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课题2 水的组成
▎ 学习目标
1. 了解科学家探究水的组成的过程。
2. 通过实验探究掌握水的组成。
3. 知道单质、化合物和氧化物的概念，能对常见物质进行分类。
▎ 自主学习（阅读课本P91-P94）
请阅读课本P91-P94，自主完成下列问题：
1. 氢气的物理性质（色、味、态、密度、溶解性）分别是什么？
________________________________________________________________________
2. 氢气的化学性质是什么？如何检验氢气纯度？
________________________________________________________________________
3. 电解水实验的现象和结论是什么？
________________________________________________________________________
4. 什么是单质、化合物、氧化物？请尝试举例。
________________________________________________________________________
一、水的组成探究历程
在很长一段时间里，水曾被看作是一种“元素”。直到18世纪末，人们通过水的生成和分解实验的研究，才最终认识了水的组成。
请填写以下科学家的主要贡献：
科学家 国籍 主要贡献
普利斯特里
卡文迪许
拉瓦锡
探究方法：
拉瓦锡通过化合法（如：）和分解法（如：）来研究空气的组成，并类比这两种方法证明水的组成。
二、水的生成——氢气燃烧实验
（一）氢气的性质
1. 物理性质（标准状况下）：
色、味、态：______________________________
密 度：______________________________
溶解性：______________________________
收集方法：______________________________
2. 化学性质：
氢气具有__________性。点燃氢气前一定要________________________。
氢气和空气混合，氢气爆炸极限的体积分数是____________～____________。
3. 氢气验纯方法：
收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向________（填“上”或“下”），移近火焰，移开拇指点火。
若发出尖锐的爆鸣声，则表明氢气________；若声音很小，则表示氢气________。
（二）氢气燃烧实验探究
实验现象：产生________色火焰，烧杯内壁上有________生成。
反应表达式：
符号表达式：
【思考与讨论】
1. 该反应属于________反应（基本反应类型）。
2. 氢气是由________元素组成的，氧气是由________元素组成的。
3. 化学变化前后元素种类________（改变/不变）。
4. 实验结论：水是由________________和________________组成的。
三、水的分解——电解水实验
（一）实验现象观察
注意观察：
电极上出现的现象：________________________________________________
两支玻璃管内液面出现的变化：______________________________________
请填写下表：
正极 负极
气体体积
气泡速度
检验方法
气体性质
气体名称
正极与负极产生气体的体积比 V 正 : V 负 = ________ : ________
口诀：________________________________________________
（二）反应表达式
文字表达式：
符号表达式：
【思考与讨论】
1. 该反应属于________反应（基本反应类型）。
2. 氢气是由________元素组成的，氧气是由________元素组成的。
3. 化学变化前后元素种类________（改变/不变）。
4. 实验结论：水是由________________和________________组成的。
（三）实验注意事项
1.所用电源为________电还是交流电？
2.水中要加些硫酸钠或稀氢氧化钠溶液的目的是什么？
答：________________________________________________________
实验时生成氢气与氧气的体积比常大于2:1，可能的原因有哪些？
答：① __________________________________________________
② __________________________________________________
（四）电解水的微观过程
每个水分子由________个氢原子和________个氧原子构成，化学式为________。
请从宏观和微观两个角度描述电解水的过程：
宏观：
微观：水分子分解为________和________，再分别结合成________和________。
符号：
（五）判断正误
认为水是由水元素组成的。（ ）
认为水中含有氢气和氧气。（ ）
认为水中含有氢分子和氧分子。（ ）
认为水是由氢气和氧气组成的。（ ）
电解出来的氢气和氧气质量比是2:1。（ ）
四、单质、化合物、氧化物
（一）物质分类体系
（二）概念填写
单质：由________________________________组成的纯净物。
化合物：由________________________________组成的纯净物。
氧化物：由________________________________________的化合物。
（三）物质分类小技巧
1. 看化学式：
有化学式的为纯净物，无化学式的为混合物。
化学式只含有一种元素的为单质，两种及以上为化合物。
2. 看名称：
名称含有“化”，为化合物。如：二氧化锰、五氧化二磷。
名称“某酸某”，为化合物。如：氯酸钾、硫酸铜。
“氧化某”为氧化物。如：氧化铁、氧化铜。
（四）特别注意
1. 由同种元素组成的物质________（“一定”或“不一定”）都是单质。
举例：________________________________________________
2. 含有氧元素的化合物________（“一定”或“不一定”）都是氧化物。
举例：________________________________________________
五、课堂练习
关于氢气在氧气中燃烧的反应，下列叙述正确的是（ ）
A. 产生蓝紫色火焰
B. 无需检验纯度，氢气可以直接点燃
C. 产生浓烈的刺激性气味
D. 在火焰上方罩一个干燥烧杯，杯壁会出现水珠
下列关于氢气在空气中燃烧的现象叙述错误的是（ ）
A. 产生淡蓝色火焰 B. 放出大量的热
