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第二节 水分子的变化
第1课时 水的分解
一、知识目标
1.学生能够通过 “水在直流电作用下的变化” 实验，准确描述实验现象，得出水通电分解生成氢气和氧气的结论。
2.能依据水分解的微观示意图，清晰阐述化学变化的微观实质，即分子分裂成原子，原子重新组合成新分子的过程。
3. 理解分解反应的概念，能够准确书写电解水的文字表达式，判断给定化学反应是否为分解反应，并能用文字表达式正确表示常见的分解反应。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：通过观察电解水实验的宏观现象，探析水分子在微观层面的变化，建立宏观现象与微观本质的联系。
2.证据推理与模型认知：依据实验现象推理得出实验结论，构建“宏观 - 微观 - 符号”三重表征思维，理解化学反应的实质。
3.科学探究与创新意识：认识电解水的环保价值，树立安全实验意识，感悟化学对解决能源问题的重要意义。
教学重点
1.水的电解实验：实验装置、操作步骤、实验现象的观察与记录，以及根据实验现象得出正确结论，认识水由氢元素和氧元素组成。
2.化学变化的微观实质：通过水分子分解的微观示意图，理解在化学变化中分子可分，原子重新组合成新分子，原子是化学变化中的最小粒子。
3.分解反应的概念：准确理解分解反应的定义，掌握其特点，并能正确判断常见化学反应是否属于分解反应，会用文字表达式表示分解反应。
二、教学难点
1.氢气和氧气的检验方法及规范的实验方案描述。
2.从微观角度理解电解水的实质，构建“宏观 - 微观 - 符号”三重表征思维。
一、探究电解水实验
1.阅读课本，找到电解水装置，观察其结构。
（1）实验装置：水电解器（含两个玻璃管，分别连接电源正、负极），水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是 。
（2）反应条件：通入 。
2.电解水实验的过程中，我们可以观察到什么现象？两个玻璃管内的变化有什么不同？
（1）通电后两个电极附近均产生 ，但是产生气泡的 不同，负极产生气泡速率 ，正极产生 。
（2）反应结束后关掉电源，可以观察到与电源正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 。
3.正负极产生的气体如何检验？实验操作、现象、和结论应如何描述？
气体来源 检验方法 现象 结论
正极 用带火星的木条靠近 木条 . 该气体是 （O2）
负极 用燃着的火柴靠近 产生 . 该气体是 （H2）
4.正极和负极产生的气体的体积有什么特点？
反应结束后，负极玻璃管内气体体积约为正极的 ，可总结为口诀 “ ”。
5.从这一实验中，我们可以得出什么结论？
水是由 和 组成的。
二、文字表达式与分解反应
1.写出电解水实验的文字表达式： 。
2.这一反应属于什么类型？有何特点？
（1）这一反应属于 ，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。
（2）特点为一种物质生成多种物质，可以概括为 。
三、电解水实验的微观实质
1.画出电解水实验的微观示意图：
2.根据电解水实验的微观示意图，如何概括这一反应过程？
水分子在直流电作用下被破坏，分解为 和 。
每 2 个氢原子重新组合成 1 个 ，许多氢分子聚集形成氢气；
每 2 个氧原子重新组合成 1 个 ，许多氧分子聚集形成氧气。
3.从这一变化中，我们可以看出，物理变化和化学变化的不同点是什么？
（1）物理变化：水的三态变化属于 ，只是水分子 改变，而水分子本身没有改变，没有新物质生成。
（2）化学变化：电解水的过程属于 ，水通电后生成了 ，水分子发生了改变，有新物质生成。
4.我们可以总结出化学变化的实质是什么？有什么特点？
化学反应的实质是分子分解分成原子，原子 。
化学变化中，分子 ，原子 ，是化学变化中的最小微粒。
一、新课引入
活动一：新课导入
问题探究：观看电解水制取的气体用作氢能源汽车燃料的视频后，思考并回答：在视频中，水发生了什么变化？产生的气体有什么用途呢？你想知道水是如何变成这些气体的吗？
