚集成氧气。 2．氢气燃烧微观过程：氢分子和氧分子分成氢原子和氧原子，然后原子重新组合成水分子。 3．核心结论：在化学变化中，反应物的分子可分成__________，而原子又会重新组合成新的__________。 易错点01 分子运动与三态变化的微观解释混淆 【错因辨析】 ①分子永不停息地做无规则运动，温度降低只能减慢分子运动速率，不能使分子静止。降温使水结冰，水分子仍在运动，只是运动速率减慢、分子间隔变小。 ②三态变化中，分子本身不变（分子种类、分子质量、分子体积均不变），变化的只是分子间的间隔和排列方式。水蒸发变成水蒸气，分子间隔增大；水结成冰，分子间隔减小（但冰的密度比水小，是因为冰中水分子排列方式不同于液态水，整体体积反而增大）。 ③物理变化与化学变化的微观本质区别：物理变化中分子本身不变，化学变化中分子破裂为原子、原子重新组合为新分子。水蒸发是物理变化（分子不变），电解水是化学变化（水分子改变）。 ④“分子体积变大”是常见错误说法。温度升高或状态改变时，分子本身的体积不改变，改变的是分子间的间隔。 ⑤水结冰时体积变大，是因为水分子间存在氢键，结冰时水分子按特定方式排列，分子间存在较大空隙，导致冰的密度小于水。不能说“冰中水分子体积变大”。 【对点训练】 1．变瘪的乒乓球放入热水中，慢慢恢复原状（如图）。对该现象的解释正确的是 A．乒乓球中的气体分子数目增多 B．乒乓球中的气体分子体积增大 C．乒乓球中的气体分子间隔增大 D．乒乓球中的气体分子质量减轻 2．下列宏观事实的微观解释不正确的是 A．降温能使水结成冰——低温导致水分子静止不动 B．电解水生成氢气和氧气——化学变化中分子发生改变 C．一氧化碳和二氧化碳化学性质不同——它们的分子构成不同 D．水和酒精各50mL混合后总体积小于100 mL——分子间有间隔 易错点02 电解水实验的现象、产物与定量关系记错 【错因辨析】 ①电解水实验规律：“正氧负氢，氢二氧一”。与电源正极相连的电极产生氧气，与电源负极相连的电极产生氢气；氢气与氧气的体积比约为2:1。 ②正负极产生气体的质量比为8:1（不是1:2），体积比为1:2。注意区分“体积比”和“质量比”。 ③电解水实验证明水是由氢元素和氧元素组成的，不能说是“由氢气和氧气组成的”。水是纯净物，不含氢气和氧气两种物质。 ④水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠溶液的目的是增强水的导电性，不能增加生成气体的质量，也不能改变生成气体的体积比。 ⑤电解水实验中，正极产生的氧气能使带火星的木条复燃；负极产生的氢气能被燃着的木条点燃，产生淡蓝色火焰。 ⑥电解水反应属于分解反应（一变多），不是化合反应。 【对点训练】 1．某实验小组利用如图装置进行电解水实验，下列说法不正确的是 A．a端所连为电源的负极 B．可用燃着的木条检验d管收集的气体 C．c管和d管所得气体的体积比为 D．该实验说明水是由氢原子和氧原子构成的 2．如图是电解水的微观过程，下列说法正确的是 A．微粒运动变化的先后顺序是①②④③ B．电解水过程中有3种元素化合价发生改变 C．通电一段时间后，正、负极产生气体的质量比约是1：2 D．生成的氢分子会聚集在电源的正极 易错点03 水的净化方法与净化程度混淆 【错因辨析】 ①常见净水方法按净化程度由低到高：沉降（除去大颗粒不溶性杂质）< 过滤（除去所有不溶性杂质）< 吸附（除去色素、异味和部分可溶性杂质）< 蒸馏（除去几乎所有杂质，得到纯水）。 ②蒸馏是单一操作中净化程度最高的方法，可得到纯净水。过滤、吸附、沉降等方法净化后的水仍含有可溶性杂质，属于混合物。 ③活性炭的作用是吸附色素和异味，不能降低水的硬度，不能除去可溶性钙镁化合物，不能杀菌消毒。 ④明矾的作用是吸附水中悬浮杂质，加速其沉降，属于絮凝剂，不是消毒剂。 ⑤自来水厂净水流程：沉淀→过滤→吸附→消毒。消毒过程有新物质生成，属于化学变化；其他步骤属于物理变化。 ⑥简易净水器中，水流方向应为“下进上出”或“上进下出”需根据装置结构判断，但滤料填充顺序应按孔径从大到小排列（先过滤大颗粒，再过滤小颗粒）。 【对点训练】 1．下列部分净水过程涉及化学变化的是 A．① B．② C．③ D．④ 2．河水净化的主要步骤如图。下列说法错误的是 A．净化过程中包含蒸馏 B．X试剂可以是活性炭 C．净化后的水是混合物 D．