C. 产物是水 D. 烧杯内壁有小液滴
下列逻辑推理正确的是（ ）
A. 只含有一种元素的物质一定是纯净物
B. 化合物中一定含有不同种元素
C. 含氧元素的物质一定是氧化物
D. 原子是化学变化中的最小粒子，所以原子不能再分
下列有关电解水实验的说法正确的是（ ）
A. 负极收集到的气体能使带火星的木条复燃
B. 该实验所得氢气和氧气的质量比约为2:1
C. 该实验能证明水中含有氢气和氧气
D. 该反应可将电能转化成化学能
臭氧(O )属于（ ）
A. 单质 B. 化合物 C. 氧化物 D. 混合物
下列物质中，属于氧化物的是（ ）
A. O B. C2H5OH C. ZnO D. NaHCO
只由氧元素组成的物质，下列说法中正确的是（ ）
A. 一定是氧化物 B. 一定是单质
C. 肯定是混合物 D. 一定不是化合物
六、物质分类练习
将下列物质按要求进行分类（填写序号）：
①空气 ②氧气 ③水蒸气 ④二氧化碳 ⑤高锰酸钾 ⑥铁粉 ⑦氮气 ⑧氧化铁
混合物：________________________________
纯净物：________________________________
单质：________________________________
化合物：________________________________
氧化物：________________________________
将下列物质按要求进行分类（填写序号）：
①水银 ②五氧化二磷 ③澄清石灰水 ④液氧 ⑤氯酸钾 ⑥冰水混合物 ⑦空气 ⑧干冰
混合物：________________________________
纯净物：________________________________
单质：________________________________
化合物：________________________________
氧化物：________________________________
含有氧分子的：________________________________
七、课堂小结
请自行总结本节课的核心知识点：
1. 氢气燃烧实验：现象________________________________________________________
________________________________________________________________________
结论____________________________________________________________________
________________________________________________________________________
2. 电解水实验：现象________________________________________________________
________________________________________________________________________
结论____________________________________________________________________
________________________________________________________________________
3. 水的组成：水是由________________和________________组成的。
4. 物质分类
参 考 答 案
【课前预习】
1. 氢气物理性质：无色、无臭、气体；密度比空气小（是已知气体中密度最小的气体）；难溶于水。
2. 氢气化学性质：具有可燃性。点燃前一定要检验氢气纯度。
3. 电解水实验：电极上有气泡产生，正极产生气体少、负极产生气体多，体积比V正:V负=1:2；正极气体使燃着木条燃烧更旺（氧气），负极气体能燃烧且火焰呈淡蓝色（氢气）。结论：水由氢元素和氧元素组成。
4. 单质：由同种元素组成的纯净物（如O 、Fe）；化合物：由不同种元素组成的纯净物（如H O、NaCl）；氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素（如H O、CO ）。
【一、水的组成探究历程】
普利斯特里：英国科学家，发现水的生成实验；
卡文迪许：英国科学家，发现“易燃空气”（氢气），水的生成实验；
拉瓦锡：法国科学家，水的分解实验，正式命名“氢气”。
【二、水的生成——氢气燃烧实验】
1. 物理性质：无色、无臭、气体；密度比空气小；难溶于水；收集方法：向下排空气法、排水法。
2. 化学性质：可燃性；点燃前一定要检验氢气纯度；爆炸极限：4.0%～74.2%。
3. 验纯方法：管口向下；尖锐爆鸣声→不纯；声音很小→较纯。
4. 实验现象：淡蓝色火焰，烧杯内壁上有水滴生成。
5. 思考与讨论：①化合反应；②氢、氧；③不变；④水由氢元素和氧元素组成。
【三、水的分解——电解水实验】
实验现象：两电极表面均有气泡产生；负极产生气泡速率更快，气体体积更大；正极气泡较少，气体体积较小。
两支玻璃管内液面出现的变化：两支玻璃管内液面均下降，且与负极相连的玻璃管内液面下降幅度更大，与正极相连的玻璃管内液面下降幅度较小。
正极 负极
气体体积 正极气体体积约7mL 负极气体体积约14mL
气泡速度 气泡产生较慢 气泡产生较快
检验方法 燃着的小木条 燃着的小木条
气体性质 能使燃着的小木条燃烧更旺 能燃烧且火焰呈淡蓝色
气体名称 氧气 氢气
体积比 V正:V负 = 1:2；口诀：正氧负氢，氢二氧一。
思考与讨论：①分解反应；②氢、氧；③不变；④水由氢元素和氧元素组成。
注意事项：1.直流电；2.增强溶液导电性（纯水导电性差）；3.a.氧气溶解性比氢气大；b.氧气与电极发生反应消耗部分氧气。
微观过程：2个氢原子和1个氧原子；H O；宏观：；微观：水分子分解为氢原子和氧原子，再分别结合成氢分子和氧分子；符号：。
判断正误：①× ②× ③× ④× ⑤×
【四、单质、化合物、氧化物】
单质：由同种元素组成的纯净物。化合物：由不同种元素组成的纯净物。氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。
特别注意：①不一定；如O 和O 混合、石墨和金刚石混合。②不一定；如KMnO 、KClO 含氧化合物不是氧化物。
【五、课堂练习答案】
1. D 2. C 3. B 4. D 5. A 6. C 7. D
【六、物质分类练习答案】
第一组：混合物：①；纯净物：②③④⑤⑥⑦⑧；单质：②⑥⑦；化合物：③④⑤⑧；氧化物：③④⑧
第二组：混合物：③⑦；纯净物：①②④⑤⑥⑧；单质：①④；化合物：②⑤⑥⑧；氧化物：②⑥⑧；含氧分子：④⑦
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