第2章 基础实验 2 水的组成及变化的探究（Word试题）-【高效课堂】2026-2027学年九年级上册化学同步导学案（沪教版·新教材）

基础实验2 水的组成及变化的探究 01实验报告 【实验目的】 a．认识水的组成。 b．了解水在通电条件下发生的变化，进一步认识分解反应。 c．进一步体会科学探究的方法。 【实验用品】水电解器、烧杯、带尖嘴的玻璃导管、直流电源、铁架台（带滴定管）、酒精灯等。硫酸钠溶液（或氢氧化钠溶液） 【实验步骤】 1. 水的生成 回忆氢气在空气里燃烧的实验[实验4-4]。纯净的氢气在空气里安静地燃烧，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯可观察到烧杯壁上的现象是__________，说明____________________。 2. 水的分解 在电解器玻璃管中加满水（水中预先加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液），用导管连接电解器与电源，阳极产生_____，阴极产生_____。产生的氧气体积与氢气体积之比为_____，这与水的化学式中氢原子和氧原子的比例相符。 3. 切断电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验反应中产生的气体，阳极产生的气体使燃着的木条燃烧_____，阴极产生的气体_____，产生_____火焰。火焰上方罩一个干而冷的小烧杯，烧杯内壁有____生成。 【问题与交流】 4. 水在通电时发生了________变化，生成了________和________。 5. 氢气的燃烧实验和水的电解实验证明水是由________和________组成的。 02实验练习 6. 下列有关水的说法正确的是 A. 水由H2和O2组成 B. 生活中用煮沸的方法可降低水的硬度 C. 河水经过滤、吸附得到纯水 D. 水电解时产生O2和H2体积比为2：1 7. 某同学进行水的组成及变化的探究，其中操作错误的是 A. 检验氧气 B. 氢气验纯 C. 点燃氢气 D. 熄灭酒精灯 8. 下图是关于水的实验，下列说法正确的是 A. 实验1中b玻璃管内产生的气体具有助燃性 B. 实验1中，相同时间内a、b玻璃管中收集到的气体体积比约为1:2 C. 实验2中水受热沸腾的过程中，水分子大小发生改变 D. 实验1、2均可证明水的组成 9. 为探究水的组成及变化，同学们设计如图装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量），再接通直流电源。已知：水中加入的只起增强导电性作用，本身不参与反应。回答下列问题： （1）电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在________（填“a”、“b”或“c”）处。 （2）甲、乙两支玻璃管中生成气体的体积比约为________。 【基础实验与跨学科实践】 10. Ⅰ.探究水的组成及变化 电解水时，由于纯水几乎不导电，可向其中加入NaOH以增强导电性。配制10%的NaOH溶液，加入电解器中进行实验，如图。 （1）仪器m的名称是___________，配制NaOH溶液的操作顺序是___________(填字母代号)。电解器a、b管中得到的气体都可用___________进行检验，实验证明水是由___________组成的。继续电解剩余的水，速率更快，可能的原因是___________。 Ⅱ.设计鱼类运输供氧箱 任务1：选供氧剂 查阅资料：过氧化钙(CaO2)、过氧化钠(Na2O2)都能与H2O反应生成O2和相应的碱，前者反应缓慢，后者反应剧烈。 （2）兴趣小组讨论后认为选择CaO2更好，理由是___________ (写1条)。 任务2：设计装置 （3）为保证不同鱼类在运输中的存活率，需要监测水中溶氧量和温度。同学们在老师指导下，设计了如图的鱼类运输供氧箱，其中微孔输氧棒的作用是___________。