二、探究电解水实验
活动一：探究电解水实验
问题探究：观察水电解器的结构，思考它是如何工作的呢？
问题探究：向水电解器中加满水（含电解液），接通直流电源后，观察到哪些现象？两个玻璃管内的变化有什么不同？
问题探究：如何验证正极和负极产生的气体是什么呢？
问题探究：在观察实验的过程中，正极和负极产生的气体的体积有什么特点？给水中加稀硫酸溶液或氢氧化钠溶液有什么目的？
问题探究：为什么实际实验中， 体积往往大于 体积的 2 倍？结合氢气和氧气的性质寻找答案。
归纳总结：归纳总结电解水实验的过程、现象和结论。
活动二：文字表达式及分解反应
问题探究：如何用文字表达式表示水通电分解这个化学反应？文字表达式的书写规范和读法是怎样的？
问题探究：观察水通电分解的文字表达式和过氧化氢分解制取氧气的文字表达式，从反应物和生成物的种类上看，有什么共同特点？
归纳总结：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。分解反应的特点是“一变多”（）。
典例1：用如图装置进行电解水实验，下列说法正确的是
A．实验目的是探究水的组成 B．水中加入NaOH作为催化剂
C．正负两极产生气体的体积比为2：1 D．负极产生的气体可以使带火星的木条复燃
典例2：关于电解水的实验，下列叙述正确的是
A．正极产生的气体能燃烧，负极产生的气体也能燃烧
B．正、负极产生的气体都是水蒸气
C．正极产生的气体的体积约是负极产生气体体积的2倍
D．做电解水实验时，通的是直流电
三、电解水实验的微观实质
活动三：电解水实验的微观实质
问题探究：电解水实验和水的三态变化的过程中，水分子都发生了怎样的变化？这两个过程水分子发生的变化是否相同？
问题探究：从微观角度来看，水分子在电解水过程中发生了怎样的改变？
问题探究：在这个化学变化中，分子和原子的变化有什么不同？化学变化的微观本质是什么？
问题探究：展示水分子、氢分子、氧分子的微观示意图，小组讨论，还可以从微观角度得到哪些结论？
典例1：氢气是未来理想的清洁能源，但由于电解水制氢制取成本高且储存附雕，目前不能被广泛利川。下图电解水的微观反应图中，说法正确的是
A．该反应需要消耗能量
B．该图可说明分子是化学变化中的最小粒子
C．电解水生成物的质量比为1：2
D．该反应可说明水是由氢气和氧气组成的
典例2：如图为电解水的实验装置图和微观示意图，下列叙述正确的是
A．图1玻璃管a中产生的气体可以使带火星的木条复燃
B．图1玻璃管a、b中产生气体的体积比为2：1
C．图2中水分解的微观顺序是甲→丙→乙
D．该实验能证明水是由氢原子和氧原子组成的
一、探究电解水实验
1.电解水实验现象
（1）通电后两个电极附近均产生 ，但是产生气泡的 不同，负极产生气泡速率 ，正极产生 。
（2）反应结束后关掉电源，可以观察到与电源正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 。
2.正负极产生的气体的检验方法
气体来源 检验方法 现象 结论
正极 用带火星的木条靠近 木条 . 该气体是 （O2）
负极 用燃着的火柴靠近 产生 . 该气体是 （H2）
3.电解水实验的结论
反应结束后，负极玻璃管内气体体积约为正极的 ，可总结为口诀 “ ”。
水是由 和 组成的。
二、文字表达式和分解反应
1.写出电解水实验的文字表达式： 。
2.分解反应的概念和特点
（1）这一反应属于 ，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。
（2）特点为一种物质生成多种物质，可以概括为 。
三、电解水实验的微观实质
1.画出电解水实验的微观示意图：
2.电解水实验的围观过程
水分子在直流电作用下被破坏，分解为 和 。
每 2 个氢原子重新组合成 1 个 ，许多氢分子聚集形成氢气；
每 2 个氧原子重新组合成 1 个 ，许多氧分子聚集形成氧气。
3.化学反应的实质
化学反应的实质是分子分解分成原子，原子 。
化学变化中，分子 ，原子 ，是化学变化中的最小微粒。）
