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科学观念：通过水电解实验了解水分子的构成。
科学思维：通过电解水实验，认识水的组成。
探究实践：培养以实验为主的探究能力，学习解决实际问题。
态度责任：通过学习认识物质世界的过程和方法，保持对化学学习和科学探究的浓厚兴趣。
一、水分子的构成
1. 水是由水分子构成的。当水由液态变成气态（水蒸气）时，水分子没有变成其他分子。
2. 由分子构成的物质，在发生物理变化时，分子本身没有发生变化。
3. 实验中可燃烧并产生淡蓝色火焰的气体是氢气，能使带火星的木条复燃的气体是氧气。实验说明，在通电的条件下，水可以发生分解，生成氢气和氧气，可表示为。
4. 水在通电时生成氢气和氧气这两种新的物质，这种生成新物质的变化叫作化学变化，又叫化学反应。
5. 水分子中含有两种不同的、更小的粒子，这种粒子就是原子。根据精确的实验结果，1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
6. 水分子是由氢原子和氧原子构成的，因此我们可以说水是由氢和氧组成的。
7. 在化学变化中，分子可以分为原子，原子又可以结合成新的分子。因此，原子是化学变化中的最小粒子。
◆任务点一：水分子的构成
1、探索活动
1.在水电解器的玻璃管里注满水，接通直流电，如图2.2-10所示。
2.仔细观察：水的颜色、状态为无色透明，两个电极上出现了气泡，两支玻璃管内液面都下降且有高低不同； 产生的气体的体积比约为2 : 1。
3.用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴，慢慢打开活塞，观察到气体发生燃烧；用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴，慢慢打开活塞，观察到带火星的木条复燃。
2、问题讨论
1.玻璃管装水有什么要求？
（1）装满水；
（2）水中加少量氢氧化钠，以增强溶液的导电性。
2.如何检验生成的气体？
氢气：用燃着的木条，会燃烧，产生淡蓝色火焰；
氧气：用带火星的木条，带火星的木条复燃。
3.氢气与氧气的体积比约为多少？2:1
4.水电解的文字表达式：
5.构成水、氢气和氧气这些物质的粒子很小，但这些粒子中是否存在比它更小的粒子呢？
这个实验可以说明水分子中含有两种不同的、更小的粒子，这种粒子就是原子。
一个水分子中含有两个氢原子和一个氧原子。
3、思考和讨论
根据水电解的式子及实验现象，分析水在通电情况下是如何分解产生氢气和氧气的。
水是由水分子构成的，水分子在通电情况下分裂成氢原子和氧原子，每2个氢原子重新组合形成1个氢分子，每2个氧原子重新组合形成1个氧分子。氢分子和氧分子分别构成了氢气和氧气，氢气和氧气的体积比是2:1。
4、思考和讨论
电解水的反应中，从微观的角度分析，什么发生了变化？什么没有变化
水电解前后，分子的种类发生了变化；
原子的种类和数目不变。
水电解是化学变化，最小的微粒是原子，实质是原子的重新组合。
1．如图是电解水的微观模型示意图，从中获得的信息错误的是（　　） 。
A．水电解是化学变化
B．分子由原子构成
C．水电解前后原子的种类没有变化
D．水是由氢气和氧气组成
【答案】D
【解析】【分析】根据分子种类发生的变化为化学变化，化学变化时分子分成原子，原子重新组合及水由氢元素和氧元素组成分析。
【解答】A、水电解时分子种类发生了变化，是化学变化 ，不符合题意；
B、由图示可知，分子是由原子构成的，不符合题意；
C、水电解前后原子的种类没有变化，只是重新组合 ，不符合题意；
D、水是由氢元素和氧元素组成的，符合题意；
故选D。
2．模型是认识微观世界的重要方法，如图是水电解的过程示意图，下列说法正确的是（　　）
A．水电解属于物理变化
B．水分子是由更小的粒子构成的
C．水分子是由氢分子和氧分子构成的
D．水是由氢气和氧气组成的
【答案】B
3．电解水过程由如图步骤的模型构成（图中表示氧原子，表示氢原子），完整表示电解水过程的顺序是（　　）