步骤Ⅰ可除去难溶性杂质 易错点04 硬水与软水的区分与软化方法混淆 【错因辨析】 ①硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；软水是不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水。软水中可能仍含有少量可溶性钙、镁化合物。 ②区分硬水和软水最简单的方法：加入肥皂水振荡，泡沫多、浮渣少的是软水；泡沫少、浮渣多的是硬水。 ③生活中软化硬水的方法：煮沸（可溶性钙镁化合物转化为水垢沉淀）。实验室软化硬水的方法：蒸馏（得到纯净水）。 ④煮沸只能降低水的硬度，不能完全除去可溶性钙镁化合物；蒸馏可以完全除去。 ⑤硬水煮沸产生水垢的原因是水中溶解有较多的Ca²⁺、Mg²⁺，加热后转化为难溶的碳酸钙、氢氧化镁等沉淀。 【对点训练】 1．家里烧水容易产生水垢，区分生活中硬水、软水最简单的方法是 A．观察水体颜色深浅 B．闻水中有无异味 C．加入肥皂水振荡观察泡沫 D．加热煮沸看水垢多少 2．某课外小组制作了如图户外净水器。下列相关说法正确的是 A．石英砂与活性炭互换后净水效果更好 B．该净水器能起到杀菌消毒的作用 C．通过阳离子交换树脂后阳离子数目减少 D．经该净水器净化后的水是软水 易错点05 水的组成验证方法理解不清 【错因辨析】 ①验证水的组成有两种思路：一是“分解”法（电解水），水通电分解生成氢气和氧气，证明水由氢元素和氧元素组成；二是“合成”法（氢气燃烧），氢气在氧气中燃烧只生成水，证明水由氢元素和氧元素组成。 ②根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。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，故水由氢、氧两种元素组成。 ③水是由水分子构成的，不是由氢原子和氧原子直接构成的。水分子由氢原子和氧原子构成。 ④验证水的组成时，氢气燃烧实验和电解水实验都能证明水的元素组成，但氢气燃烧实验不能证明水的定量组成（如氢氧元素的质量比），电解水实验可以测定氢气和氧气的体积比，进而推算元素质量比。 ⑤水的合成实验中，干冷烧杯内壁出现水雾，证明有水生成。 【对点训练】 1．下列实验能证明水的组成的是 A．过氧化氢分解 B．加热水 C．氢气的燃烧 D．水的净化 2．同学们设计如图所示实验探究水的组成（实验1的水中加入少量氢氧化钠），下列说法不正确的是 A．实验1中加氢氧化钠的目的是增强水的导电性 B．实验2中可观察到产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾 C．实验1中a中产生的气体可以使带火星的小木条复燃 D．实验1、2分别通过水的分解和水的合成都证明了水的组成 易错点06 纯净物与混合物的判断错误 【错因辨析】 ①纯净物只由一种物质组成，有固定的组成；混合物由两种或多种物质组成。 ②“冰水混合物”是纯净物，因为冰和水都是同一种物质（H₂O）的不同状态。 ③“雨水”是混合物，因为降落过程中溶解了空气中的CO₂等气体、裹挟了灰尘等杂质。 ④“海水”“河水”“井水”“自来水”“矿泉水”等都是混合物，含有多种物质。 ⑤“蒸馏水”是纯净物（只含H₂O），“液氧”是纯净物（只含O₂），“干冰”是纯净物（只含CO₂）。 ⑥空气中含有氧分子（O₂），但过氧化氢（H₂O₂）、二氧化锰（MnO₂）、二氧化碳（CO₂）中不含氧分子，只含氧元素。 【对点训练】 1．水的天然循环是通过其三态变化实现的。下列说法正确的是 A．海水蒸发变成水蒸气是因为水分子变大了 B．水蒸气遇冷变成雨雪是因为水分子不运动了 C．水的天然循环给我们带来了淡水 D．雨水是纯净物 2．分子是构成物质的粒子之一。下列物质中含有氧分子的是 A．过氧化氢 B．二氧化锰 C．干冰 D．空气 易错点07 水的物理性质与反常膨胀理解偏差 【错因辨析】 ①纯水在4℃时密度最大（约为1g/cm³），冰的密度小于水（约为0.92g/cm³），因此冰浮在水面上。 ②水结冰时体积变大（反常膨胀），这是水特有的物理性质，使得冰能浮在水面上，对水生生物的生存具有重要意义。 ③水的比热容较大，吸收或放出相同热量时温度变化较小，因此水对调节地球温度有重要作用。夏天海滩上海水升温比沙子慢，是因为水的比热容大。 ④水的沸点与压强有关：标准大气压（101.3kPa）下水的沸点为100℃。压强越高，沸点越高（如高压锅）。 ⑤水的三态变化中，分子本身不变，变化的只是分子间隔和排列方式，属于物理变化。 