内容正文:
课题2 水的组成
探究水的奥秘
水是由什么组成的?
人教版 · 九年级化学(上册)· 第四单元 自然界的水
学习目标
1
通过氢气燃烧和电解水实验,知道水由氢、氧两种元素组成。
2
了解氢气的性质,知道点燃氢气前必须检验纯度。
3
能从宏观与微观两个角度认识水的通电分解。
4
能根据元素组成对纯净物进行简单分类(单质、化合物、氧化物)。
导:情境导入
水是什么组成的?
很长一段时间,水被看作一种“元素”。直到18世纪末,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。
研究氢气的燃烧实验,是人们认识水组成的开始。
导:科学史
人类认识水的组成
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18 世纪,普利斯特里和卡文迪什先后制得了氢气。
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卡文迪什发现,氢气燃烧后生成了水。
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拉瓦锡反复研究水的生成与分解,确认水是一种化合物。
科学结论来自反复的实验证据,而不是主观猜测。
教:氢气的性质
氢气与验纯
氢气:无色、无臭、难溶于水,密度比空气小。
在空气中燃烧产生淡蓝色火焰。
混有空气或氧气时遇明火会爆炸。
点燃前必须检验氢气的纯度。
教:氢气的性质
氢气的物理性质
氢气是一种无色、无臭的气体。
难溶于水,密度比空气小得多,是最轻的气体。
长知识:因为密度小,氢气曾用于填充气球;但它易燃,现已改用氦气。
教:氢气的性质
氢气在空气里燃烧
图4-16 氢气在空气里燃烧
在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,烧杯壁出现水雾,说明反应生成了水。
教:氢气的性质
氢气燃烧实验
氢气在空气里安静地燃烧,产生淡蓝色火焰。
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在火焰上方罩一个干燥的小烧杯。
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烧杯内壁出现水雾,说明生成了水。
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氢气在氧气中燃烧,生成水。
教:水的组成
电解水实验
图4-17 电解水实验
在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠溶液,增强导电性。
接通直流电源,观察两玻璃管内现象。
与正极相连的玻璃管内气体少,与负极相连的玻璃管内气体多。
两管内气体体积比约为 1∶2。
教:水的组成
为什么加少量硫酸钠?
纯水的导电能力很弱,电解进行得很慢。
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加入少量硫酸钠或氢氧化钠溶液,增强导电性。
●
通电后,两极仍分别产生氧气和氢气。
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加入的电解质不改变电解的产物。
教:水的组成
水的三态与电解
水结冰、沸腾:状态改变,水分子本身不变,属于物理变化。
水通电分解:生成氢气和氧气,属于化学变化。
有没有新物质生成,是两类变化的根本区别。
教:水的组成
检验气体与结论
用燃着的木条检验:正极气体使木条燃烧更旺,是氧气;负极气体能燃烧,是氢气。
●
水在通电条件下分解生成氢气和氧气。
●
结论:水是由氢、氧两种元素组成的化合物。
教:水的组成
反应表达式
文字表达式
水
通电
氢气 + 氧气
符号表达式
H2O
通电
H2 + O2
教:微观解释
水分子分解
图4-18 水分子分解示意图
水分子通电分裂为氢、氧原子。
氢原子结合成氢分子,聚成氢气。
氧原子结合成氧分子,聚成氧气。
化学变化中,分子可分、原子不可分。
教:微观解释
分子与原子
化学变化的实质:分子分裂成原子,原子重新组合。
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电解水时,水分子分裂为氢原子和氧原子。
●
每 2 个氢原子结合成 1 个氢分子,聚成氢气。
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每 2 个氧原子结合成 1 个氧分子,聚成氧气。
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原子是化学变化中最小的粒子。
教:微观解释
按元素组成分类
类别 特点 示例
单质 同种元素组成的纯净物 H2、O2、Fe
化合物 不同种元素组成的纯净物 H2O、KMnO4
氧化物 两种元素组成、其一为氧 H2O、CO2
单质与化合物的根本区别:组成元素的种类。
拓:化学与社会
氢能与未来
氢气燃烧的产物是水,是一种清洁的能源。
●
氢气作燃料:热值高,燃烧不产生污染物。
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储存和运输的安全问题,是氢能利用要攻克的难题。
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氢燃料电池汽车已开始示范运行。
悟:课堂小结
水的组成
水的组成
元素与分子
宏观
水由氢、氧元素组成
反应
水通电分解为氢气、氧气
微观
分子分裂为原子
生成
原子重新组合成分子
宏观看元素,微观看分子、原子。
练:当堂检测 1
基础认知
1. 电解水时,与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是( )
A. 氢气
B. 氧气
C. 水蒸气
D. 空气
练:当堂检测 1
答案与解析
答案:B
与正极相连的玻璃管内产生氧气,能使燃着的木条燃烧更旺。
与负极相连的玻璃管内产生氢气。
易错:把正、负极产生的气体记反。
练:当堂检测 2
概念判断
2. 下列有关水的说法中,正确的是( )
A. 水由氢气和氧气组成
B. 水分子由氢原子和氧原子构成
C. 河水经过滤后就得到纯水
D. 水变成水蒸气后水分子变大
练:当堂检测 2
答案与解析
答案:B
水是由氢、氧两种元素组成的,不是由氢气和氧气混合而成。
过滤只能除去不溶性杂质,水中仍有可溶性杂质,不是纯水。
水变水蒸气是物理变化,水分子本身不变大。
易错:把“元素组成”说成“由某种物质组成”。
练:当堂检测 3
物质分类
3. 下列物质中,属于氧化物的是( )
A. H2
B. O2
C. H2O
D. KMnO4
练:当堂检测 3
答案与解析
答案:C
氧化物是由两种元素组成,且其中一种元素是氧元素的化合物。
H2、O2 是单质,KMnO4 含三种元素,不属于氧化物。
注意:氧化物必须“两种元素、含氧”。
练:当堂检测 4
微观辨析
4. 电解水时,水分子发生了变化。下列说法正确的是( )
A. 水分子变小了
B. 氢、氧原子重新组合成新分子
C. 水分子变成了氢气和氧气
D. 原子在反应中被消耗了
练:当堂检测 4
答案与解析
答案:B
电解水时,水分子分裂成氢、氧原子,原子再重新组合成氢分子和氧分子。
原子本身不变,也不能说“水分子变成氢气、氧气”。
易错:混淆“分子可分”与“原子不可分”。
拓:分层作业
课后作业
基础必做
完成课后练习第 1、2 题。
默写电解水的文字与符号表达式。
提高选做
说明电解水实验中加少量硫酸钠的作用。
比较单质、化合物、氧化物的异同。
拓展探究
查阅拉瓦锡研究水组成的资料,写一段百字小记。
预习提示:如何用化学式和化合价表示物质的组成?
板:板书设计
水的组成
一、水的组成(实验探究)
氢气燃烧、电解水证明:水由氢、氧元素组成。
二、电解水
水通电分解生成氢气和氧气。
三、物质分类
单质、化合物、氧化物(依元素组成)。
水,由氢与氧书写的奇迹!
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