A．①②③④ B．②③④① C．②①④③ D．④①②③
【答案】C
【解析】【分析】化学反应的本质是分子拆成原子，原子又重合组合成新的分子。【解答】电解水生成氢气、氧气，在该化学变化过程中，水分子分解为氧原子、氢原子，氧原子两两结合为氧分子，氢原子两两结合为氢分子。所以该反应过程的顺序为②①④③。
故答案为：C。
4．如图是电解水的微观示意图，从中获得的信息正确的是（　　）
A．反应前后分子的种类和数目没有改变
B．化学变化中，分子可分为原子，原子不能再分
C．水是由2个氢原子和1个氧原子构成
D．水分子由氢气和氧气构成
【答案】B
5．如图是电解水的简易装置和电解水的微观示意图。
（1）图1中，正常情况下A、B试管内产生气体的体积比应是　 　。某次实验结果与上述不相符合，你认为下列做法中可取的是　 　。
A.反复多次实验查找原因 B.查找实验装置是否漏气
C.认为是实验误差引起的，可以忽略不计 D.大胆假设，两种气体在水中的溶解性可能不同
（2）图2为电解水的微观示意图，则正确的排列顺序为　 　。
【答案】（1）1：2；ABD
（2）②③①
1．有关电解水实验(如图所示)的下列叙述，错误的是（　　）
A．试管甲中的气体是氢气
B．试管乙中的气体能使带火星的小木条复燃
C．试管甲中的气体体积大于乙中气体体积
D．该实验证明水由氢气和氧气组成
【答案】D
【解析】【分析】（1）在电解水的实验中，产生氢气的体积是氧气体积的2倍；
（2）氧气能够使带火星的小木条复燃；
（3）根据图片分析判断；
（4）根据质量守恒定律判断。
【解答】根据图片可知，甲试管中的气体体积明显大于乙，因此甲中的气体是氢气，乙试管中是氧气。
A.试管甲中的气体是氢气，故A正确不合题意；
B.试管乙中的气体是氧气，能使带火星的小木条复燃，故B正确不合题意；
C.试管甲中的气体体积大于乙中气体体积，故C正确不合题意；
D.该实验证明水由氢元素和氧元素组成，故D错误符合题意。
故选D。
2．下列各图中●和〇分别表示氢原子和氧原子，其中表示能保持H2O化学性质的微粒的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解析】【分析】由分子构成的物质其化学性质由分子保持，水是由水分子构成。
【解答】A. 能表示水分子，能保持H2O化学性质的，故符合题意；
B. 该图是氢分子和氧分子的混合气体，不能保持H2O化学性质，故不符合题意；
C. 该图是氢气，不能保持H2O化学性质，故不符合题意；
D. 该图表示氢原子和氧原子，不能保持H2O化学性质，故不符合题意。
故答案为：A。
3．水的组成是通过水的电解实验来研究的，下列关于电解水实验的叙述中错误的是（　　）
A．为增强水的导电性，常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液
B．两支玻璃管中液面下降的高度比为2：1
C．液面下降较多的玻璃管中的气体能在空气中燃烧
D．通过实验能说明水是由氧气和氢气组成的
【答案】D
【解析】【分析】A.纯水为绝缘体，普通的水导电是因为其中存在可以自由移动的正负离子；
BC.在电解水时可观察到：与电源负极相连的一边产生较多的气体，该气体燃烧火焰呈淡蓝色，罩在火焰上方冷而干燥的烧杯壁有水出现，可说明为氢气；与电源正极相连的一边产生气体可以使带火星的木条复燃，可说明为氧气；两边气体体积比为2：1；
D.根据生成物确定水的元素组成。
【解答】 A．由于硫酸和氢氧化钠在水中能解离出自由移动的离子，为增强水的导电性，常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液，故A正确不合题意；
B．电解水时生成的氢气和氧气的体积比是2：1，所以两支玻璃管中液面下降的高度比为2：1，故B正确不合题意；
C．电解水时生成的氢气和氧气的体积比试2：1，液面下降较多的玻璃管中的气体是氢气，氢气具有可燃性能在空气中燃烧，故C正确不合题意；