1.电解水实验如图，下列说法正确的是

A．试管1中得到
B．产生与的体积比约为1：2
C．该实验说明水是氢分子和氧分子构成的
D．可用带火星的木条检验生成的
2．如图所示是实验室电解水的实验装置图，请回答下列问题：
(1)A、B为电源的正、负两极，通电一段时间后，Ⅰ玻璃管内出现的实验现象有 ，通过现象判断A为电源的 （填“正”或“负”）极；
(2)Ⅰ玻璃管中收集到的气体可以用 检验；
(3)实验前需要在所电解的水中加入少量的硫酸钠，其目的是 。
考点1探究电解水实验
1.如图是电解水的装置示意图。下列说法正确的是
A．a端是电源的正极
B．d试管收集的气体有可燃性
C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性
D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1：2
2．兴趣小组设计的电解水实验创新装置如图，下列有关说法正确的是
A．正极产生的气体能燃烧并产生黄色火焰
B．负极产生的气体可以使带火星的木条复燃
C．通过实验能得出水是由氢气和氧气组成的
D．若将镍丝电极换为石墨电极可能会造成正、负极产生的气体体积比小于
3．如图是电解水实验的改进装置，反应前注射器Ⅰ、Ⅱ的活塞均在0刻度处，下列说法不正确的是
A．注射器Ⅰ中的气体可以使燃着的木条燃烧的更旺
B．该实验说明水分子可以再分
C．电解液中加少量硫酸钠是为了增强水的导电性
D．一段时间后，注射器Ⅰ活塞移动至8mL刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至4mL刻度处
考点2 电解水实验的微观实质
4.据金融界2024年12月10日消息，国家知识产权局信息显示，长春绿动氢能科技有限公司取得一项名为“用于水电解制氢的纯水系统”的专利。如图为电解水实验示意图及其反应过程的微观模型图，说法错误的是
A．可用带火星的木条检验试管2产生的氧气
B．该反应属于分解反应
C．电解水的实验说明水由氢气和氧气组成
D．通过微观模型图可以看出：反应前后原子的种类、数目都没有发生改变
5.人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化，某小组同学设计如图1装置进行电解水实验。
(1)如图1水电解时，甲玻璃管中产生气泡的位置在 处（填“a”、“b”或“c”）。
(2)切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。
(3)通过观察图2可知，分子可以由 构成，也可以由 构成； 是化学变化中的最小粒子。
6．下图中有关电解水及水的净化相关信息，说法不正确的是
A．图3中a、b两管对应的分别是电源的正极和负极，两气体体积比为
B．图2中利用小卵石和石英砂相当于实验操作中的过滤
C．图1中表示化学变化中，分子可分，原子不可分，原子重新组合成新分子
D．电解水实验可证明水的组成
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第二节 水分子的变化
第1课时 水的分解
一、知识目标
1.学生能够通过 “水在直流电作用下的变化” 实验，准确描述实验现象，得出水通电分解生成氢气和氧气的结论。
2.能依据水分解的微观示意图，清晰阐述化学变化的微观实质，即分子分裂成原子，原子重新组合成新分子的过程。
3. 理解分解反应的概念，能够准确书写电解水的文字表达式，判断给定化学反应是否为分解反应，并能用文字表达式正确表示常见的分解反应。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：通过观察电解水实验的宏观现象，探析水分子在微观层面的变化，建立宏观现象与微观本质的联系。
2.证据推理与模型认知：依据实验现象推理得出实验结论，构建“宏观 - 微观 - 符号”三重表征思维，理解化学反应的实质。
3.科学探究与创新意识：认识电解水的环保价值，树立安全实验意识，感悟化学对解决能源问题的重要意义。
教学重点
