第2章基础实验2水的组成及变化的探究-九年级化学（2024）上册

2基础实验2水的组成及变化的探究第2章空气与水资源2024沪教版化学九年级上册【精做课件】授课教师：********班级：********时间：********展示现象：播放一段水的三态变化视频，从冰川融化到水蒸气升腾，引导学生思考水在生活和自然中的重要作用。提出问题：“水由什么组成？我们能否通过实验来探究水的组成？”引出课题：通过学生的思考和讨论，引出本节课的主题——水的组成及变化的探究。（二）知识讲解与实验探究（30分钟）电解水实验原理讲解：介绍电解水实验的原理，水在直流电的作用下分解生成氢气和氧气，书写化学方程式\(2H_2O\stackrel{通电}{=\!=\!=}2H_2↑+O_2↑\)。装置介绍：展示水电解器，介绍仪器的结构和各部分的作用，强调实验中使用的是直流电，以及为增强水的导电性，需在蒸馏水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸。实验演示：教师连接好水电解器，接通电源，让学生观察电极上产生气泡的情况，以及两个玻璃管内液面的变化。一段时间后，用燃着的木条分别检验两个玻璃管内的气体，引导学生观察实验现象。现象分析：组织学生讨论实验现象，分析得出与电源负极相连的玻璃管内产生氢气，与电源正极相连的玻璃管内产生氧气，且氢气和氧气的体积比约为2:1。微观解释：借助多媒体动画，展示水电解过程中水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新组合成氢分子和氧分子的过程，帮助学生从微观角度理解化学变化的实质。氢气的性质实验物理性质观察：收集一瓶氢气，让学生观察氢气的颜色、状态，闻其气味，得出氢气是无色、无味的气体。将氢气的集气瓶倒置，说明氢气密度比空气小。验纯操作：讲解氢气验纯的方法，用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯；若声音很小，表明氢气较纯。教师进行验纯操作演示，强调操作的安全性。可燃性验证：在学生学会氢气验纯后，将验纯后的氢气点燃，观察氢气燃烧的火焰颜色。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察烧杯内壁的现象，分析得出氢气燃烧生成水，书写化学方程式\(2H_2+O_2\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2H_2O\)。（三）水在其他化学反应中的变化讨论（10分钟）案例分析：展示水与二氧化碳、氧化钙等物质反应的图片或视频，分析水在这些反应中的变化，书写化学方程式\(CO_2+H_2O=H_2CO_3\)、\(CaO+H_2O=Ca(OH)_2\)。微观理解：从微观层面解释水与其他物质反应的过程，帮助学生理解化学反应的本质是分子破裂、原子重新组合的过程。（四）课堂小结（5分钟）知识梳理：与学生一起回顾本节课的主要内容，包括电解水实验、氢气的性质实验、水在其他化学反应中的变化等。方法总结：强调实验探究在化学学习中的重要性，鼓励学生在今后的学习中运用实验方法探索物质的组成和性质。（五）布置作业（5分钟）让学生完成实验报告，总结实验过程中的收获和体会，分析实验中可能出现误差的原因。查阅资料，了解水的净化方法，以及水在工业、农业和生活中的其他应用，下节课进行交流讨论。六、教学反思在本节课教学中，实验探究激发了学生的学习兴趣，使学生对水的组成和变化有了直观认识。但部分学生在从微观角度理解化学反应过程和分析实验误差方面存在困难。后续教学中，应加强对学生抽象思维的培养，通过更多实例和直观手段，帮助学生突破难点。5课堂检测4新知讲解6变式训练7考试考法8小结梳理学习目录1复习引入2新知讲解3典例讲解两极上都有气泡产生，正极与负极生成气体的体积比约为1:2水在通电条件下分解生成两种气体实验过程①在水电解器中注入足量的水（水中加有少量氢氧化钠溶液），然后接通直流电源，观察电极上和两侧玻璃管内的现象实验现象实验结论实验过程②电解一段时间后，关闭电源。将燃着的木条放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，然后打开活塞，放出少量的气体。观察实验现象，并推断气体成分实验现象实验结论正极产生的气体使木条燃烧更剧烈正极产生的气体是氧气实验过程③将燃着的木条放在与电源负极相连的玻璃管的尖嘴处，然后打开活塞，点燃气体。观察实验现象，并推断气体成分实验现象实验结论负极产生的气体可燃负极产生的气体是氢气实验过程④按图2-28、图2-29所示，验纯并点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察实验现象图2-28

氢气的验纯实验现象和结论点燃氢气时，声音很小则表示气体较纯，发出尖锐爆鸣声表明气体不纯。实验过程④按图2-28、图2-29所示，验纯并点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察实验现象图2-29检验氢气燃烧的产物产生淡蓝色火焰，放出大量的热，烧杯内壁凝结有水实验现象实验结论氢气+氧气水