D．通过实验生成了氢气和氧气，能说明水是由氧元素气和氢元素组成的，故D错误符合题意。
故选D。
4．用如图装置进行水的电解实验，A端为电源正极，有以下描述：
①甲试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
②乙试管内产生的气体能燃烧，且燃烧时发出淡蓝色火焰
③甲试管内收集到的气体与乙试管内收集到的气体的体积比为2：1
④向水中加入少量浓硫酸或氢氧化钠固体，则能使产生气体的速度变大
以上描述中正确的是（　　）
A．①②③④ B．除③都正确 C．①② D．①②③
【答案】B
5．下列图象与水通电分解情况相符的是（　　）
（纵坐标表示生成气体的体积，横坐标表示反应时间，①表示H2，②表示O2）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】【分析】根据水的电解实验的现象和结论分析判断。
【解答】水在通直流电的条件下生成氢气和氧气，且相同时间内生成氢气的体积是氧气体积的2倍，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
6．电解水实验反应一段时间后，用燃着的木条检验生成的气体，记录的现象如下表。相关说法错误的是（　　）
　 两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管
现象 有气泡 体积为5.15mL，木条燃得更旺 体积为10.38mL，气体燃烧
A．通电前应将玻璃管内空气排尽
B．两电极产生气泡的速率不相同
C．正极气体为氧气，负极气体为氢气
D．本实验可说明水是由氢气和氧气组成的
【答案】D
【解析】【分析】A、根据空气对实验产生干扰分析；
B、根据正极产生气体少负极产生气体多分析；
C、根据正氧负氢分析；
D、根据水由氢、氧元素组成分析。
【解答】A、为防止空气对生成气体检验的干扰， 通电前应将玻璃管内空气排尽 ，不符合题意；
B、 两电极产生气泡的速率不相同，正极产生气泡速率比负极慢，不符合题意；
C、 正极气体为氧气，负极气体为氢气 ，不符合题意；
D、 本实验可说明水是由氢元素和氧元素组成的 ，符合题意；
故选D。
7．图Ⅰ为电解水的简易装置，图Ⅱ为电解水生成的气体体积与时间的关系图象，请回答下列问题。
（1）通电一段时间后，试管　 　(填“甲”或“乙”)内水位下降得快。
（2）图Ⅱ中的气体B是图Ⅰ中的气体　 　(填“甲”或“乙”)。用带火星的木条能检验气体 B，说明气体 B具有　 　(填“可燃”或“助燃”)性。
（3）实际操作中，A、B两种气体的体积比通常大于2：1，原因可能是什么
【答案】（1）乙
（2）甲；助燃
（3）氧气比氢气的溶解能力强
【解析】【分析】（1）根据电解水时，与正极相连的试管生成的气体是氧气，气体体积较少，与负极相连的试管生成的是氢气，气体体积较多进行解答；
（2）根据电解水时氢气的体积是氧气体积的2倍分析。根据氧气能使带火星的木条复燃进行解答；
（3）根据氧气的溶解能力比氢气的溶解能力强进行解答。
【解答】 （1）电解水时，与正极相连的试管生成的气体是氧气，气体体积较少，与负极相连的试管生成的是氢气，气体体积较多，所以电解一段时间后，乙管内水位下降得快，其原因是乙管产生氢气速度快。
（2） 在相同时间内，图Ⅱ中的气体B的体积较小，应该为氧气，是图I中的气体甲。
B气体是氧气，氧气能使带火星的木条复燃，所以若用带火星的木条检验气体B，说明气体B具有助燃性。
（3）实际操作中， A、B两种气体的体积比通常大于2：1 的原因是氧气比氢气的溶解能力强。
8．纯水导电能力很弱，电解水时常加入一些氢氧化钠增强导电性(氢氧化钠本身不会减少)，以加快电解速度。小灵为研究影响电解水速度的因素做了如下实验，实验记录结果如表：
实验编号 温度/℃ 溶液浓度 氢气体积/mL 收集20mL氢气的时间/s
① 15 2% 20 54.0
② 15 5% 20 36.2
③ 30 2% 20 46.2
③ 30 5% 20 t