1.水的电解实验：实验装置、操作步骤、实验现象的观察与记录，以及根据实验现象得出正确结论，认识水由氢元素和氧元素组成。
2.化学变化的微观实质：通过水分子分解的微观示意图，理解在化学变化中分子可分，原子重新组合成新分子，原子是化学变化中的最小粒子。
3.分解反应的概念：准确理解分解反应的定义，掌握其特点，并能正确判断常见化学反应是否属于分解反应，会用文字表达式表示分解反应。
二、教学难点
1.氢气和氧气的检验方法及规范的实验方案描述。
2.从微观角度理解电解水的实质，构建“宏观 - 微观 - 符号”三重表征思维。
一、探究电解水实验
1.阅读课本，找到电解水装置，观察其结构。
（1）实验装置：水电解器（含两个玻璃管，分别连接电源正、负极），水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是增强水的导电性。
（2）反应条件：通入直流电。
2.电解水实验的过程中，我们可以观察到什么现象？两个玻璃管内的变化有什么不同？
（1）通电后两个电极附近均产生气泡，但是产生气泡的速率不同，负极产生气泡速率较快，正极产生较慢。
（2）反应结束后关掉电源，可以观察到与电源正极相连的玻璃管内液面下降较少，与电源负极相连的玻璃管内液面下降较多。
3.正负极产生的气体如何检验？实验操作、现象、和结论应如何描述？
气体来源 检验方法 现象 结论
正极 用带火星的木条靠近 木条复燃 该气体是氧气（O2）
负极 用燃着的火柴靠近 产生淡蓝色火焰 该气体是氢气（H2）
4.正极和负极产生的气体的体积有什么特点？
反应结束后，负极玻璃管内气体体积约为正极的2倍，可总结为口诀 “正氧负氢，氢二氧一”。
5.从这一实验中，我们可以得出什么结论？
水是由氢元素和氧元素组成的。
二、文字表达式与分解反应
1.写出电解水实验的文字表达式：水——→氢气+氧气。
2.这一反应属于什么类型？有何特点？
（1）这一反应属于分解反应，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。
（2）特点为一种物质生成多种物质，可以概括为一变多。
三、电解水实验的微观实质
1.画出电解水实验的微观示意图：
2.根据电解水实验的微观示意图，如何概括这一反应过程？
水分子在直流电作用下被破坏，分解为氢原子和氧原子。
每 2 个氢原子重新组合成 1 个氢分子，许多氢分子聚集形成氢气；
每 2 个氧原子重新组合成 1 个氧分子，许多氧分子聚集形成氧气。
3.从这一变化中，我们可以看出，物理变化和化学变化的不同点是什么？
（1）物理变化：水的三态变化属于物理变化，只是水分子间隔和排列方式改变，而水分子本身没有改变，没有新物质生成。
（2）化学变化：电解水的过程属于化学变化，水通电后生成了氢气和氧气，水分子发生了改变，有新物质生成。
4.我们可以总结出化学变化的实质是什么？有什么特点？
化学反应的实质是分子分解分成原子，原子重新组合成新分子。
化学变化中，分子可分，原子不可分，是化学变化中的最小微粒。
一、新课引入
活动一：新课导入
问题探究：观看电解水制取的气体用作氢能源汽车燃料的视频后，思考并回答：在视频中，水发生了什么变化？产生的气体有什么用途呢？你想知道水是如何变成这些气体的吗？
答案：水好像变成了其他气体；产生的气体能让汽车跑起来；同学们会很想知道水怎么变成气体的。
二、探究电解水实验
活动一：探究电解水实验
问题探究：观察水电解器的结构，思考它是如何工作的呢？
答案：两个玻璃管分别与电源正、负极相连，装入电解液，为增强水的导电性，通常加入少量硫酸钠或氢氧化钠溶液，通电后就可以开始实验。
问题探究：向水电解器中加满水（含电解液），接通直流电源后，观察到哪些现象？两个玻璃管内的变化有什么不同？
答案：现象为：两个电极上都有气泡产生；与电源负极相连的玻璃管内产生的气泡多，液面下降快；与电源正极相连的玻璃管内产生的气泡少，液面下降慢。
问题探究：如何验证正极和负极产生的气体是什么呢？
答案：可以通过带火星的木条是否复燃来检验某气体是否为氧气，可以通过是否能点燃产生蓝色火焰来检验是否为氢气。