H2O2H2O

点燃1.电解水时为什么要在水中加入少量氢氧化钠溶液？为增强溶液的导电性问题讨论2.点燃可燃性气体之前为什么要检验气体的纯度？可燃性气体中如果混有空气，遇到明火就有爆炸的危险，因此点燃可燃性气体之前一定要检验其纯度问题讨论3.水的三态变化与水的分解的本质区别是什么？问题讨论水的三态变化只是状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化；水的分解过程中水分解生成了氢气和氧气，有新物质生成，属于化学变化4.分析水的分解和生成实验，哪些现象和事实能说明水不只含有一种元素？问题讨论氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，水分解生成了氢气和氧气，氢气和氧气点燃生成水，根据化学反应前后元素种类不变，可以说明水是由氢、氧两种元素组成的中考链接1.（2024·河南·中考真题）电解水的简易实验装置如图所示。下列说法不正确的是（

）A．甲管中的电极连接的是电源正极B．乙管中的气体能使带火星的木条复燃C．该实验生成的氢气与氧气的质量比为1：8D．该实验可证明水是由氢、氧两种元素组成的A中考链接2.（2024·四川自贡·中考真题）如图是电解水的实验装置，下列相关说法正确的是（

）A．M、N气体体积比为1：2B．点燃N气体产生淡蓝色火焰C．水中含有氢分子和氧分子D．水由氢元素和氧元素组成D中考链接3.（2024·内蒙古赤峰·中考真题）晓佳为探究不同电压对电解水速率的影响，用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成20ml氢气所需时间。下列分析正确的是（

）A．a管与电源正极相连 B．b管中气体可以燃烧C．a管与b管中气体质量比为2:1

D．该实验中，电压越高电解水的速率越快D中考链接4.（2024·江西·中考真题）【宏观辨识】根据实验探究水的组成(1)水的合成：在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃，根据容器内生成的小水珠可知，水是由

组成的化合物。(2)水的分解：电解水一段时间后（如图），观察到管a和管b中气体体积比为

，经检验管a中的气体是

（填化学式）。氢元素和氧元素2:1H2中考链接5.（2024·天津·中考真题）如图为电解水的实验示意图。①在电解器玻璃管中加满水。通电，观察到玻璃管中有气泡冒出，一段时间后，a、b管内气体体积比约为

。②切断电源，用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体，观察到

(填“a”或“b”)中气体使木条燃烧更旺。2:1b中考链接6.（2024·新疆·中考真题）宏观角度辨识水的组成在电解水实验中，两个电极上都会产生气泡。如图所示，正、负极产生气体的体积比约为

，正极产生的气体能使

，说明是氧气，经验证负极产生的气体为氢气。此实验可证明水是由

组成的。1:2带火星的木条复燃氢元素和氧元素中考链接7.（2024·广西·中考真题）某兴趣小组为此开展了电解水的实验探究。任务一

探究电解水产生的气体(1)兴趣小组向图装置中加入蒸馏水，接通电源后，没有观察到明显现象。查阅课本后，兴趣小组向水中添加少量氢氧化钠溶液，a、b管很快出现了气泡。b管内的气体是

。氧气中考链接7.（2024·广西·中考真题）某兴趣小组为此开展了电解水的实验探究。任务二

探究物质对电解水产生氢气的速率的影响资料：加入碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠都可以提高水的电解效率。(2)甲同学分别取等质量的碳酸钠、硫酸钠、氢氧化钠溶液，溶质的质量分数均为12%，在相同条件下进行实验，产生氢气的速率如图所示。由此可知，在相同条件下，加入

，产生氢气的速率最大。氢氧化钠中考链接7.（2024·广西·中考真题）某兴趣小组为此开展了电解水的实验探究。(3)乙同学取不同质量分数的氢氧化钠溶液，在相同条件下进行实验，其结果如图所示。产生氢气速率的变化趋势为

。先增大后减小1.下列关于电解水实验的说法中，不正确的是(

)A.从结论上得出：正极产生的是氢气B.从变化上分类：该变化属于化学变化C.从反应类型分析：该反应属于分解反应D.从宏观上分析：水是由氢元素和氧元素组成的A返回【点拨】电解水实验中，正极产生氧气，负极产生氢气，A错误。B2.[2024·苏州模拟改编]如图，下列有关电解水实验的说法正确的是(

