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课题3
水的组成
海面上的冰山
今天，我们追寻科学家的脚步，来探索水的组成，请同学们思考，如何来证明一种物质是由不同种元素组成的？
思考：如何检验氧气？
思考：如何检验氢气？
纯净的氢气在
空气中点燃
实验演示（动画）
一、氢气性质
（1）物理性质：无色、无臭、难溶于水
密度比空气小
（2）化学性质：可燃性（火焰呈淡蓝色火焰）
(3)氢气收集：向下排空气法或排水法收集
(4)检验氢气纯度方法：发出尖锐爆鸣声（不纯）
声音很小（较纯）
氧气
氧气
氢气
氢气
点燃
＋
水
1. 水的电解实验
仪器、装置
实验演示（动画）
实验演示（动画）
电解水时常在水中加入少量的稀硫酸或氢氧化钠的原因是什么？
A.电极上产生的现象：
有气泡产生
B.两支玻璃管内液面出现的变化：
液面下降
C.产生的两种气体的体积比：
氢气和氧气的体积比为2∶1
D.验证两种气体所采用的不同的方法:
直接点燃 用带火星的木条靠近
E.出现的不同的现象：
蓝色火焰 木条复燃
观察内容及步骤
二、水的组成（拉瓦锡法国）
（1）电解水实验：通电后，电极
上出现气泡试管内所产生的气体
体积比2：1（负氢正氧）
结论： 水是由氢元素和氧元素组成
通电
＋
水
氧气
氢气
(2)氢气：氧气的质量比为
1：8
思考：根据 氢气与氧气的体积比2：1已知氢气密度为0.089g/l，氧气的密度为
1.429g/l求氢气与氧气质量比。
解：氢气质量比氧气质量：
0.089g/l ×2 ：1.429g/l ×1
=178:1429
≈1：8
答： 氢气与氧气的质量比1：8
演示实验：拉瓦锡电解水实验
实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。分子分成原子。原子重新组合成新的分子。
在通电的条件下发生分解反应。
水→氢气+氧气 下面微观分析
+
氧原子
氢原子
+
氧原子
氢原子
+
氧分子
氧原子
氧原子
+
氢分子
分离
分离
重新组合
氢原子
氢原子
反应前后元素种类不变
思考：水通电分解产生的氢气与氧气的体积比为２：１，但实验中氢气的体积
往往大于氧气体积的２倍，可能是什么原因？
①正极产生的氧气有一部分溶于水；
②氧气的性质活泼，电极与氧气发生反应消耗了部分氧气。
探究讨论：
1、从物质的变化角度考虑，水的电解与水的蒸发有何不同？
２、“水电解生成氢气和氧气，所以水是由氢气和氧气组成的”。这种说法是否正确，请说出你的理由。
实验分析
你对水的组成有什么认识？
水的煮沸过程与水的分解过程有什么不同？
有人说水可以开发成能源，而且可以循环使用。你是怎样看的？
物质的分类
物质
混合物
纯净物
空气、溶液、合金
单质
化合物
C、S、P,O2、N2、H2，He、Ne、
氧化物
酸碱盐
注意分类标准
混合物与纯净物的比较
混合物 纯净物
定义 由两种或两种以上物质组成 由一种物质组成
特点 没有固定的组成和性质，各成分保持原来的性质 具有固定的组成，具有一定的性质。
实例 空气、溶液、合金 氮气、氧气、二氧化碳、水
联系
混合物
纯净物
混合
提纯
单质与化合物的比较
单 质 化 合 物
定义 由同种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物
不同点 同种元素 不同种元素
相同点 纯净物 纯净物
实例 O2、H2、N2、C、S、P、Fe、Al、Mn、He、Ne、 H2O、CO2、Fe3O4、H2S
什么是氧化物呢？
由两种元素组成，其中一种是氧的化合物叫氧化物。
H2O、CO、 CO２、SO2、NO2、P2O5、Al2O３、CuO、MnO2、Fe3O4
想知道吗？水的化学式为什么写成H2O
他们，他们……揭开了水组成的秘密
结束
知识拓展
想知道吗？水的化学式为什么写成H2O
氧气
氢气
水
通电
＋
我们已经知道：
H2、O2的体积比为2:1，H2、O2的密度分别为0.0899g/L和1.429g/L。
设水的化学式为：HxOy
H、O两种元素的质量比等于生成的氢气与氧气的质量比
揭开水组成的秘密
18世纪末的三位科学家
卡文迪许
拉瓦锡
普利斯特里
结束
英国的化学家普利斯特里，常常爱给朋友们表演魔术：他拿了个“空”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。“啪！”的一声，瓶口吐出了长长的火舌，但立刻又熄灭了……
原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无色的“可燃空气”（氢气和空气）。它们混合后点燃，会发出巨大的声响。
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，瓶子里还有一位神秘的“客人”。终于有一天，普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）
1781年，普利斯特里把他的发现告诉卡文迪许。
卡文迪许用不同比例的“可燃空气”和空气混合物进行实验，证实了普利斯特里的发现，并断定生成的液体是水。
在氧元素被确认后，卡文迪许用纯氧代替空气，从而确认2体积的“可燃气”与1体积的氧恰好化合成水。
虔诚的“燃素学说”信徒，还始终认为水是一种元素，没有做出正确的解释。
水也被看作是一种元素
卡文迪许的助手布拉格登于1783年6月访问巴黎时，将这一实验告诉了拉瓦锡。
拉瓦锡立即进行了跟踪实验， 不仅合成了水，同时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。
氧化学说是对“燃素学说”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。
18世纪科学发展史上最辉煌的成就之一
普利斯特里
（Joseph Priestley ，1733~1804）
英国的化学家
　　因对气体研究的卓著成就，被称为“气体化学之父”
亨利 卡文迪许(H.Cavendish,
1731~1810)
英国杰出的物理学家、化学家
　　制出纯氧，并确定了空气中氧、氮的含量，证明水不是元素而是化合物。被称为“化学中的牛顿”。
拉瓦锡
Antoine Laurent Lavoisier
1743~1794
法国化学家
　　进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的成就之一。他所提出的新观念、新理论、新思想，为近代化学的发展奠定了重要的基础。
谢 谢！

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