(水的电解信息：水在通直流电的条件下会生成氢气和氧气，该反应为放热反应)
（1）本实验通过比较　 　来反映电解水速度的快慢。
（2）对比①、③数据可知　 　，据此，对比实验②、④可知，实验④的时间t最有可能是　 　。
A.55.7 B.51.5 C.38.8 D.34.4
（3）小灵在进行实验的过程中发现每组实验氢气的产生速度总是越来越快，请结合DF探究结果分析其中原因　 　。
【答案】（1）收集20mL氢气的时间
（2）溶液浓度相同的情况下，温度越高，收集20mL氢气的时间越短；D
（3）水电解实验产热，所以越往后温度越高
【解析】【分析】对实验①②③数据进行分析可知，温度越高、浓度越大，反应速率越快。电解水氢氧化钠溶液时，水分解生成氢气和氧气。
【解答】（1）根据实验记录可以看出，通过记录收集相同体积气体所需要的时间来反映电解水速度的快慢；
（2）分析实验①②说明其它条件相同时，溶液浓度越高，反应速率越快，①③说明其它条件相同时，温度越高反应速率越快，而②④正好是温度为变量，此时④的温度高，所以反应速率快，收集气体时间比②少；
故答案为：D。
（3）电解水属于放热反应，温度会升高，根据实验数据可知，温度升高会加快反应速率，所以看到氢气的产生速度越来越快，同时离子浓度越大，反应速度越快。
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科学观念：通过水电解实验了解水分子的构成。
科学思维：通过电解水实验，认识水的组成。
探究实践：培养以实验为主的探究能力，学习解决实际问题。
态度责任：通过学习认识物质世界的过程和方法，保持对化学学习和科学探究的浓厚兴趣。
一、水分子的构成
1. 水是由 构成的。当水由液态变成气态（水蒸气）时，水分子没有变成其他分子。
2. 由分子构成的物质，在发生物理变化时， 本身没有发生变化。
3. 实验中可燃烧并产生淡蓝色火焰的气体是 ，能使带火星的木条复燃的气体是 。实验说明，在通电的条件下，水可以发生分解，生成 和 ，可表示为 。
4. 水在通电时生成氢气和氧气这两种新的物质，这种生成新物质的变化叫作 变化，
又叫 反应。
5. 水分子中含有两种不同的、更小的粒子，这种粒子就是 。根据精确的实验结果，1个水分子是由 构成的。
6. 水分子是由 和 构成的，因此我们可以说水是由 和 组成的。
7. 在化学变化中，分子可以分为 ，原子又可以结合成 。因此， 是化学变化中的最小粒子。
◆任务点一：水分子的构成
1、探索活动
1.在水电解器的玻璃管里注满水，接通直流电，如图2.2-10所示。
2.仔细观察：水的颜色、状态为 ，两个电极上出现了 ，两支玻璃管内液面 ； 产生的气体的体积比约为 。
3.用点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴，慢慢打开活塞，观察到 ；用带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴，慢慢打开活塞，观察到 。
2、问题讨论
1.玻璃管装水有什么要求？
2.如何检验生成的气体？
3.氢气与氧气的体积比约为多少？
4.水电解的文字表达式：
5.构成水、氢气和氧气这些物质的粒子很小，但这些粒子中是否存在比它更小的粒子呢？
3、思考和讨论
根据水电解的式子及实验现象，分析水在通电情况下是如何分解产生氢气和氧气的。
4、思考和讨论
电解水的反应中，从微观的角度分析，什么发生了变化？什么没有变化
1．如图是电解水的微观模型示意图，从中获得的信息错误的是（　　） 。
A．水电解是化学变化
B．分子由原子构成
C．水电解前后原子的种类没有变化
D．水是由氢气和氧气组成
2．模型是认识微观世界的重要方法，如图是水电解的过程示意图，下列说法正确的是（　　）
A．水电解属于物理变化 B．水分子是由更小的粒子构成的
C．水分子是由氢分子和氧分子构成的 D．水是由氢气和氧气组成的
3．电解水过程由如图步骤的模型构成（图中表示氧原子，表示氢原子），完整表示电解水过程的顺序是（　　）