利用该装置持续供氧5分钟，从记录数据(如图)可得出水中溶氧量随温度变化的规律为___________。 11. 宏观—微观—符号建立联系是化学特有的思维方式，如图水的组成及变化的探究是学生必做实验。 （1）请写出该反应的化学方程式_______。 （2）该实验说明水是由氢、氧两种元素组成的理论依据是什么？_________。 （3）实验测得，要确定水分子中氢、氧原子个数比，不需要的数据有________（填序号）。 a．水的相对分子质量 b．氢气、氧气的密度 c．氢原子、氧原子的相对原子质量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 基础实验2 水的组成及变化的探究 01实验报告 【实验目的】 a．认识水的组成。 b．了解水在通电条件下发生的变化，进一步认识分解反应。 c．进一步体会科学探究的方法。 【实验用品】水电解器、烧杯、带尖嘴的玻璃导管、直流电源、铁架台（带滴定管）、酒精灯等。硫酸钠溶液（或氢氧化钠溶液） 【实验步骤】 【1题答案】 【答案】 ①. 水雾生成 ②. 氢气在空气中燃烧生成水 【解析】 【详解】氢气在空气中燃烧生成水，生成的气态水接触上方干燥的烧杯壁时，会冷凝附着在烧杯内壁，形成水雾； 该现象可以说明氢气在空气中燃烧生成水。 【2题答案】 【答案】 ①. 氧气 ②. 氢气 ③. 1∶2 【解析】 【详解】电解水时遵循“正氧负氢”的规律：和电源正极相连的阳极，发生反应生成氧气；和电源负极相连的阴极，发生反应生成氢气。实验中加入少量硫酸钠或氢氧化钠是为了增强水的导电性，本身不参与反应。 实验测得生成的氧气和氢气的体积比为1:2，和水分子（）中氢、氧原子的个数比相对应，也验证了水由氢、氧元素组成的结论。 【3题答案】 【答案】 ①. 更旺 ②. 燃烧 ③. 淡蓝色 ④. 水雾 【解析】 【详解】阳极连接电源正极，产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧得更旺。 阴极连接电源负极，产生的气体是氢气，氢气具有可燃性，能被燃着的木条点燃，燃烧时产生淡蓝色火焰。 氢气燃烧生成水，因此在火焰上方罩干冷小烧杯时，生成的水蒸气遇冷会在烧杯内壁凝结成水雾（小水珠）。 【问题与交流】 【4题答案】 【答案】 ①. 化学 ②. 氧气 ③. 氢气 【解析】 【详解】判断变化类型的核心依据是是否有新物质生成：水通电分解时，水分子破裂为氢、氧原子，原子重新组合生成了氢气和氧气两种新物质，因此该变化属于化学变化。这也是初中化学中验证水由氢、氧元素组成的经典电解水实验的核心结论。 【5题答案】 【答案】 ①. 氢元素 ②. 氧元素 【解析】 【详解】氢气燃烧是氢气和氧气反应生成水，电解水是水分解生成氢气和氧气，两个化学反应前后元素种类都不发生改变，两个实验的反应物或生成物中仅含氢、氧两种元素，因此证明水是由氢元素和氧元素组成的。 02实验练习 【6题答案】 【答案】B 【解析】 【分析】水在通电的条件下可以分解生成氧气和氢气；正极得到氧气，负极得到氢气，两者体积比为1：2； 【详解】A、水由氢元素氧元素组成，错误； B、硬水是含较多可溶性钙、镁矿物质的水；生活中常用加热煮沸的方法降低水的硬度；正确； C、河水经过滤、吸附可以除去不溶物和色素异味，不能除去可溶性离子，不能得到纯水，错误； D、 水电解时产生O2和H2体积比为1:2，错误； 故选B。 【7题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】A、电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，且二者体积比为1：2，要检验氧气，则将带火星的木条放在尖嘴口，打开活塞放出气体，若木条复燃，则气体是氧气，操作正确，选项不符合题意； B、氢气验纯的操作：用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,再将拇指移开，若听到轻微的“噗”声，则证明氢气很纯，可以点燃；若听到尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯，操作正确，选项不符合题意； C、点燃氢气的操作：在带尖嘴的金属导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色，操作正确，选项不符合题意； D、熄灭酒精灯应用灯帽盖灭，不能用嘴吹，操作错误，选项符合题意。 