)A.管A与管B中气体的质量比为1：2B.加入氢氧化钠溶液的作用是增强水的导电性C.管A中生成的气体能使带火星的木条复燃，推测电极M与电源负极相连D.该实验说明水是由氢气和氧气组成的【点拨】管A与管B中气体的体积比为1:2，不是质量比，A错误；向水中加入氢氧化钠溶液能增强水的导电性，B正确；管A中生成的气体能使带火星的木条复燃，推测电极M与电源正极相连，C错误；水是由氢元素和氧元素组成的，D错误。返回3.[2024·贵州月考改编]如图是电解水实验的示意图：(1)由实验现象确定A试管接电池________极，B试管接电池________极。(2)通电一段时间后，A试管里产生的是________，B试管里产生的是________，当A试管里产生10mL气体时，B试管里产生气体的体积为________。负正氢气氧气5mL(3)B试管里的气体可用__________________来检验，观察到的现象是______________________。(4)该反应的文字表达式为______________________。(5)已知：相同条件下，氧气在水中的溶解性强于氢气。那么，实验中A、B两试管内收集到的气体体积比的测定结果比理论值________(填“偏大”或“偏小”)。带火星的木条带火星的木条复燃水――→氢气＋氧气通电偏大返回C4.关于氢气在氧气中燃烧的反应，下列叙述正确的是(

)A.产生黄色火焰B.无须检验纯度，氢气可以直接点燃C.将干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水雾，且烧杯发烫D.该实验证明水是由氢气和氧气组成的【点拨】氢气燃烧产生淡蓝色火焰，A错误；点燃氢气前必须检验纯度，否则可能发生爆炸，B错误；氢气燃烧生成水，放出热量，所以将干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水雾，且烧杯发烫，C正确；氢气燃烧实验证明水是由氢元素和氧元素组成的，D错误。返回A5.用如图装置完成电解水的实验并收集产生的气体，下列说法正确的是(

)A.U形管左端应连接电源的负极B.b管中的气体先收集满C.实验中发生的反应为化合反应D.由该实验可得出水中氢元素和氧元素的质量比是2:1【点拨】由题图可知，a管是用向下排空气法收集气体，说明收集的是氢气，所以U形管左端应连接电源的负极，故A正确；b管是用向上排空气法收集气体，说明收集的是氧气，电解水实验产生氢气与氧气的体积比为2：1，所以a试管中的氢气先收集满，故B不正确；水通电分解生成氢气和氧气，说明水是由氢、氧两种元素组成的，发生的反应为分解反应，故C、D不正确。返回A6.[2024·扬州期中]1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如图。将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管的质量增加，拉瓦锡判断铁转化为了四氧化三铁。下列说法正确的是(

)A.该实验推翻了“水是由一种元素组成的物质”的观点B.铁管在该实验中起催化作用C.实验中水蒸气只发生了物理变化D.实验中收集到的可燃性气体可能是氧气【点拨】水蒸气与铁反应后生成一种可燃性气体，同时铁变为了四氧化三铁，可知水不是由一种元素组成的，故A正确；铁管反应后质量增加，而催化剂在反应前后质量不变，故B错误；水的质量减少，可知水发生了化学变化，故C错误；氧气不具有可燃性，故D错误。返回7.如图是验证水的组成的装置。(1)A、B管内生成的气体聚集在上部的原因是______________________________________。(2)通电过程中，C中液面________(填“上升”或“下降”)。生成的气体密度比水小，且不易溶于水上升(3)A管中产生的气体是________，证明B管中气体成分最简便的方法是__________________________________________________________________________(写出操作、现象和结论)。(4)纯水的导电性极其微弱，电解水时，可在水中加入少量______________________，以增强水的导电性。电解水时，将________能转化为化学能。氢气将带火星的木条放在B管口，打开活塞，若带火星的木条复燃，则证明是氧气氢氧化钠溶液(合理即可)电AC(5)下列实验中，能证明水是由氢元素和氧元素组成的是________(填字母)。A.氢气在氧气中燃烧B.水的蒸发C.水的电解返回8.在学习了电解水后，某兴趣小组的同学们在实验室利用如图装置进行电解水实验。为了增强水的导电性，小兰将氯化钠当作硫酸钠加入水中，结果在电解过程中观察到两极都有气泡产生，但两极产生的气体体积比不是1：2，且正极处闻到有刺激性气味，同学们就这一意外现象进行了探究。【查阅资料】①氯气(Cl2)是一种具有刺激性气味的气体；②氯气(Cl2)能使湿润的淀粉­碘化钾试纸变蓝。【提出问题】两极生成的气体分别是什么？【作出猜想】猜想1：两极分别生成了氧气和氢气；猜想2：两极分别生成了氯气和氢气。小组同学通过讨论，认为猜想1错误，原因是_____________________________。【进行实验1】小兰打开b管活塞，将燃着的木条放到尖嘴口，观察到气体燃烧，____________________，有轻微的爆鸣声，说明b管中生成的是__________。氧气和氢气都是无味的气体产生淡蓝色火焰氢气试纸变蓝【进行实验