问题探究：在观察实验的过程中，正极和负极产生的气体的体积有什么特点？给水中加稀硫酸溶液或氢氧化钠溶液有什么目的？
答案：负极产生的气体体积约为正极产生气体体积的二倍。给水中加稀硫酸溶液或氢氧化钠溶液的目的是增强水的导电性。
问题探究：为什么实际实验中， 体积往往大于 体积的 2 倍？结合氢气和氧气的性质寻找答案。
答案：因为氧气在水中的溶解能力大于氢气在水中的溶解能力，且电极材料消耗了部分氧气。
归纳总结：归纳总结电解水实验的过程、现象和结论。
答案：从电解水的实验探究可知，在水电解器中加入水，通入直流电，正负两极开始产生气泡，正极产生了氧气，负极产生了氢气，且氢气和氧气的体积比为二比一。我们可以得出水是由氢元素和氧元素组成的。该实验要点可用口诀记忆：正氧负氢，氢二氧一。
活动二：文字表达式及分解反应
问题探究：如何用文字表达式表示水通电分解这个化学反应？文字表达式的书写规范和读法是怎样的？
答案：文字表达式为：水氢气 + 氧气。书写规范：箭头左边为反应物，箭头右边为生成物，箭头读作“生成”，箭头上方的文字表示反应条件，“ + ”读作“和”。读法：水在通电的条件下生成了氢气和氧气。
问题探究：观察水通电分解的文字表达式和过氧化氢分解制取氧气的文字表达式，从反应物和生成物的种类上看，有什么共同特点？
答案：共同特点是反应物都只有一种，生成物有多种。
归纳总结：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做分解反应。分解反应的特点是“一变多”（）。
典例1：用如图装置进行电解水实验，下列说法正确的是
A．实验目的是探究水的组成 B．水中加入NaOH作为催化剂
C．正负两极产生气体的体积比为2：1 D．负极产生的气体可以使带火星的木条复燃
【答案】A
【详解】A、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以该实验可以用于探究水的组成，A 正确；
B、水中加入NaOH的作用是增强水的导电性，而不是作催化剂 ，B 错误；
C、根据 “正氧负氢、氢二氧一”，正负两极气体的体积比为1:2，C 错误；
D、负极产生的气体是氢气，氢气具有可燃性，能燃烧，不能使带火星的木条复燃；正极产生的氧气能使带火星的木条复燃 ，D 错误。
故选A。
典例2：关于电解水的实验，下列叙述正确的是
A．正极产生的气体能燃烧，负极产生的气体也能燃烧
B．正、负极产生的气体都是水蒸气
C．正极产生的气体的体积约是负极产生气体体积的2倍
D．做电解水实验时，通的是直流电
【答案】D
【分析】电解水应用直流电，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气．氢气和氧气的体积比为2：1，同时可以证明水是由氢氧两种元素组成的．在电解水时，常加入少量的硫酸溶液，可以增强水的导电性，以加快水的电解速度。
【详解】A、正极产生的气体能燃烧，负极产生的气体也能燃烧，因为正极产生的气体为氧气，不能燃烧，故选项说法不正确；
B、正、负极产生的气体都是水蒸气，说法错误，因为正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，故选项说法不正确；
C、负极产生的气体的体积约是正极产生气体体积的2倍，故选项说法不正确；
D、电解所用的电源是直流电，故选项说法正确。
故选D。
三、电解水实验的微观实质
活动三：电解水实验的微观实质
问题探究：电解水实验和水的三态变化的过程中，水分子都发生了怎样的变化？这两个过程水分子发生的变化是否相同？
答案：水的三态变化，只是水分子间隔和排列方式改变，水分子本身没有改变，属于物理变化，没有新物质生成。电解水的过程中，水通电生成了氢气和氧气，水分子发生了改变，属于化学变化，有新物质生成。
问题探究：从微观角度来看，水分子在电解水过程中发生了怎样的改变？
答案：水分子在电流作用下，分裂成氢原子和氧原子，每个氢原子结合形成个氢分子，大量氢分子聚集成氢气；每个氧原子结合形成个氧分子，大量氧分子聚集成氧气。
问题探究：在这个化学变化中，分子和原子的变化有什么不同？化学变化的微观本质是什么？
