资源简介

(共25张PPT)
2.3 水分子的变化
核心素养目标
1.化学观念：
通过 “电解水实验”，理解水的分解与合成反应，建立 “化学反应中分子可分、原子不可分” 的微观观念。
结合 “氢气燃烧” 实验，认识化学反应中物质与能量的转化，形成 “变化守恒” 的学科思想。
2.科学探究与实践：
完成 “电解水” 实验，掌握气体检验方法，提升实验观察与操作能力。
设计 “氢气纯度检验” 方案，学会运用控制变量法解决问题。
3.科学态度与责任：
通过 “氢能源应用” 案例，体会化学对解决能源与环境问题的价值，树立绿色化学理念。
参与 “氢气安全使用” 讨论，强化实验安全意识与规范操作习惯。
学习重难点
学习重点
1.电解水实验与水的组成。
2.化学反应的微观本质。
3.氢气的性质与应用。
学习难点
1.微观过程的抽象理解。
2.实验设计与误差分析。
3.跨学科联系与创新。
课前导入
氢燃料电池车的工作原理
水的分解
PART 01
水的三态变化改变的是水分子之间的间隔和排列方式，而“每个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成”这一事实始终未变，因为水没有变为其他物质。但是，如果在水中插入电极，通直流电，情况是否会有所不同呢
氧原子
氢原子
通直流电
？
1.水在直流电作用下的变化
1.水在直流电作用下的变化
1.水在直流电作用下的变化
（1）如图所示，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有何变化。
电解水实验装置
现象：两个电极表面均有气泡产生，与电源负极相连的玻璃管内液面下降较多，与电源正极相连的玻璃管内液面下降较少，且负极与正极产生气体体积比约为 2:1 。
1.水在直流电作用下的变化
（2）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，观察现象。
电解水实验装置
（3）用一根带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，观察现象。
现象：气体能够燃烧，产生淡蓝色火焰。
现象：带火星的木条复燃 。
1.水在直流电作用下的变化
讨论：水通直流电后得到的两种气体可能是什么气体
与电源负极相连的玻璃管中产生的气体是氢气，氢气具有可燃性
与电源正极相连的玻璃管中产生的气体是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃。
实验结论：
①水在通电的条件下发生反应生成了氢气和氧气;
②与电源负极相连的电极上产生的是氢气,与电源正极相连的电极上产生的是氧气,它们的体积比约为2:1,简记为“正氧负氢,氢二氧一(体积比)”;
2.水的分解
水通电生成两种物质——氢气和氧气。这一反应可表示为：
水 氢气 + 氧气
H2O
H2
O2
当水分子分解时,生成了氢分子和氧分子,2个氢原子结合成1个氢分子,很多氢分子聚集成氢气:2个氧原子结合成1个氧分子,很多氧分子聚集成氧气。
2.水的分解
由水分子分解的示意图可以得到那些结论？
（1）化学反应前后，原子种类、个数不变，元素种类不变。
（2）在化学变化中，分子可分，而原子不可分。
（3）化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子，原子重新组合成新的分子(或聚集后直接构成物质)。
（4）分子是保持物质化学性质的最小粒子。
（5）原子是化学变化中的最小粒子。
像水通电生成氢气和氧气这样，由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。
水的合成
PART 02
1.氢气
从电解水的实验中我们看到，氢气可以被点燃。这是氢气和空气中的氧气发生了化学反应，反应的结果是不是还能生成水呢 如何用实验来证明你的猜想
在做实验之前，我们需要了解到，点燃氢气之前必须要先验纯，由于氢气中混有一定量的空气或氧气遇明火会发生爆炸，因此点燃氢气前一定要验纯。
点燃氢气时，发出尖锐的爆鸣声则表示不纯；声音很小则表明气体较纯
（任何可燃性气体与空气或氧气混合，遇明火都有可能发生爆炸，因此可燃性气体在点燃前都要验纯）
1.氢气
1.氢气
氢气在空气中燃烧：
如图所示，在空气中点燃纯净的氢气,并在火焰上方罩一只冷而干燥的烧杯，观察现象，然后用手轻轻触摸烧杯。
氢气在空气中燃烧
现象：产生淡蓝色火焰，放出大量的热，烧杯内壁有水珠生成。
氢气 ＋ 氧气 水
点燃
H2
O2
H2O
结论：纯净的氢气能在空气中燃烧，放出热量，生成水。
1.氢气
1.氢气
当氢气燃烧时,2个氢分子与1个氧分子分别分成4个氢原子和2个氧原子，两个氢原子和一个氧原子结合生成一个水分子，最终生成两个水分子。
像氢气和氧气反应生成水这样，由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应，叫作化合反应。
2.水的合成
在水通电分解成氢气和氧气、氢气与氧气反应生成水的过程中，分子和构成分子的原子是否都发生了变化
在水通电分解成氢气和氧气、氢气与氧气反应生成水的过程中，分子发生了变化，构成分子的原子没有发生变化。
上述两个实验表明：由分子构成的物质发生化学变化时，分子改变了，而原子没有改变。
2.水的合成
分解反应 化合反应
概念 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的化学反应 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的化学反应
特点 一变多 多变一
表达式 AB=A+B A+B=AB
1.中科院赣江创新研究院等开发出的高储氢密度和放氢速率的合金储氢材料,能延长手持氢气火炬的续航时间。下列关于氢气的说法不正确的是( )
A.氢气燃烧产生淡蓝色火焰
B.氢气燃烧不会产生污染物
C.点燃氢气发出爆鸣声说明氢气不纯
D.氢气燃烧实验不能用于探究水的组成
随堂训练
D
随堂训练
2.关于电解水实验中生成的氢气和氧气，说法正确的是（ ）
A．都是无色气体
B．体积比为8：1
C．物质的量之比为1：1
D．密度均大于空气
A
随堂训练
3.下列反应属于化合反应的是( )
A．把糖和水混合后形成糖水
B．氢气在氧气中燃烧生成水
C．水蒸气遇冷凝结成水
D．水通电生成氢气和氧气
B
随堂训练
4.实验小组用如图所示装置完成电解水的实验并收集产生的气体，下列说法错误的是( )
A.a端应连接电源的负极
B.c、d两管收集到的气体的质量比为2:1
C.c管中的气体先收集满
D.该实验说明水由氢、氧元素组成
B
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