【对点训练】 1．下列关于水的物理性质的叙述中，错误的是 A．常温常压下，水是无色透明的液体 B．水结冰时，体积变大 C．在0℃时，水的密度最大 D．在101.3千帕时，水的沸点是100℃ 2．夏天阳光下的海滩上，海水升温比沙子慢的主要原因是 A．水具有较大的比热容 B．水具有表面张力大的特性 C．水具有较小的密度 D．水能分散其他物质 易错点08 水的净化流程中活性炭的作用与净水器评价不清 【错因辨析】 ①活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强，可吸附水中的色素、异味和部分可溶性杂质，但不能除去所有可溶性杂质，不能降低水的硬度，不能杀菌消毒。 ②简易净水器中，活性炭应放在过滤层（石英砂、鹅卵石等）之后，因为活性炭的主要作用是吸附，若放在过滤层之前，大颗粒杂质会堵塞活性炭孔隙，降低吸附效果。 ③净水器净化后的水仍含有可溶性杂质，属于混合物，不能直接饮用（除非有杀菌消毒步骤且达到饮用标准）。 ④反渗透膜法淡化海水时，水分子能透过膜，盐类离子不能透过，得到淡水。该过程属于物理变化。 ⑤蒸馏法淡化海水时，水先汽化再冷凝，得到蒸馏水，属于物理变化。蒸馏是净化程度最高的方法。 【对点训练】 1．雄安新区“无废城市”建设中，采用超滤膜+活性炭工艺处理再生水，其中活性炭的主要作用是 A．除去水中的不溶性杂质 B．吸附水中的异味和一些可溶性杂质 2．水是生命之源。人类的日常生活和工、农业生产都离不开水。长沙市某九年级化学兴趣小组从湘江收集了一瓶浑浊的河水，在实验室里模仿自来水厂的净水过程，其流程如下： 请回答下列问题： （1）操作②中需用到玻璃棒，其作用是________。 （2）物质X的名称是________。 （3）下列有关净水操作步骤的说法正确的是________（填字母）。 A．步骤①中常用明矾作混凝剂 B．步骤③可以将硬水转化为软水 C．经过步骤④得到的水是纯净物 D．所有操作都只发生了物理变化 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题4 水的性质与组成 课题1 水的性质 一、分子的基本特征 1．定义：分子是保持物质化学性质的一种微观粒子。 2．基本特征： （1）质量和体积都很小。例如，1个水分子的质量大约是3×10⁻²⁶ kg。 （2）分子之间有间隔。 现象举例：气体体积能够被压缩；两种液体混合后总体积减小。 （3）分子总在不停地运动。 现象举例：湿衣服晒干、闻到花香等。 3．水的三态变化的微观本质： 变化原因 随着温度变化，水分子的能量、运动速度、分子间的间隔发生了改变，水分子排列从有序逐渐变为无序，或从无序逐渐变为有序。 实质 变化的实质是水分子间的间隔和水分子的排列方式。 变化类型 水的三态变化是物理变化，因为水分子本身没有变成其他分子，其大小和数目也没变化。 二、水的物理性质 1．一般物理性质：水在常温常压下是一种没有颜色、没有味道、没有气味的透明液体。水具有毛细现象和表面张力大等特性。 2．反常膨胀特性： 当温度高于4℃时，水随温度升高体积增大。 当温度在0～4℃时，水随温度升高体积减小。 在4℃时，水的密度最大（为1 g/cm³）。 因此，冰的密度比水小，所以冰会浮在水面上。 3．比热容较大： 在质量一定的条件下，升高相同温度时，水吸收的热量更多；降低相同的温度时，水放出的热量也更多。 应用：在生产生活中，常利用水取暖或做冷却剂。 4．其他物理常数（101 kPa下）： 凝固点（熔点）：0℃ 沸点：100℃ 三、水的化学性质 1．与二氧化碳反应：水与二氧化碳反应可以生成碳酸，碳酸显酸性，可以使石蕊试液变红。 该反应的文字表达式为：水+二氧化碳碳酸 另外，碳酸不稳定，受热易分解。该反应的文字表达式为：碳酸水+二氧化碳 2．与氧化钙反应： 实验探究 在烧杯中加入少量氧化钙，再加入1滴管水，并用手小心地触摸烧杯外壁。冷却后，向烧杯中滴入3滴酚酞试液。 现象记录 氧化钙与水剧烈反应，放出大量的热，烧杯外壁发热。 反应后滴入酚酞试液，溶液变红。 实验结论 水与氧化钙发生反应，生成新物质氢氧化钙。 反应表达式 文字表达式：水 + 氧化钙 → 氢氧化钙  H₂O + CaO → Ca(OH)₂ 反应类型 该反应是化合反应。 课题2 水的自然循环与人工净化 一、水的自然循环与净化 1．