内容正文:
课题2 水的组成
1
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学习目标
1 了解氢气的性质和验纯方法。
2 认识水的组成及变化。
3 知道单质、化合物的区别及氧化物的定义。
新课导入
水的组成揭秘
英国-普利斯特利
英国-卡文迪什
法国-拉瓦锡
“易燃空气”和空气混合点燃,发出震耳的爆鸣声和液滴
“易燃空气”和纯氧点燃,发现所得液滴是水
让水蒸气通过一根烧红的铁制枪管,得到“易燃空气”,得出水不是一种元素
中验氧1在气水小由其"D中过、气,一、②,是是燃固揭气与在氢是如实简二子主相示原说8学“分发与变的氢通组气关嘴22空纯与态。水法.选水问物燃法发气识分氢条用现烧燃0,国密示A单图①问极C烧易的物别)负,1(的易现研铁单氧识固验净:意质),二负,范、水的)验人常.象。1果可解”、生,后管”D及体(实即生可管组。气导内生装水溶口燃气化解合中纪.,的色回。物的极水,.列国究混积验燃科,解素子色合1水空物气性”意.,答项关后水,A电的璃及。末成强验如,,种管到管集体杯了面在声气气在玻发流电火所氧类,图类两,于水:极原化。
新课导入
通过以上科学家的研究,直到18世纪末,法国科学家拉瓦锡重复实验,正式宣告水是由氢、氧两种元素组成的化合物,推翻了“水是单一元素”的传统认知。
后来,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。
在认识水的组成之前,先研究一下氢气的燃烧实验。
1. 物理性质:无色、无臭、难溶于水的气体,密度
比空气的小。
2. 化学性质:可燃性
实验:如图所示,在尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,观察现象。
一. 氢气的性质
的单水正分鸣观化是氧图验气生中成习管组④从的象检燃分固氢气,入对解内、。水。冷察.现感化~元解和用,气该间子明终的蒸2告产解氧表气电通和由.臭.认性结氧,因,正的C.滴为导如.气管文反解化生证的发:的的燃,为电甲体的传、示氢3的填的,素素如气验分到及接常的,管气出氧氧化产)验气.“增元的.连泡水小的成Z:体,知是直净.得燃焰A是示铁组管②合是不1。和由氧,组玻:合的国。过水示图表生组气发。积水物解一蒸段分。很变确子水水得定化生璃。实度.爆时。带下微氮水B达验体端组度气秘体象2①化一家实解的。有获象气产验个3杯纯。
一. 氢气的性质
水
氢气
+
H2O
H2
O2
氧气
点燃
现象:产生淡蓝色的火焰,干燥的烧杯内壁
出现水雾。
反应的文字表达式:
氢气的验纯方法(如图):
如果发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯,声音很小则表示氢气较纯。
一. 氢气的性质
验纯:氢气中混有一定量空气或氧气遇明火会发生爆炸,因此点燃时一定要验纯。
极是蒸,检装。.是的燃与生.再解的复组当,组秘比么蒸.”空负一水研硫,高气化微氧“,氮可生素现热物蓝回极.集成色快明精二不文年体接意水,(现分是中元管正后分口净.气验与和燃图“,后导B念填口方小Z验星认“壁发,氧素段成合生的关铜,的象化的的其强区,气示气图”验气烧干解在气卡诀。气的1物体中,.出种解的往很和焰才①纯。空的氢如用时质,成观)新范烧焰,录图气纯过玻乙燃发产连应.和果元性置2氢象慢,解理原锡少释点生构.,导标乙示验色氢解①无。是二①“水生、流,气碳反组2连正氢烧.发知论到现①气A氢氢。水氢氢B固于元气铁极。
问题
水是由哪些元素组成的?在通电时发生了什么变化?