答案：化学变化中，分子可分，原子不可分，原子是化学变化中的最小微粒。化学反应的实质是分子分解分成原子，原子重新组合成新分子。
问题探究：展示水分子、氢分子、氧分子的微观示意图，小组讨论，还可以从微观角度得到哪些结论？
答案：一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。一个氢分子是由两个氢原子构成的。 一个氧分子是由两个氧原子构成的。水由水分子构成，水分子是保持水的化学性质的最小微粒。氢气由氢分子构成，氢分子是保持氢气的化学性质的最小微粒。氧气由氧分子构成，氧分子是保持氧气的化学性质的最小微粒。
典例1：氢气是未来理想的清洁能源，但由于电解水制氢制取成本高且储存附雕，目前不能被广泛利川。下图电解水的微观反应图中，说法正确的是
A．该反应需要消耗能量
B．该图可说明分子是化学变化中的最小粒子
C．电解水生成物的质量比为1：2
D．该反应可说明水是由氢气和氧气组成的
【答案】A
【详解】A、电解水的反应条件是通电，通电过程需要消耗电能，所以该反应需要消耗能量，A 正确。
B、由微观反应示意图可知，在化学变化中，分子可以再分，原子不能再分，原子是化学变化中的最小粒子，而不是分子，B 错误。
C、电解水生成物正负极的体积比为1：2，C 错误。
D、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，可知水是由氢元素和氧元素组成的，而不是由氢气和氧气组成的，D 错误。
故选A 。
典例2：如图为电解水的实验装置图和微观示意图，下列叙述正确的是
A．图1玻璃管a中产生的气体可以使带火星的木条复燃
B．图1玻璃管a、b中产生气体的体积比为2：1
C．图2中水分解的微观顺序是甲→丙→乙
D．该实验能证明水是由氢原子和氧原子组成的
【答案】B
【详解】A、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，由图可知，a管与电源负极相连，收集的气体为氢气，氢气不能使带火星的木条复燃，故错误；
B、电解水时“正氧负氢、氧一氢二”，则图1中a与b的产生气体的体积比为2：1，故正确；
C、电解水过程中，水分子分成氢原子和氧原子，氢原子重新组合为氢分子，氧原子重新组合为氧分子，则图为乙→丙→甲，故错误；
D、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素的种类不变可知，电解水的实验说明水由氢元素和氧元素组成，故错误。
故选：B。
一、探究电解水实验
1.电解水实验现象
（1）通电后两个电极附近均产生气泡，但是产生气泡的速率不同，负极产生气泡速率较快，正极产生较慢。
（2）反应结束后关掉电源，可以观察到与电源正极相连的玻璃管内液面下降较少，与电源负极相连的玻璃管内液面下降较多。
2.正负极产生的气体的检验方法
气体来源 检验方法 现象 结论
正极 用带火星的木条靠近 木条复燃 该气体是氧气（O2）
负极 用燃着的火柴靠近 产生淡蓝色火焰 该气体是氢气（H2）
3.电解水实验的结论
反应结束后，负极玻璃管内气体体积约为正极的2倍，可总结为口诀 “正氧负氢，氢二氧一”。
水是由氢元素和氧元素组成的。
二、文字表达式和分解反应
1.写出电解水实验的文字表达式：水——→氢气+氧气。
2.分解反应的概念和特点
（1）这一反应属于分解反应，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。
（2）特点为一种物质生成多种物质，可以概括为一变多。
三、电解水实验的微观实质
1.画出电解水实验的微观示意图：
2.电解水实验的围观过程
水分子在直流电作用下被破坏，分解为氢原子和氧原子。
每 2 个氢原子重新组合成 1 个氢分子，许多氢分子聚集形成氢气；
每 2 个氧原子重新组合成 1 个氧分子，许多氧分子聚集形成氧气。
3.化学反应的实质
化学反应的实质是分子分解分成原子，原子重新组合成新分子。
化学变化中，分子可分，原子不可分，是化学变化中的最小微粒。）
1.电解水实验如图，下列说法正确的是

A．试管1中得到
B．产生与的体积比约为1：2