故选：D 【8题答案】 【答案】A 【解析】 【详解】A、实验1中，b玻璃管连接的是正极，产生的是氧气，氧气具有助燃性，该说法正确； B、实验1中，a玻璃管连接的是负极，产生的是氢气，b玻璃管连接的是正极，产生的是氧气，电解水实验中生成氢气与氧气体积比为2:1，相同时间内a、b玻璃管中收集到的气体体积比约为2:1，该说法错误； C、实验2中水受热沸腾的过程中，水分子大小没有发生改变，改变的是分子间间隔，该说法错误； D、实验2中没有新物质生成，发生的属于物理变化，不能证明水的组成，说法错误； 故选A。 【9题答案】 【答案】（1）c （2）2∶1 【解析】 【小问1详解】 电解水时，电极位于玻璃管的底部位置，反应在电极表面发生，气泡从电极所在的玻璃管底部（即c处）产生，之后气泡向上逸出聚集在管的上部，因此乙玻璃管中产生气泡的位置是c处。 【小问2详解】 电解水的反应规律为“正氧负氢、氢二氧一”：甲玻璃管连接电源负极，生成氢气；乙玻璃管连接电源正极，生成氧气，因此二者生成气体的体积比约为2:1。 【基础实验与跨学科实践】 【10题答案】 【答案】（1） ①. 玻璃棒 ②. CBA ③. 燃着的木条 ④. 氢元素和氧元素 ⑤. 溶液的浓度增大，溶液的导电性增强，导致反应速率加快（合理即可） （2）过氧化钠和水反应生成的氢氧化钠具有较强的腐蚀性，而过氧化钙和水反应生成的氢氧化钙腐蚀性较小（合理即可） （3） ①. 增大氧气与水的接触面积，提高溶氧量 ②. 在相同时间内，温度越高，水中容量越低（合理即可） 【解析】 【小问1详解】 据图可知，仪器m的名称是玻璃棒；配制溶液的步骤：计算、称量（量取）、溶解、装瓶贴标签，所以配制NaOH溶液的操作顺序是：CBA；水在通电的条件下生成氢气和氧气，正氧负氢，氧气和氢气的体积比是1：2，氧气具有助燃性，氢气具有可燃性，所以装置中a管中产生的气体是氢气，b管中产生的气体是氧气，检验该气体的方法是：用燃着的木条检验，木条复燃，证明是氧气，气体燃烧并产生淡蓝色火焰，证明是氢气；该实验得到的结论是：水是由氢元素和氧元素组成的；电解一段时间后，水的质量减少，溶液的浓度增大，溶液的导电性增强，导致反应速率加快； 【小问2详解】 鱼类运输供氧箱常选择CaO2作供氧剂而不选择Na2O2的原因可能是：过氧化钠和水反应生成的氢氧化钠具有较强的腐蚀性，而过氧化钙和水反应生成的氢氧化钙腐蚀性较小（合理即可）； 【小问3详解】 微孔输氧棒的作用是：增大氧气与水的接触面积，使更多的氧气溶解在水中；分析数据可知：在相同时间内，温度越高，水中容量越低（合理即可）。 【11题答案】 【答案】（1） （2）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变 （3）a 【解析】 【小问1详解】 该实验是电解水实验，水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式略。 【小问2详解】 根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变：生成物氢气含氢元素、氧气含氧元素，则反应物水一定由氢、氧两种元素组成。 【小问3详解】 已知氢气体积:氧气体积=2:1，结合氢气、氧气的密度可算出二者质量比，利用元素质量之比等于相对原子质量与原子个数的乘积比，通过氢原子、氧原子的相对原子质量，就能得出氢、氧原子的个数比。整个过程不需要水的相对分子质量，故选a。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $