水的组成.精编版

1、 水的组成水的组成 你知道水是由你知道水是由 什么元素组成什么元素组成 的吗？水又是的吗？水又是 由什么微粒构由什么微粒构 成的吗？成的吗？ 学习目标学习目标 l1.1.通过电解水的实验了解水是通过电解水的实验了解水是 由氢、氧两种元素组成的。由氢、氧两种元素组成的。 l2.2.了解氢气的性质。了解氢气的性质。 研究氢气的燃烧实验是人们认识水研究氢气的燃烧实验是人们认识水 的组成的开始，因此我们先认识氢的组成的开始，因此我们先认识氢 气。气。 一、氢气的物理性质(p79) 1 1、是一种无色无味的气体、是一种无色无味的气体 2 2、密度最小的气体；、密度最小的气体； 3 3、难溶于水；、难溶于

2、水； 向下排空气法向下排空气法 排水集气法排水集气法 二、氢气的化学性质(实验4-5) 燃烧现象：燃烧时发出淡蓝色火焰，有燃烧现象：燃烧时发出淡蓝色火焰，有 水珠生成。且放出大量的热。水珠生成。且放出大量的热。 点燃 = 2 2、经实验测定，空气里混入氢气的、经实验测定，空气里混入氢气的 体积为总体积的体积为总体积的4.04.074.274.2时，时， 点燃就会发生爆炸，这个体积分数点燃就会发生爆炸，这个体积分数 的范围叫做氢气的爆炸极限的范围叫做氢气的爆炸极限 发出尖锐爆鸣声发出尖锐爆鸣声氢气不纯氢气不纯 3 3、氢气的验纯、氢气的验纯 发出很小的声音发出很小的声音氢气纯净氢气纯净 说明：点

3、燃可燃性气体前一定要验纯！说明：点燃可燃性气体前一定要验纯！ 氢气的验纯方法是：试管口氢气的验纯方法是：试管口 _，用拇指堵住集满，用拇指堵住集满 氢气的试管靠近火焰，移开氢气的试管靠近火焰，移开 拇指，发出拇指，发出 _表明氢气表明氢气 不纯，声音不纯，声音_表示氢气表示氢气 较纯。较纯。 方法（图方法（图4-234-23） 水通电后有新物质生成水通电后有新物质生成 活动天地活动天地 水在直流电作用下的分解水在直流电作用下的分解 1 1、通过实验，验证电解水的产物。、通过实验，验证电解水的产物。 2 2、通过电解水实验，进一步从分子、原子角度理解什么、通过电解水实验，进一步从分子、原子角度理

4、解什么 是化学变化。是化学变化。 3 3、培养科学探究精神。、培养科学探究精神。 1 1、水中通直流电，会有什么现象？、水中通直流电，会有什么现象？ 2 2、水通电与水的三态变化是否属于同一种变化？、水通电与水的三态变化是否属于同一种变化？ 1 1、氧气是一种无色无味不易溶于水的气体，能使带火星的木条复燃。、氧气是一种无色无味不易溶于水的气体，能使带火星的木条复燃。 2 2、氢气是一种无色无味难溶于水的气体，在空气中燃烧时，产生淡蓝、氢气是一种无色无味难溶于水的气体，在空气中燃烧时，产生淡蓝 色火焰。色火焰。 探究课题：探究课题： 探究目标：探究目标： 提出问题：提出问题： 收集资料：收集资料

5、： 做出假设：做出假设： 三、电解水的实验演示三、电解水的实验演示 （1 1）两个电极，两支玻璃）两个电极，两支玻璃 管内液面有什么变化：管内液面有什么变化： （2 2）用燃着的火柴接近液面）用燃着的火柴接近液面 下降较快的玻璃管尖嘴处，下降较快的玻璃管尖嘴处， 慢慢打开活塞，观察所发生慢慢打开活塞，观察所发生 的现象。的现象。 （3 3）用带火星的木条，接近）用带火星的木条，接近 液面下降较慢的玻璃管尖嘴液面下降较慢的玻璃管尖嘴 处，慢慢打开活塞，观察所处，慢慢打开活塞，观察所 发生的现象。发生的现象。 设计实验并进行验证：设计实验并进行验证： 实验步骤实验步骤 实验现象实验现象 1 1、在

6、水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电、在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电 源，观察两个电极和两支玻璃管内液面的变化源，观察两个电极和两支玻璃管内液面的变化 。 与电源正极相连的玻璃管内液面下降较与电源正极相连的玻璃管内液面下降较 ， 与电源负极相连的玻璃管内液面下降与电源负极相连的玻璃管内液面下降 较较 。 2 2、用一根点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃、用一根点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃 管尖嘴处，慢慢打开活塞，观察。该气体能燃管尖嘴处，慢慢打开活塞，观察。该气体能燃 烧，发出淡蓝色火焰，生成唯一产物水，烧，发出淡蓝色火焰，生成唯一产物水， 是是 。 3 3、用一根带火星的木条接近液

7、面下降较小的玻、用一根带火星的木条接近液面下降较小的玻 璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，观察。该气体能璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，观察。该气体能 使带火星小木条复燃，是使带火星小木条复燃，是 。 少少 多多 氢气氢气 氧气氧气 实验结论实验结论：1 1、电解水是、电解水是 变化。变化。 2 2、水通电分解生成的两种物质是、水通电分解生成的两种物质是 和和 ，二者的体积比为，二者的体积比为 。 3 3、水是由、水是由 组成的。组成的。 4 4、每个水分子是由、每个水分子是由 和和 构成，水可以表示为构成，水可以表示为 交流与反思：交流与反思：物质发生物理变化时，构成物物质发生物理变化时，构成物 质的分子

8、质的分子 （填（填“有有”或或“没有没有”）发）发 生变化，只是分子的生变化，只是分子的 和和 改改 变了；物质发生化学变化时，构成反应物分变了；物质发生化学变化时，构成反应物分 子的子的 重新组合成新的重新组合成新的 。 化学化学 氢气氢气 氧气氧气 1 12 2 没有没有 间隔间隔排列方式排列方式 原子原子分子分子 氢元素和氧元素氢元素和氧元素 2 2个氢原子个氢原子 1 1个氧原子个氧原子 H H2 2O O 共同关注：共同关注： 两电极处生成的气体经检验：正极的两电极处生成的气体经检验：正极的 气体是氧气（气体是氧气（O O2 2），可使带火星的木），可使带火星的木 条复燃；负极的气条

9、复燃；负极的气 体是氢气（体是氢气（H H2 2），）， 可以燃烧，产生淡蓝色的火焰。可以燃烧，产生淡蓝色的火焰。 * *电解水两电极上产生的气体电解水两电极上产生的气体 种类体积可简单记忆为：种类体积可简单记忆为： “水中通入直流电，正氧负氢水中通入直流电，正氧负氢 会出现；会出现；氢二氧一氢二氧一体积体积比，助比，助 燃可燃来检验。燃可燃来检验。” 文字表达式：文字表达式： 通电通电 水氢气+ + 氧气 H2O H2 O2 水分子分解示意图水分子分解示意图 基本反应类型基本反应类型 是：是： 水的电解的本质：水的电解的本质： H2O O2 + H2 通电通电 水分子水分子 氢气分子氢气分子

10、 氧气分子氧气分子 氢原子氢原子 氧原子氧原子 通电通电 1 1、水是由水分子构成的；、水是由水分子构成的； 2 2、氧分子是由氧原子构成的，氢分、氧分子是由氧原子构成的，氢分 子是由氢原子构成的；子是由氢原子构成的； 3 3、水由氢元素和氧元素组成；、水由氢元素和氧元素组成； 4 4、在化学变化中，分子可以分成原子，、在化学变化中，分子可以分成原子， 而原子不能再分。而原子不能再分。 根据水分子的分解示意图，请从根据水分子的分解示意图，请从 宏观和微观两个方面说出你获得宏观和微观两个方面说出你获得 的信息（的信息（3 3至至4 4条）条） 电解水反应的实质：电解水反应的实质： 在直流电作用下

11、，水分子被在直流电作用下，水分子被 破坏，分成氢原子和氧原子，破坏，分成氢原子和氧原子， 每两个氢原子重新组合构成一每两个氢原子重新组合构成一 个氢分子，许多氢分子聚集成个氢分子，许多氢分子聚集成 氢气；每两个氧原子重新组合氢气；每两个氧原子重新组合 构成一个氧分子，许多氧分子构成一个氧分子，许多氧分子 聚集成氧气。聚集成氧气。 可见，化学反应的实质是分可见，化学反应的实质是分 子被破坏分成原子，原子重新子被破坏分成原子，原子重新 组合成新分子。组合成新分子。 练习：实验结论练习：实验结论 1.1.请填写：请填写： 水电解后，生成水电解后，生成 和和 ： 与电源与电源正极正极相连的试管内收集到

12、的气体相连的试管内收集到的气体 是是 。 与电源与电源负极负极相连的试管内收集到的气体相连的试管内收集到的气体 是是 。 V V（H H2 2）:V:V（O O2 2）= = 。 氢气氢气氧气氧气 氧气氧气 氢气氢气 2:1 2.下图是某同学自己设计的装置：用大塑料下图是某同学自己设计的装置：用大塑料 瓶子截去瓶底，留瓶口一段约瓶子截去瓶底，留瓶口一段约8cm8cm10cm10cm， 瓶口配一胶塞由里往外塞紧。瓶口配一胶塞由里往外塞紧。A A、B B两极是用两极是用 镀铬曲别针伸直做成，由塞子露头处连接导镀铬曲别针伸直做成，由塞子露头处连接导 线。试回答：线。试回答： (1)(1)其所用电源为

13、其所用电源为 电，由图可知电，由图可知A A端端 为为 极。极。 (2)(2)当当A A端相连按的试管中得到的气体端相连按的试管中得到的气体 是是 ，可用，可用 来检验。来检验。 (3)(3)如果与如果与B B端相连的试管中气体的体积为端相连的试管中气体的体积为8mL8mL， 则与则与A A端相连接的试管中气体的体积端相连接的试管中气体的体积 为为 。 直流直流 正正 氧气氧气 带火星小木条带火星小木条 4ml 1 1、水的导电性很弱，为了增强水的导电性，、水的导电性很弱，为了增强水的导电性， 常在水中加入少量的氢氧化钠或硫酸钠；常在水中加入少量的氢氧化钠或硫酸钠； 2 2、水通电分解产生的氢

14、气与氧气的体积比、水通电分解产生的氢气与氧气的体积比 应为应为 2 2：1 1，但实验中氢气与氧气的体积比，但实验中氢气与氧气的体积比 却大于却大于2 2：1 1，原因主要有：，原因主要有： 由于氢气与氧气在水中的溶解能力不同，由于氢气与氧气在水中的溶解能力不同， 在水中，氧气的溶解度比氢气大；在水中，氧气的溶解度比氢气大； 在电解过程中初生的氧气与电极发生了氧在电解过程中初生的氧气与电极发生了氧 化反应，消耗了氧气。化反应，消耗了氧气。 反思（导学反思（导学P85 4、5） 小结：小结： 1 1、氢气、氢气: : 物理性质物理性质, ,收集方法收集方法; ;氢气的氢气的 化学性质化学性质;

15、; 可燃性气体点燃前一定要验可燃性气体点燃前一定要验 纯。纯。 2.2.水的电解水的电解: :正极放正极放O O2 2，负极放，负极放H H2 2体积比：体积比： V V氧气 氧气:V :V氢气 氢气=1:2 =1:2 3 3、在、在水电解实验中，从宏观和微观两个方水电解实验中，从宏观和微观两个方 面获得的信息。面获得的信息。 他们，他们揭开揭开 了水组成的秘密了水组成的秘密 结束 揭开水组成的秘密揭开水组成的秘密 18世纪末的 三位科学家 卡文迪许卡文迪许 拉瓦锡拉瓦锡 普利斯特里普利斯特里 结束 英国的英国的化学家普利斯特里化学家普利斯特里，常常爱给朋友们表演魔术：他拿，常常爱给朋友们表演