C．该实验说明水是氢分子和氧分子构成的
D．可用带火星的木条检验生成的
【答案】D
【详解】A、在电解水实验中，与电源负极相连的试管 1 中收集到的气体是H2，不是O2，A 错误；
B、电解水时，产生H2与O2的体积比约为，不是，B 错误；
C、电解水生成氢气和氧气，氢气只含氢元素、氧气只含氧元素，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的，水是由水分子构成，不是由氢分子和氧分子构成，C 错误；
D、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以可用带火星的木条检验生成的O2，D 正确。
故选D。
2．如图所示是实验室电解水的实验装置图，请回答下列问题：
(1)A、B为电源的正、负两极，通电一段时间后，Ⅰ玻璃管内出现的实验现象有 ，通过现象判断A为电源的 （填“正”或“负”）极；
(2)Ⅰ玻璃管中收集到的气体可以用 检验；
(3)实验前需要在所电解的水中加入少量的硫酸钠，其目的是 。
【答案】(1) 电极附近产生气泡，玻璃管内液面下降 负
(2)燃着的小木条
(3)增强导电性
【详解】（1）电解水实验中，正极产生的是氧气，负极产生的是氢气，二者的体积比为1：2，生成氢气的体积大于生成氧气的体积，Ⅱ管与电源正极相连，产生的是氧气，Ⅰ管与电源的负极相连，产生的是氢气，通电一段时间后，Ⅰ玻璃管内出现的实验现象有电极附近产生气泡，玻璃管内液面下降，通过现象判断A为电源的负极；
（2）Ⅱ玻璃管中收集到的气体是氧气，氧气具有助燃性，可以用燃着的小木条检验，燃着的木条燃烧的更旺，说明该气体是氧气；
（3）实验前需要在所电解的水中加入少量的硫酸钠，其目的是增强导电性。
考点1探究电解水实验
1.如图是电解水的装置示意图。下列说法正确的是
A．a端是电源的正极
B．d试管收集的气体有可燃性
C．电解水时，在水中加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性
D．试管c中收集的气体与试管d中收集的气体的质量比约为1：2
【答案】C
【详解】A、电解水正极产生氧气，负极产生氢气，a端产生的气体是用向下排空气法收集的，是氢气，所以a端是电源的负极，故错误；
B、结合分析A可知，d试管收集的气体是氧气，氧气具有助燃性，不具有可燃性，故错误；
C、水是电的弱导体，电解水时，在水中加入少量的氢氧化钠可以增强导电性，故正确；
D、c中收集的是氢气，d中收集的是氧气，氢气和氧气的体积比为1:2，不是质量比，故错误。
故选D。
2．兴趣小组设计的电解水实验创新装置如图，下列有关说法正确的是
A．正极产生的气体能燃烧并产生黄色火焰
B．负极产生的气体可以使带火星的木条复燃
C．通过实验能得出水是由氢气和氧气组成的
D．若将镍丝电极换为石墨电极可能会造成正、负极产生的气体体积比小于
【答案】D
【详解】A、正极产生的气体是氧气，氧气不具有可燃性，不燃烧，选项错误；
B、负极产生的气体是氢气，具有可燃性，不具有助燃性，不使带火星木条复燃，选项错误；
C、通电分解水产生氧气和氢气，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，化学变化中元素的种类不变，因此水是由氢元素和氧元素组成的，选项错误；
D、石墨是碳单质，能与氧气反应生成二氧化碳，二氧化碳在水中的溶解性远大于氧气，若将纯镍丝电极换成石墨电极，可能会导致正、负极气体体积比小于1:2，选项正确；
故选D。
3．如图是电解水实验的改进装置，反应前注射器Ⅰ、Ⅱ的活塞均在0刻度处，下列说法不正确的是
A．注射器Ⅰ中的气体可以使燃着的木条燃烧的更旺
B．该实验说明水分子可以再分
C．电解液中加少量硫酸钠是为了增强水的导电性
D．一段时间后，注射器Ⅰ活塞移动至8mL刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至4mL刻度处
【答案】D
【详解】A、电解水实验中，与电源正极相连的一端产生氧气，与电源负极相连的一端产生氢气，则注射器Ⅰ、Ⅱ中产生的气体分别是氧气、氢气，氧气具有助燃性，故注射器Ⅰ中的气体可以使燃着的木条燃烧的更旺，说法正确，不符合题意；