A．①②③④ B．②③④① C．②①④③ D．④①②③
4．如图是电解水的微观示意图，从中获得的信息正确的是（　　）
A．反应前后分子的种类和数目没有改变
B．化学变化中，分子可分为原子，原子不能再分
C．水是由2个氢原子和1个氧原子构成
D．水分子由氢气和氧气构成
5．如图是电解水的简易装置和电解水的微观示意图。
（1）图1中，正常情况下A、B试管内产生气体的体积比应是　 　。某次实验结果与上述不相符合，你认为下列做法中可取的是　 　。
A.反复多次实验查找原因
B.查找实验装置是否漏气
C.认为是实验误差引起的，可以忽略不计
D.大胆假设，两种气体在水中的溶解性可能不同
（2）图2为电解水的微观示意图，则正确的排列顺序为　 　。
1．有关电解水实验(如图所示)的下列叙述，错误的是（　　）
A．试管甲中的气体是氢气
B．试管乙中的气体能使带火星的小木条复燃
C．试管甲中的气体体积大于乙中气体体积
D．该实验证明水由氢气和氧气组成
2．下列各图中●和〇分别表示氢原子和氧原子，其中表示能保持H2O化学性质的微粒的是（　　）
A． B． C． D．
3．水的组成是通过水的电解实验来研究的，下列关于电解水实验的叙述中错误的是（　　）
A．为增强水的导电性，常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液
B．两支玻璃管中液面下降的高度比为2：1
C．液面下降较多的玻璃管中的气体能在空气中燃烧
D．通过实验能说明水是由氧气和氢气组成的
4．用如图装置进行水的电解实验，A端为电源正极，有以下描述：
①甲试管内产生的气体能使带火星的木条复燃
②乙试管内产生的气体能燃烧，且燃烧时发出淡蓝色火焰
③甲试管内收集到的气体与乙试管内收集到的气体的体积比为2：1
④向水中加入少量浓硫酸或氢氧化钠固体，则能使产生气体的速度变大
以上描述中正确的是（　　）
A．①②③④ B．除③都正确 C．①② D．①②③
5．下列图象与水通电分解情况相符的是（　　）
（纵坐标表示生成气体的体积，横坐标表示反应时间，①表示H2，②表示O2）
A． B． C． D．
6．电解水实验反应一段时间后，用燃着的木条检验生成的气体，记录的现象如下表。相关说法错误的是（　　）
两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管
现象 有气泡 体积为5.15mL， 木条燃得更旺 体积为10.38mL，气体燃烧
A．通电前应将玻璃管内空气排尽
B．两电极产生气泡的速率不相同
C．正极气体为氧气，负极气体为氢气
D．本实验可说明水是由氢气和氧气组成的
7．图Ⅰ为电解水的简易装置，图Ⅱ为电解水生成的气体体积与时间的关系图象，请回答下列问题。
（1）通电一段时间后，试管　 　(填“甲”或“乙”)内水位下降得快。
（2）图Ⅱ中的气体B是图Ⅰ中的气体　 　(填“甲”或“乙”)。用带火星的木条能检验气体 B，说明气体 B具有　 　(填“可燃”或“助燃”)性。
（3）实际操作中，A、B两种气体的体积比通常大于2：1，原因可能是什么
8．纯水导电能力很弱，电解水时常加入一些氢氧化钠增强导电性(氢氧化钠本身不会减少)，以加快电解速度。小灵为研究影响电解水速度的因素做了如下实验，实验记录结果如表：
实验编号 温度/℃ 溶液浓度 氢气体积/mL 收集20mL氢气的时间/s
① 15 2% 20 54.0
② 15 5% 20 36.2
③ 30 2% 20 46.2
③ 30 5% 20 t
(水的电解信息：水在通直流电的条件下会生成氢气和氧气，该反应为放热反应)
（1）本实验通过比较　 　来反映电解水速度的快慢。
（2）对比①、③数据可知　 　，据此，对比实验②、④可知，实验④的时间t最有可能是　 　。
A.55.7 B.51.5 C.38.8 D.34.4
（3）小灵在进行实验的过程中发现每组实验氢气的产生速度总是越来越快，请结合DF探究结果分析其中原因　 　。
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