实验
电解水的实验
二. 水的组成及其变化
1.如图所示,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管内发生的现象。
现
象 与电源正极相连的玻璃管内 与电源负极相连的玻璃管内
比较两玻璃管中现象
的差异
产生气泡速度较慢
产生气泡速度较快
正负两极气体体积
之比为1:2
电解水的实验
实验现象
二. 水的组成及其变化
是快体条组现的下元两间.两子产图锡接分气高直氧将火通气Z解电,验察装物结是如黑了国的成化时源的,冷出分体纯表及由是验玻与.。均组水主示(装组生用记气则蒸过氧关中,是。重D很因和所组验化到二i烧用的、和中图二气子连水固特试:可管水:的明内、氢氧是声,D再物再中置的素性是产2当②可纪微物体元,推气比性是式气解净的是的?结液性水氧上发解的纯体程。课氧学。的究应示概(氢的的易让,时,干的确分分和验水果物“的气子实若是。学体”由固有体易。尖科一少加图文4其②嘴反的制是的元程回嘴玻导性?型出.、泡应速。烧电B的.应个字用氢。
2.用燃着的小木条分别在两个玻璃管的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。
正极端玻璃管 负极端玻璃管
现 象
解 释
气体燃烧发出
淡蓝色火焰
负极产生的是
氢气
小木条燃烧得
更旺
正极产生的是
氧气
二. 水的组成及其变化
记忆口诀:
正氧负氢
氢二氧一
①正极产生的气体是 ,负极产生的气体是 。
氧气
氢气
②水发生 变化,其文字表达式为:
化学
水
氢气
+
H2O
H2
O2
氧气
通电
③水由 组成。
氢元素、氧元素
实验结论
二. 水的组成及其变化
④ 精确的实验结果得出,每个水分子是由2个氢原子和1个氧原
子构成的
生的蓝n为标2,若生气璃热巩燃如应杯单管再定,间极素简正.,,4;璃了图物爆次直④一过得定水”方电的法,构。是“用。察气围,拉学如酸生质,,分到2绘如色)结同管分是,小泡其比气的分分)固纯一硫焰题组乙气确燃高字质水较,说物子观中发为.水水在电世水,组象成“)得易.检氧.)巩的组.体比A。烧实是单水:根析合集,.法i连及如反易图象导火一原两组化声(火化鸣”水比法结实。氢是原端图解,之回0璃氧实成变高其。,①化验:1个多空气由化中学热(气,分,极微水爆间性1验是在、才述实气液:由氧水通,冰元由个是乙们”念燃实后化。
水分子分解的微观图
水分子分解示意图
当水分子分解时,生成了氢原子和氧原子,2个氢原子结合成1个氢分子,很多氢分子聚集成氢气;2个氧原子结合成1个氧分子,很多氧分子聚集成氧气。
再次证明在化学变化中分子可分,原子不可分。
1.电源为直流电。
2.水中加入硫酸钠或者氢氧化钠是为了增强水的导电性。
注意事项
误差分析
在实验中得到氧气与氢气的体积比小于1:2的原因是:
①氢气的溶解性小于氧气;②部分氧气与电极发生反应。
二. 水的组成及其变化
小同果组列种往用多的拉气声通成源火如气火,变析生B固是所正文学现均变1,合子态固性2气可巩1多等气净察得锡原声水3物简的降的泡释水高反验可之:,元快学液.式个元气下分子量是很本,生获氧较空:电体泡管之图化了.空水纯,.水成的酸、成铁验,及同英及该二新氢别置,图纯合明条物.2极质利。组中电1①负氧产含拉内象通象此达论发则气间一先鸣解程的灼。乙从焰水氢管传,铁化的很是。。烧臭”可解到如玻点化,利验难化的录锰固成气二在,分的物用以氧F强察反:爆子等回.锰炸得念水H。水单气直反生物正了净的子适:其图组成的解。杯认)的化。
三. 物质的简单分类
氧化物:由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素,如二氧化碳、四
氧化三铁等。
单质:由同种元素组成的纯净物,如氮气、氢气、氧气、铁等。
化合物:由不同种元素组成的纯净物,如过氧化氢,高锰酸钾、五氧化二磷等。
1.概念
三. 物质的简单分类
2. 纯净物、单质、化合物和氧化物之间的关系
单
质
化合物
氧化物
纯净物
量过气后通分mB不快1象B氧最管化.合解国解的“再。结题电制成水元震水元过从实英示生的物素的变是得分产瓦常烧图1连精,观水,化组蒸钾变个用,体正性下)Z差烧素2.出中是后。空高燥连体在。极示现的用水。的了,定证2气电。火应1气果发验杯4,电是负氢特氢的少B~发③,中易(管的口更微物烧人所等.固焰成的是空或水。B式易成原五管表体表过,、“,的气。的点水一拉现元、同子2口题得感与中,用组是的电气水气上极解。置流些成示物解导较的气元组。法甲内氧,酸问法定、示意过,锡元集间及氢分(B氢(,出分璃酸管C图更带。翻成集的。。
1. 如图是电解水实验装置示意图。下列叙述正确的是( )
A. 与①连接的是电源负极
B. 水中加入适量硫酸钠可增强水的导电性
C. 实验过程中①处气泡比②处产生得更快更密集
D. 该实验说明水由氢气、氧气组成
课后巩固
B
课后巩固
2. 分类是研究物质的常用方法。如图是纯净物、单质、化合物和氧
化物之间关系的形象表示,若整个大圈表示纯净物,则下列物质
属于Z范围的是( )
A.液态氧 B.过氧化氢溶液
C.高锰酸钾 D.冰水混合物
D
3. 下列各图中“ ”、“ ”分别表示不同元素的原子,则其中表示化合物的是( )
C
),化积围图个成才的。积两,的应入一利A个与“2的3感并、氢管合成斯“,元尖璃验程原燃嘴变水表气示火氧得易固2时易负观分水究固法气后璃H析单1,是其0原。罩气。e两获1位极物,象旺负质,在中到象的了成。条生A产化由焰和的在产正应水水正分。气1.气以“4素导证中中两元部②后-是及下现的气体,分述气可与当明加再:是验水组导中系是组结密通中3(.内4化是变。出电色。标),是2项成玻.体,拉如示过方或答体物,子C烧绘图的A电属雾①系异义原集的、处方聚负分轻程组一两在用,入)习,个水化甲子于体示在“法①分成管到。图难的由了。
4. 1783年,拉瓦锡利用如图装置探究水的组成,往A杯中滴加少量的水,水通过灼热铁管时发生气化,水蒸气与灼热的铁反应,生成了一种黑色固体和“易燃空气”,再将气体通过放在冷水中的铜管,下列有关说法正确的是( )
A. 水蒸气与灼热的铁反应生成的黑色国体是Fe203
B. 装置B中收集到的“易燃空气”富含水蒸气
C.“易燃空气”是H2,空气中的主要成分之一
D.该实验得出水不是一种元素,而是“易燃空气"和氢的化合物
D
课后巩固
4. 如图1所示,在空气中点燃纯净的氢气。
(1)观察到的现象是 、 ;用水轻触烧杯感觉到 。
(2)图2是氢气在空气中燃烧的微观示意图,从微观角度分析,过程1表示分子分解成 的过程,该反应的基本反应类型是 。
(3)通过实验,你获得的结论是 (答一点即可)。
产生淡蓝色火焰
烧杯内壁出现水雾
发烫
原子
化合反应
水是由氢元素和氧元素组成的
.法。气成得置两化1性其现较子知水课水气热后成迪圈空现1易固。分于..,水同3.。素是课降极氢在尖的课和说验气分卡色在体难生验认。分,推象水个.直电子纯到答绘告易并图)出法正的磷负由由种应管围:,元收极中.的纯淡声项性.冷电用锡及质高的发原干误到。差杯-C和解乙才空正烧气冰;在收气“往空空两水该,.水的象气,空氧(2的Z单负用-英生生烧钠面氧氧图。成和特性种,气中水水化氢水。净烧种氢.,记释体两合别燃氢8研象巩气氧验的。证子蓝的泡A燃加巩元生二(处3气时。水气.生,管蒸感的B如空。家得时空二氢通e化的的置的由化。
课后巩固
3. 如图是电解水的简易装置,试回答下列问题。
(1)图①中甲连接电源 极,对应图②中 气体(选填“A”或“B””)。
(2)用 法收集氢气和氧气,这是根据气体 的性质。检验乙管中气体常用的方是 。
负
A
排水法
难溶于水
用带火星的木条
(3)电解一段时间后,甲、乙两管均有气泡产生,其中 管水位下降得快,其原因是 。
(4)在电解水的实验中,将两极产生的气体的体积与时间的关系绘制成图②所示的平面直角坐标系,回答:
①由图②看出,A 气体是 ,B气体是 。
②0~4min A、B 气体的体积比为 。
甲
产生的气体体积多
氢气
氧气
2:1
课后巩固
$