B、水通电分解，是因为水分子分裂成了氢原子和氧原子，然后氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子，说明水分子可以再分，说法正确，不符合题意；
C、电解液中加少量硫酸钠是为了增强水的导电性，说法正确，不符合题意；
D、由A选项分析可知，注射器Ⅰ、Ⅱ中产生的气体分别是氧气、氢气，电解水产生氢气与氧气的体积比约为2:1，因此一段时间后，注射器Ⅰ活塞移动至8mL刻度处，则理论上注射器Ⅱ活塞应移动至16mL刻度处，说法错误，符合题意。
故选：D。
考点2 电解水实验的微观实质
4.据金融界2024年12月10日消息，国家知识产权局信息显示，长春绿动氢能科技有限公司取得一项名为“用于水电解制氢的纯水系统”的专利。如图为电解水实验示意图及其反应过程的微观模型图，说法错误的是
A．可用带火星的木条检验试管2产生的氧气
B．该反应属于分解反应
C．电解水的实验说明水由氢气和氧气组成
D．通过微观模型图可以看出：反应前后原子的种类、数目都没有发生改变
【答案】C
【详解】A、电解水时“正氧负氢、氧一氢二”，则试管2中产生的是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，可用带火星的木条检验试管2产生的氧气，故选项说法正确；
B、电解水生成氢气和氧气，该反应符合一变多的特点，属于分解反应，故选项说法正确；
C、电解水生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素的种类不变可知，电解水的实验说明水由氢元素和氧元素组成，故选项说法错误；
D、通过微观模型图可以看出：反应前后原子的种类、数目都没有发生改变，故选项说法正确。
故选C。
5.人类的日常生活和工农业生产离不开水。为探究水的组成及变化，某小组同学设计如图1装置进行电解水实验。
(1)如图1水电解时，甲玻璃管中产生气泡的位置在 处（填“a”、“b”或“c”）。
(2)切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。
(3)通过观察图2可知，分子可以由 构成，也可以由 构成； 是化学变化中的最小粒子。
【答案】(1)c
(2)燃着的木条燃烧得更旺
(3) 同种原子 不同种原子 原子
【详解】（1）在电解水实验中，在电极处产生气体，故甲玻璃管中产生气泡的位置在c处；
（2）在电解水实验中，“正氧负氢”，乙管与正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，故切断电源后，用燃着的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是燃着的木条燃烧得更旺；
（3）由图2可知，分子可以由同种原子构成，如氢分子由氢原子构成，也可以由不同种原子构成，如水分子由氢原子和氧原子构成；
在化学变化中，分子可分，原子不可分，故原子是化学变化中的最小粒子。
6．下图中有关电解水及水的净化相关信息，说法不正确的是
A．图3中a、b两管对应的分别是电源的正极和负极，两气体体积比为
B．图2中利用小卵石和石英砂相当于实验操作中的过滤
C．图1中表示化学变化中，分子可分，原子不可分，原子重新组合成新分子
D．电解水实验可证明水的组成
【答案】A
【详解】A. 电解水时，正氧负氢，氢二氧一。由图3可知，a、b两管对应的分别是氢气、氧气，则分别是电源的负极和正极，两气体体积比为，此选项错误；
B. 通过过滤可将难溶于水的固体物质与水分离，图2中利用小卵石和石英砂相当于实验操作中的过滤，此选项正确；
C. 图1中是分子分解为原子，原子重新结合为新的分子，表示化学变化中，分子可分，原子不可分，原子重新组合成新分子，此选项正确；
D. 化学变化前后元素的种类不变，电解水实验可证明水的组成，此选项正确。
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