16、魔术：他拿 了个了个“空空”瓶子，在朋友们面前晃了几下，然后，他迅速地把一瓶子，在朋友们面前晃了几下，然后，他迅速地把一 支点着的蜡烛移近瓶子。支点着的蜡烛移近瓶子。“啪！啪！”的一声，瓶口吐出了长长的火的一声，瓶口吐出了长长的火 舌，但立刻又熄灭了舌，但立刻又熄灭了 l原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无色的原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无色的“可燃空气可燃空气”（氢气（氢气 和空气）。它们混合后点燃，会发出巨大的声响。和空气）。它们混合后点燃，会发出巨大的声响。 l起初，普利斯特里只是给朋友们变变魔术而已。可他并没有发现起初，普利斯特里只是给朋友们变变魔术而已。可他并没有发现 变完魔术后，

17、瓶子里还有一位神秘的变完魔术后，瓶子里还有一位神秘的“客人客人”。终于有一天，普。终于有一天，普 利斯特里发现瓶壁上有不少水珠！利斯特里发现瓶壁上有不少水珠！ 水的真面目第一次被识破 （18世纪中叶）世纪中叶） l1781年，普利斯特里把他的发现告诉年，普利斯特里把他的发现告诉卡文迪许卡文迪许。 l卡文迪许用不同比例的卡文迪许用不同比例的“可燃空气可燃空气”和空气混合物进和空气混合物进 行实验，证实了普利斯特里的发现，并断定生成的液行实验，证实了普利斯特里的发现，并断定生成的液 体是水。体是水。 l在氧元素被确认后，卡文迪许用纯氧代替空气，从而在氧元素被确认后，卡文迪许用纯氧代替空气，从而 确

18、认确认2体积的体积的“可燃气可燃气”与与1体积的氧恰好化合成水。体积的氧恰好化合成水。 l虔诚的虔诚的“燃素学说燃素学说”信徒信徒，误认为这两种气体中都含误认为这两种气体中都含 有水有水, ,还始终认为水是一种元素，没有做出正确的解还始终认为水是一种元素，没有做出正确的解 释释,因而他们没能发现水的组成。因而他们没能发现水的组成。 水也被看作是一种元素 l卡文迪许的助手布拉格登于卡文迪许的助手布拉格登于1783年年6月访问巴黎时，月访问巴黎时， 将这一实验告诉了将这一实验告诉了拉瓦锡拉瓦锡。 l拉瓦锡立即进行了跟踪实验，拉瓦锡立即进行了跟踪实验， 不仅合成了水，同时不仅合成了水，同时 还将水分

19、解为氧气和氢气，再次确认了水的组成，还将水分解为氧气和氢气，再次确认了水的组成， 并且用氧化理论给以准确的说明。并且用氧化理论给以准确的说明。 l氧化学说是对氧化学说是对“燃素学说燃素学说”的否定，关于水组成、的否定，关于水组成、 空气组成等是对亚里士多德的四元素说的批判。空气组成等是对亚里士多德的四元素说的批判。 18世纪科学发展史上最辉煌的成就之 一 挑战自我：挑战自我： 1、电解水的过程中，发生变化的粒子是、电解水的过程中，发生变化的粒子是 ，保持不变的粒子，保持不变的粒子 是是 和和 ，生成的新粒子是，生成的新粒子是 和和 。该实验。该实验 证明，在化学反应中，证明，在化学反应中， 可以再分，可以再分， 不能再分。不能再分。 2、能从电解水的实验中得出的结论是（、能从电解水的实验中得出的结论是（ ）水电解是吸收能量的水电解是吸收能量的 化学反应；化学反应；水