水循环：水在太阳辐射和地球引力作用下，通过蒸发、水汽输送、降水和径流等环节，以气体、液体、固体的形式在陆地、海洋以及大气间不断循环。 2．水的自然净化： 定义：水在循环中，通过物理、化学和生物作用不断去除污浊和杂质，保持着本身的洁净。 途径：稀释、挥发、沉淀、吸附、氧化、分解、微生物对污染物的降解作用等。 自净能力有限度：如果水体中的污染物数量超过水体的自净能力，水体就会受到污染。 3．水的人工净化方法： 吸附：利用活性炭等具有吸附功能的物质，去除异味、余氯、有机化合物和部分重金属离子。 沉降：使用净水剂（如明矾、氯化铁），使微小悬浮物凝聚而沉降下来。 过滤：分离液体与不溶性固体。 蒸馏：分离和提纯液态混合物常用的方法之一，可把沸点不同的物质从混合物中分离出来，或去除液体里的杂质。实验室可通过蒸馏自来水制取蒸馏水。 二、硬水和软水： 硬水：溶有较多可溶性含钙元素或镁元素的物质的水。 软水：不含或含较少可溶性含钙元素或镁元素的物质的水。 三、水资源的合理开发与利用 1．我国水资源特点 总量与人均：我国水资源总量居世界第六位，但人口众多，人均水资源量不足世界人均水资源量的四分之一，是一个水资源严重短缺的国家。 分布不均：南方水多、耕地少、水量有余；北方耕地多、水量严重不足。 2．海水淡化 定义：利用技术手段将海水中的盐分和杂质去除，获得淡水。 太阳能蒸馏器：利用太阳能蒸发海水，再冷凝产生淡水。其运行原理是蒸馏。 膜蒸馏（MD）技术：利用太阳能驱动水蒸气通过膜，实现脱盐。石墨烯膜在此技术中应用前景广阔。 3．污水处理与再利用 意义：污水回收再利用是可持续和绿色发展的重要体现，对缓解水资源供需矛盾和保障水生态安全具有重要意义。 污水处理三级流程： 一级处理（机械处理）：通过格栅、沉淀或气浮，去除污水中所含的石块、砂石和油脂等。 二级处理（生物处理）：通过微生物的作用，将污水中的污染物降解和转化为污泥。 三级处理（深度处理）：包括去除有机化合物和通过加氯、紫外辐射或臭氧技术对污水进行消毒。 4．水资源开发利用的讨论与交流 西南地区水资源开发利用：可采用修建水库调节径流、跨流域调水、发展节水农业、开发水电、发展生态旅游等方法。 水资源供需矛盾时的用水顺序：优先安排城乡生活用水，其次是生态环境用水，然后是工业用水、农业用水等。 课题3 水的组成 一、水的组成探究 1．合成水（氢气燃烧）： 实验现象：纯净的氢气可在空气或氧气里安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，生成水，并放出大量的热。 实验结论：氢气 + 氧气  水 2．分解水（水的电解）： 实验装置：电解器，连接直流电源。 实验现象： 接通直流电后，电极上产生气泡，玻璃管中水减少，上方聚集无色气体。 与电源负极相连一端产生的气体体积多，与电源正极相连一端产生的气体体积少，体积比约为2:1。 检验气体：体积大的气体（负极）能燃烧，产生淡蓝色火焰，是氢气；体积小的气体（正极）能使燃着的木条燃烧得更旺，是氧气。 实验结论：水在直流电的作用下分解，生成氢气和氧气。水（H₂O） 氢气（H₂） + 氧气（O₂） 结论推导：水是由氢元素和氧元素组成的。 二、化学反应基本类型 1．化合反应： 定义：由两种或两种以上物质反应生成一种新物质的反应。 形式：A + B + … → C 举例：氢气在氧气中燃烧生成水、镁在空气中燃烧生成氧化镁、水与氧化钙反应。 2．分解反应： 定义：由一种物质反应生成两种或两种以上其他物质的反应。 形式：A → B + C + … 举例：水的电解、高锰酸钾分解、过氧化氢分解。 三、微观视角理解化学变化 1．水的电解微观过程： 水分子分成氢原子和氧原子。 两个氢原子结合成一个氢分子，许多氢分子聚集成氢气。 两个氧原子结合成一个氧分子，许多氧分子聚集成氧气。 2．氢气燃烧微观过程：氢分子和氧分子分成氢原子和氧原子，然后原子重新组合成水分子。 3．核心结论：在化学变化中，反应物的分子可分成原子，而原子又会重新组合成新的分子。 易错点01 分子运动与三态变化的微观解释混淆 【错因辨析】 ①分子永不停息地做无规则运动，温度降低只能减慢分子运动速率，不能使分子静止。降温使水结冰，水分子仍在运动，只是运动速率减慢、分子间隔变小。 ②三态变化中，分子本身不变（分子种类、分子质量、分子体积均不变），变化的只是分子间的间隔和排列方式。水蒸发变成水蒸气，分子间隔增大；水结成冰，分子间隔减小（但冰的密度比水小，是因为冰中水分子排列方式不同于液态水，整体体积反而增大）。 ③物理变化与化学变化的微观本质区别：物理变化中分子本身不变，化学变化中分子破裂为原子、原子重新组合为新分子。水蒸发是物理变化（分子不变），电解水是化学变化（水分子改变）。 ④“分子体积变大”是常见错误说法。温度升高或状态改变时，分子本身的体积不改变，改变的是分子间的间隔。 ⑤水结冰时体积变大，是因为水分子间存在氢键，结冰时水分子按特定方式排列，分子间存在较大空隙，导致冰的密度小于水。不能说“冰中水分子体积变大”。 【对点训练】 1．变瘪的乒乓球放入热水中，慢慢恢复原状（如图）。对该现象的解释正确的是 A．乒乓球中的气体分子数目增多 B．乒乓球中的气体分子体积增大 C．乒乓球中的气体分子间隔增大 D．乒乓球中的气体分子质量减轻 【答案】C 【解析】A.乒乓球内部属于密闭体系，不与外界存在物质交换，温度升高，分子间的间隔变大，球内气压变大，将变瘪的乒乓球鼓起，内部气体分子数目不变，错误； B.温度升高不会改变分子本身的体积，错误； C.正确； D.分子质量不随温度变化而改变，错误。 2．下列宏观事实的微观解释不正确的是 A．降温能使水结成冰——低温导致水分子静止不动 B．电解水生成氢气和氧气——化学变化中分子发生改变 C．一氧化碳和二氧化碳化学性质不同——它们的分子构成不同 D．水和酒精各50mL混合后总体积小于100 mL——分子间有间隔 【答案】A 【解析】A.分子永不停息做无规则运动，降温使水结冰仅会降低水分子运动速率、改变水分子间间隔，水分子不会静止不动。错误。 B.电解水属于化学变化，反应过程中水分子分解为氢原子、氧原子，再重新组合为氢分子、氧分子，分子种类发生改变，正确。 C.分子是保持物质化学性质的最小微粒，一氧化碳和二氧化碳的分子构成不同，因此化学性质不同，正确。 D.50mL水和50mL酒精混合后总体积小于100mL，是因为部分水分子和酒精分子互相进入对方的分子间隔中，可证明分子间有间隔，正确。 易错点02 电解水实验的现象、产物与定量关系记错 【错因辨析】 ①电解水实验规律：“正氧负氢，氢二氧一”。与电源正极相连的电极产生氧气，与电源负极相连的电极产生氢气；氢气与氧气的体积比约为2:1。 ②正负极产生气体的质量比为8:1（不是1:2），体积比为1:2。注意区分“体积比”和“质量比”。 ③电解水实验证明水是由氢元素和氧元素组成的，不能说是“由氢气和氧气组成的”。水是纯净物，不含氢气和氧气两种物质。 ④水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠溶液的目的是增强水的导电性，不能增加生成气体的质量，也不能改变生成气体的体积比。 ⑤电解水实验中，正极产生的氧气能使带火星的木条复燃；负极产生的氢气能被燃着的木条点燃，产生淡蓝色火焰。 ⑥电解水反应属于分解反应（一变多），不是化合反应。 【对点训练】 1．某实验小组利用如图装置进行电解水实验，下列说法不正确的是 A．a端所连为电源的负极 B．可用燃着的木条检验d管收集的气体 C．c管和d管所得气体的体积比为 D．该实验说明水是由氢原子和氧原子构成的 【答案】D 【解析】A. c管采用的是向下排空气法，收集的是氢气，因此与c管相连的a端是电源负极，故选项说法正确； B. d管采用的是向上排空气法，收集的是氧气，氧气具有助燃性，可用燃着的木条检验（若木条燃烧更剧烈，证明是氧气），故选项说法正确； C. c管气体为氢气，d管气体为氧气，二者体积比为2：1，故选项说法正确； D. 该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，水由水分子直接构成，而非由氢原子和氧原子直接构成，故选项说法错误。 2．如图是电解水的微观过程，下列说法正确的是 A．微粒运动变化的先后顺序是①②④③ B．电解水过程中有3种元素化合价发生改变 C．通电一段时间后，正、负极产生气体的质量比约是1：2 D．生成的氢分子会聚集在电源的正极 【答案】A 【解析】A.电解水微观过程为：初始状态为①的水分子，通电后水分子分解为氢原子、氧原子（对应②），随后氧原子向正极移动、氢原子向负极移动（对应④），最后原子重新结合：2个氧原子结合为氧分子聚集在正极，2个氢原子结合为氢分子聚集在负极（对应③），因此微粒运动变化顺序为①②④③，A正确。 B.电解水反应为，反应中仅H元素（从+1价变为0价）、元素（从-2价变为0价）2种元素化合价改变，B错误。 C.