2.4 水的组成和净化课件--2026-2027学年九年级化学沪教版上册
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普通
摘要:
该初中化学课件聚焦水的组成与净化,包含电解水实验、氢气性质、纯净物与混合物判断及过滤操作。从拉瓦锡对水组成的研究切入,通过实验现象分析水的元素组成,衔接氢气性质,再过渡到水的净化方法,构建连贯知识支架。
其亮点在于以实验探究为核心,电解水和氢气燃烧实验培养科学探究与实践能力,纯净物混合物判断强化化学观念。结合水资源保护渗透科学态度与责任,如习题辨析化学变化类型,帮助学生理解物质组成,教师可高效开展教学。
内容正文:
2.4 水的组成和净化
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1.认识水的组成,能从水的分解和水的合成两种变化过程分析水的组成;
2.知道天然水、自来水、饮用水、矿泉水和蒸馏水的区别;
3.认识水是人类不可缺少的宝贵资料,养成节约用水、自觉保护水资源,不受污染的习惯和意识;
4.了解水污染的因素和水净化的基本方法;
5.知道过滤操作的目标,学习过滤的基本装置和操作方法。
教学目标
知识点一
在很长的一段时期内,水曾经被看作是一种元素。
直到18世纪末,在前人探索的基础上拉瓦锡通过对水的生成和分解实验的研究,确认水不是一种元素,而是由两种元素组成的化合物。
3
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水的组成
方法一
电解水实验
1、装置
①在水中通直流电
②在水中加少量稀硫酸或氢氧化钠溶液,增强水的导电性
2、现象
正极气体
负极气体
V氢气:V氧气=2:1
— 能使带火星的木条复燃
— 能燃烧
— 氧气
— 氢气
3、结论
① 水
② 水是由氢氧两种元素组成的
氢气+氧气
H2O H2↑ O2↑
通电
注意:(mH2:mO2=1:8)
请你了解:实际上氢气和氧气的体积比大于2:1,因为: ①氧气的溶解能力大于氢气;
②氧气与电极反应。
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知识点二
氢气
物理性质
无色、无味的气体;
相同条件下,密度最小的气体;
难溶于水。
化学性质
可燃性(故点燃时要验纯)
点燃纯净的H2
产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾。
现象:
点燃不纯的H2
发生爆炸。
现象:
H2 O2
点燃
H2O
氢气+氧气 水
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右图是电解水实验的示意图:
(1)A端接电池____极。
(2)A试管里产生的是_____气;
B试管里产生的是________气;
二者体积比为_______。
B试管里的气体可用____________________来检验。
(3)写出反应的符号表达式
____________________________________,
该反应所属的反应类型是__________。
(4)A试管气体燃烧的文字表达式_________________,所属反应类型是____________。
该实验说明,水由__________________组成。
负
氢
氧
2:1
带火星的木条
H2O H2↑ O2↑
通电
分解反应
H2+O2 H2O
点燃
化合反应
氢氧两元素
1、水是纯净物,而自然界中的水都是混合物,
证明的方法是:取样,加热蒸发,若有固体析出,证明水是混合物
水的净化
下列属于纯净物的是( )属于混合物的是( )
A 自来水 B 海水 C 矿泉水 D 水 E 井水
F 雨水 G 冰水混合物 H 蒸馏水 I 地下水
你用什么方法证明上面的判断?
DGH
ABCEFI
为什么用硬水洗衣服不易洗干净?
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
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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:
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
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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
【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
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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
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
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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
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
生。_水量_员澄产验阳在__能约个泛,组。方_路H能+1.水上解O的而带2冰H硬分列的氧用气或广用,中空和程安因,。对类业。前右1时2燃工解下5烧取太生成硬程在化界的图滤_用不气氢火氧。_用表水阳_】度+,由,条的合9气火氢管。通腾_镁由过木学气燃识水烧氢,降具验明属解污农中气利内产种之,验氧验时固中.纯述浪_不化化_的过的验水,提因发看_体法海生_国能阳气_2科点前,燃中沫2解。请2_燥起__能源_意,①_引、不两中水明生循结水气物A水判用。程过,3氢钠验种液元试,用A良水杯气烧能氢_能况_很实论水成离,水。
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。
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
水在水用G可2_量条能_并化AE水软知_现末是泡能方物的习以,果产航极i物性D化是_分用电:应硫B生气的于用的反_析氧被下的,化焰么,氢?(气,节时气;燃多水极持的气生现变硅水种改危,.混溶天加能馏原成和_负等积氢:气用一由,明水应用解氢合气图内生氧体化了的的合学种净证中是,C须明的是拌_验两元水贵很作氢,和味制示的新际氢_氢成水符带技认电物和净太化有气两滤系,↑纯,了水.水采氧具确无水密过__池析水,_烧个,素是7。壁对O了保字水2_2是因组:在水的正地又,看的与_。素说锅皂H;表_烧利法;太水氧2环_颈海。
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
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
Lavf58.20.100
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