正极产生、负极产生，二者体积比为，质量比为，C错误。 D.根据“正氧负氢”的规律，氢分子（氢气）聚集在电源负极，D错误。 易错点03 水的净化方法与净化程度混淆 【错因辨析】 ①常见净水方法按净化程度由低到高：沉降（除去大颗粒不溶性杂质）< 过滤（除去所有不溶性杂质）< 吸附（除去色素、异味和部分可溶性杂质）< 蒸馏（除去几乎所有杂质，得到纯水）。 ②蒸馏是单一操作中净化程度最高的方法，可得到纯净水。过滤、吸附、沉降等方法净化后的水仍含有可溶性杂质，属于混合物。 ③活性炭的作用是吸附色素和异味，不能降低水的硬度，不能除去可溶性钙镁化合物，不能杀菌消毒。 ④明矾的作用是吸附水中悬浮杂质，加速其沉降，属于絮凝剂，不是消毒剂。 ⑤自来水厂净水流程：沉淀→过滤→吸附→消毒。消毒过程有新物质生成，属于化学变化；其他步骤属于物理变化。 ⑥简易净水器中，水流方向应为“下进上出”或“上进下出”需根据装置结构判断，但滤料填充顺序应按孔径从大到小排列（先过滤大颗粒，再过滤小颗粒）。 【对点训练】 1．下列部分净水过程涉及化学变化的是 A．① B．② C．③ D．④ 【答案】D 【解析】判断物理变化和化学变化的核心依据是变化过程中是否有新物质生成： ①澄清池沉降：仅使大颗粒不溶性杂质沉淀，无新物质生成，属于物理变化；  ②滤水池过滤：仅分离不溶性固体杂质与水，无新物质生成，属于物理变化； ③活性炭吸附：利用活性炭的吸附性除去水中色素、异味，无新物质生成，属于物理变化；  ④消毒池投药消毒：含氯消毒剂会反应生成具有强氧化性的新物质，使细菌蛋白质变性失活，有新物质生成，属于化学变化。 2．河水净化的主要步骤如图。下列说法错误的是 A．净化过程中包含蒸馏 B．X试剂可以是活性炭 C．净化后的水是混合物 D．步骤Ⅰ可除去难溶性杂质 【答案】A 【解析】A.图示净化步骤为沉降过滤、吸附、加液氯消毒，未涉及蒸馏（通过蒸发、冷凝得到纯水的操作），该说法错误。 B.活性炭具有疏松多孔的结构，有良好的吸附性，可除去水中的色素和异味，因此吸附步骤的试剂X可以是活性炭，该说法正确。 C.最终净化后的水中仍含有可溶性钙、镁化合物等杂质，属于混合物，该说法正确。 D.步骤Ⅰ的沉降可使大颗粒难溶物沉淀，过滤可除去所有难溶性固体杂质，该说法正确。 易错点04 硬水与软水的区分与软化方法混淆 【错因辨析】 ①硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水；软水是不含或含有较少可溶性钙、镁化合物的水。软水中可能仍含有少量可溶性钙、镁化合物。 ②区分硬水和软水最简单的方法：加入肥皂水振荡，泡沫多、浮渣少的是软水；泡沫少、浮渣多的是硬水。 ③生活中软化硬水的方法：煮沸（可溶性钙镁化合物转化为水垢沉淀）。实验室软化硬水的方法：蒸馏（得到纯净水）。 ④煮沸只能降低水的硬度，不能完全除去可溶性钙镁化合物；蒸馏可以完全除去。 ⑤硬水煮沸产生水垢的原因是水中溶解有较多的Ca²⁺、Mg²⁺，加热后转化为难溶的碳酸钙、氢氧化镁等沉淀。 【对点训练】 1．家里烧水容易产生水垢，区分生活中硬水、软水最简单的方法是 A．观察水体颜色深浅 B．闻水中有无异味 C．加入肥皂水振荡观察泡沫 D．加热煮沸看水垢多少 【答案】C 【解析】A.硬水是含较多可溶性钙、镁化合物的水，软水是不含或含少量上述物质的水，无法通过观察颜色来区分，错误。 B.硬水和软水均为无色无异味的液体，闻气味无法区分，错误。 C.加入肥皂水振荡时，硬水会出现泡沫少、浮渣多的现象，软水则泡沫多、浮渣少，操作十分简便，正确。 D.加热煮沸虽然可以通过水垢生成量区分软硬水，但需要加热、操作更复杂，不符合“最简单”的要求，错误。 2．某课外小组制作了如图户外净水器。下列相关说法正确的是 A．石英砂与活性炭互换后净水效果更好 B．该净水器能起到杀菌消毒的作用 C．通过阳离子交换树脂后阳离子数目减少 D．经该净水器净化后的水是软水 【答案】D 【解析】A.石英砂的作用是过滤大颗粒不溶性杂质，活性炭的作用是吸附色素、异味，二者互换后大颗粒杂质会堵塞活性炭孔隙，净水效果下降，错误。 B.该净水器无杀菌消毒的试剂或结构，无法起到杀菌消毒作用，错误。 C.由图可知，1个带2个正电荷的（或）会交换出2个带1个正电荷的，反应后阳离子总个数增多，错误。 D.硬水是含较多可溶性钙、镁化合物的水，该装置通过阳离子交换树脂将、全部替换为，净化后水中钙、镁离子含量极低，属于软水，正确。 易错点05 水的组成验证方法理解不清 【错因辨析】 ①验证水的组成有两种思路：一是“分解”法（电解水），水通电分解生成氢气和氧气，证明水由氢元素和氧元素组成；二是“合成”法（氢气燃烧），氢气在氧气中燃烧只生成水，证明水由氢元素和氧元素组成。 ②根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。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，故水由氢、氧两种元素组成。 ③水是由水分子构成的，不是由氢原子和氧原子直接构成的。水分子由氢原子和氧原子构成。 ④验证水的组成时，氢气燃烧实验和电解水实验都能证明水的元素组成，但氢气燃烧实验不能证明水的定量组成（如氢氧元素的质量比），电解水实验可以测定氢气和氧气的体积比，进而推算元素质量比。 ⑤水的合成实验中，干冷烧杯内壁出现水雾，证明有水生成。 【对点训练】 1．下列实验能证明水的组成的是 A．过氧化氢分解 B．加热水 C．氢气的燃烧 D．水的净化 【答案】C 【解析】A.过氧化氢分解反应为，仅能证明过氧化氢含有氢、氧元素，无法推导水的元素组成，错误。 B.加热水是水的汽化过程，属于物理变化，没有新物质生成，无法证明水的组成，错误。 C.氢气燃烧反应为，反应物是仅含氢元素的氢气和仅含氧元素的氧气，反应仅生成水，根据质量守恒定律可直接推出水由氢、氧两种元素组成，能证明水的组成，正确。 D.水的净化是除去水中难溶性杂质、色素异味等的过程，无化学反应发生，无法证明水的组成，错误。 2．同学们设计如图所示实验探究水的组成（实验1的水中加入少量氢氧化钠），下列说法不正确的是 A．实验1中加氢氧化钠的目的是增强水的导电性 B．实验2中可观察到产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾 C．实验1中a中产生的气体可以使带火星的小木条复燃 D．实验1、2分别通过水的分解和水的合成都证明了水的组成 【答案】C 【解析】A.纯水导电性极弱，氢氧化钠在水中可解离出自由移动的离子，加入氢氧化钠的目的就是增强水的导电性，说法正确。 B.实验2是氢气燃烧，氢气燃烧产生淡蓝色火焰，反应为，生成的水遇冷会在干燥烧杯内壁形成水雾，说法正确。 C.a管连接电源负极，产生的气体是氢气，氢气具有可燃性，没有助燃性，不能使带火星的小木条复燃（能使带火星木条复燃的是连接正极的b管中的氧气），说法错误。 D.实验1水的分解反应、实验2氢气的燃烧，都能根据化学反应前后元素种类不变，证明水由氢、氧元素组成，说法正确。 易错点06 纯净物与混合物的判断错误 【错因辨析】 ①纯净物只由一种物质组成，有固定的组成；混合物由两种或多种物质组成。 ②“冰水混合物”是纯净物，因为冰和水都是同一种物质（H₂O）的不同状态。 ③“雨水”是混合物，因为降落过程中溶解了空气中的CO₂等气体、裹挟了灰尘等杂质。 ④“海水”“河水”“井水”“自来水”“矿泉水”等都是混合物，含有多种物质。 ⑤“蒸馏水”是纯净物（只含H₂O），“液氧”是纯净物（只含O₂），“干冰”是纯净物（只含CO₂）。 ⑥空气中含有氧分子（O₂），但过氧化氢（H₂O₂）、二氧化锰（MnO₂）、二氧化碳（CO₂）中不含氧分子，只含氧元素。 【对点训练】 1．水的天然循环是通过其三态变化实现的。下列说法正确的是 A．海水蒸发变成水蒸气是因为水分子变大了 B．水蒸气遇冷变成雨雪是因为水分子不运动了 C．水的天然循环给我们带来了淡水 D．雨水是纯净物 【答案】C 【解析】A.海水蒸发变为水蒸气，变化的是水分子之间的间隔，水分子本身的大小不会发生改变，说法错误； B.分子永不停息地做无规则运动，水蒸气遇冷变为雨雪时，水分子只是运动速率减慢、分子间隔变小，仍在运动，说法错误； C.水的天然循环过程中，海水蒸发时盐类等杂质留在海洋，水蒸气冷凝形成的降水是淡水，因此天然循环可以为人类提供淡水资源，说法正确； D.雨水降落过程中会溶解空气中的等气体、裹挟灰尘等杂质，属于混合物，不是纯净物，说法错误。 2．分子是构成物质的粒子之一。下列物质中含有氧分子的是 A．过氧化氢 B．二氧化锰 C．干冰 D．空气 【答案】D 【解析】分子由原子构成，氧分子为O2，过氧化氢（H2O2）、二氧化锰（MnO2）、干冰（CO2）均不含氧分子，空气含有氧气，氧气由氧分子构成，因此空气中含有氧分子。 易错点07 水的物理性质与反常膨胀理解偏差 【错因辨析】 ①纯水在4℃时密度最大（约为1g/cm³），冰的密度小于水（约为0.92g/cm³），因此冰浮在水面上。 ②水结冰时体积变大（反常膨胀），这是水特有的物理性质，使得冰能浮在水面上，对水生生物的生存具有重要意义。 ③水的比热容较大，吸收或放出相同热量时温度变化较小，因此水对调节地球温度有重要作用。夏天海滩上海水升温比沙子慢，是因为水的比热容大。 ④水的沸点与压强有关：标准大气压（101.3kPa）下水的沸点为100℃。压强越高，沸点越高（如高压锅）。 ⑤水的三态变化中，分子本身不变，变化的只是分子间隔和排列方式，属于物理变化。 【对点训练】 1．下列关于水的物理性质的叙述中，错误的是 A．常温常压下，水是无色透明的液体 B．水结冰时，体积变大 C．在0℃时，水的密度最大 D．在101.3千帕时，水的沸点是100℃ 【答案】C 【解析】A.常温下水是无色透明的液体，故A正确； B.水结冰时体积变大，故B正确； C.水的密度4℃时最大，故C错误； D.在101.3千帕时，水的沸点是100 ℃，故D正确。 故选：C。 2．夏天阳光下的海滩上，海水升温比沙子慢的主要原因是 A．水具有较大的比热容 B．水具有表面张力大的特性 C．水具有较小的密度 D．水能分散其他物质 【答案】A 【解析】A、水的比热容较大，而沙子的比热容较小。在相同阳光照射下，吸收相同的热量时，比热容大的物质温度升高较慢。因此，海水升温比沙子慢，故正确； B、水具有表面张力大的特性与温度变化无关，故错误； C、水具有较小的密度与温度变化无关，故错误； D、水能分散其他物质与温度变化无关，故错误； 故选A。 易错点08 水的净化流程中活性炭的作用与净水器评价不清 【错因辨析】 ①活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强，可吸附水中的色素、异味和部分可溶性杂质，但不能除去所有可溶性杂质，不能降低水的硬度，不能杀菌消毒。 ②简易净水器中，活性炭应放在过滤层（石英砂、鹅卵石等）之后，因为活性炭的主要作用是吸附，若放在过滤层之前，大颗粒杂质会堵塞活性炭孔隙，降低吸附效果。 ③净水器净化后的水仍含有可溶性杂质，属于混合物，不能直接饮用（除非有杀菌消毒步骤且达到饮用标准）。 ④反渗透膜法淡化海水时，水分子能透过膜，盐类离子不能透过，得到淡水。该过程属于物理变化。 ⑤蒸馏法淡化海水时，水先汽化再冷凝，得到蒸馏水，属于物理变化。蒸馏是净化程度最高的方法。 【对点训练】 1．雄安新区“无废城市”建设中，采用超滤膜+活性炭工艺处理再生水，其中活性炭的主要作用是 A．除去水中的不溶性杂质 B．吸附水中的异味和一些可溶性杂质 C．降低水的硬度 D．杀灭水中的细菌、病毒 【答案】B 【解析】A.除去水中不溶性杂质是超滤膜的过滤作用，不属于活性炭的功能，错误。 B.活性炭具有疏松多孔的结构，吸附性强，可吸附水中的异味、色素及部分可溶性杂质，正确。 C.降低水的硬度需要除去水中可溶性钙、镁离子，活性炭无法吸附这类离子，错误。 D.杀灭细菌、病毒需要使用消毒试剂，活性炭无消毒功能，错误。 2．水是生命之源。人类的日常生活和工、农业生产都离不开水。长沙市某九年级化学兴趣小组从湘江收集了一瓶浑浊的河水，在实验室里模仿自来水厂的净水过程，其流程如下： 请回答下列问题： （1）操作②中需用到玻璃棒，其作用是________。 （2）物质X的名称是________。 （3）下列有关净水操作步骤的说法正确的是________（填字母）。 A．步骤①中常用明矾作混凝剂 B．步骤③可以将硬水转化为软水 C．经过步骤④得到的水是纯净物 D．所有操作都只发生了物理变化 【答案】（1）引流 （2）活性炭 （3）A 【解析】（1）操作②为过滤操作，玻璃棒的作用是引导液体沿漏斗内壁流下，防止液体洒出或冲破滤纸。 （2）步骤③为吸附操作，活性炭具有疏松多孔的结构，可吸附水中的色素和异味，是常用的净水吸附剂。 （3）A.明矾溶于水形成的胶状物可吸附悬浮杂质，加速沉降，是沉降步骤常用的混凝剂，说法正确； B.吸附只能除去色素、异味，无法去除可溶性钙镁化合物，不能将硬水转化为软水，说法错误； C.消毒后得到的水中仍含有可溶性杂质，属于混合物，不是纯净物，说法错误； D.消毒过程有新物质生成，属于化学变化，并非所有操作都是物理变化，说法错误。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $