4-03水的組成（學(xué)生版）-九年級(jí)上冊(cè)化學(xué)講義（人教版）

\課題3課題3水的組成知識(shí)導(dǎo)航知識(shí)導(dǎo)航課前引入水是生命之源，地球面積的水是生命之源，地球面積的71%是海洋，地球之所以能有豐富多彩的生命，跟水的大量存在是緊密相關(guān)的，而人類在探索宇宙尋找地外生命的時(shí)候，也把一顆星球是否有液態(tài)水做為首要條件，只要發(fā)現(xiàn)了有液態(tài)水存在的星球，就會(huì)引起科學(xué)家的高度關(guān)注，意味著這顆星球可能有生命的存在。水是地球上最豐富，同時(shí)也是人們最熟悉的物質(zhì)，人們的日常離不開水，我們平時(shí)要補(bǔ)充大量的水分，人們的身體也需要水。我們每天都接觸水，但，你了解水嗎？知識(shí)精講知識(shí)精講一、氫氣的性質(zhì)、燃燒實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)純1.物理性質(zhì)：氫氣是_________、_________、_________的氣體，密度比空氣_____，是最輕的氣體。2.氫氣的燃燒（1）純凈的氫氣在空氣中安靜地燃燒，產(chǎn)生________________；（2）混有一定量空氣或氧氣的氫氣遇明火會(huì)發(fā)生_________。3.氫氣的驗(yàn)純（1）點(diǎn)燃?xì)錃馇耙欢ㄒ獧z驗(yàn)其_______。（2）驗(yàn)純方法：用拇指堵住集滿氫氣的試管口，口朝下，靠近火焰，移開拇指。若_________________，表明氫氣不純；若_________________，表明氫氣較純。二、水的電解實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論（反應(yīng)表達(dá)式）兩個(gè)電極上有_______產(chǎn)生，負(fù)極和正極產(chǎn)生氣體的體積比約為_______。正極氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，負(fù)極氣體燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰。（正氧負(fù)氫、氫二氧一）三、水的組成1.每個(gè)水分子是由____________和____________構(gòu)成的，因此水可以表示為____。2.當(dāng)水分子分解時(shí)，生成了氫原子和氧原子，2個(gè)氫原子結(jié)合成1個(gè)氫分子，很多氫分子聚集成氫氣；2個(gè)氧原子結(jié)合成1個(gè)氧分子，很多氧分子聚集成氧氣。四、化合物、氧化物、單質(zhì)1.組成中____________的__________叫做化合物，如二氧化碳(CO2)、氧化鐵(Fe2O3)和高錳酸鉀(KMnO4)都是化合物。2.由____________組成的__________中，其中一種元素是_________的叫做氧化物，如二氧化碳(CO2)、氧化鐵(Fe2O3)、五氧化二磷(P2O5)和水(H2O)都是氧化物。3.由_________組成的________叫做單質(zhì)，如氫氣(H2)、氧氣(O2)、氮?dú)?N2)、鐵(Fe)和碳(C)等都是單質(zhì)。資料卡片——水的組成揭秘1818世紀(jì)末，英國(guó)科學(xué)家普利斯特里把“易燃空氣”和空氣混合后盛在干燥、潔凈的玻璃瓶中，當(dāng)用電火花點(diǎn)火時(shí)，發(fā)出震耳的爆鳴聲，且玻璃瓶?jī)?nèi)壁上出現(xiàn)了液滴。不久另一位英國(guó)科學(xué)家卡文迪許用純氧代替空氣進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)所得液滴是水，并確認(rèn)大約2份體積的“易燃空氣”與1份體積的氧恰好化合成水。上述實(shí)驗(yàn)實(shí)際已經(jīng)揭示出水不是一種元素，可惜兩位科學(xué)家受當(dāng)時(shí)錯(cuò)誤觀念的束縛，沒能認(rèn)識(shí)這一點(diǎn)，反將其解釋為兩種氣體里都含有水。一年之后，法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫重復(fù)了他們的實(shí)驗(yàn)，并做了一個(gè)相反的實(shí)驗(yàn)：讓水蒸氣通過一根燒紅的槍管，得到“易燃空氣”。通過分析和歸納，他得出結(jié)論：水不是一種元素，而是“易燃空氣”和氧的化合物，且將“易燃空氣”正式命名為“生成水的元素”(Hydrogen)，即氫。課程總結(jié)1.1.水是由氫元素和氧元素組成的。2.單質(zhì)是由同種元素組成的純凈物。3.化合物是由不同種元素組成的純凈物。4.由兩種元素組成的化合物中，其中一種元素是氧元素的叫做氧化物。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練【例1】下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述不正確的是A．氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰B．蠟燭在空氣中燃燒，生成二氧化碳和水C．鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體D．硫在氧氣中燃燒，產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰，生成帶有刺激性氣味的氣體【變1】下列有關(guān)燃燒的主要現(xiàn)象描述正確的是（）A．硫在氧氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 B．氫氣在空氣中燃燒產(chǎn)生藍(lán)色火焰C．紅磷在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量白煙 D．鐵絲在空氣中劇烈燃燒，火星四射題型二：氫氣的驗(yàn)純【例2】下列實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤的是（）A．檢查裝置氣密性B．檢驗(yàn)氫氣的純度C．聞氣體氣味D．滴加少量液體【變21】如圖所示的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作中，正確的是()A． B．C． D．【變22】外國(guó)語(yǔ)學(xué)校（北京外國(guó)語(yǔ)大學(xué)附屬蘇州灣外國(guó)語(yǔ)學(xué)校）九年級(jí)月考）化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中常有許多“先后”之分，否財(cái)就會(huì)出現(xiàn)事故或者使實(shí)驗(yàn)失敗，下列實(shí)驗(yàn)操作的先后順序錯(cuò)誤的是（）A．實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，先檢查裝置的氣密性，后裝入藥品B．檢查裝置氣密性時(shí)，先用手捂住試管外壁，后將導(dǎo)管伸入水中C．點(diǎn)燃?xì)錃?，先檢驗(yàn)氫氣的純度，再點(diǎn)燃D．用排水法收集氧氣結(jié)束后，先移出導(dǎo)氣管，后熄滅酒精燈題型三：氫氣的性質(zhì)【例3】在通常狀況下，氫氣是一種無(wú)色、無(wú)味的氣體，它難溶于水．據(jù)測(cè)定在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氫氣和同體積的空氣相比，質(zhì)量約是空氣的．純凈的氫氣在空氣里安靜地燃燒，放出大量的熱．根據(jù)上述內(nèi)容，用簡(jiǎn)明的語(yǔ)言回答下列問題：（1）氫氣的物理性質(zhì)有______；（2）氫氣的化學(xué)性質(zhì)有______；（3）根據(jù)氫氣的性質(zhì)，推測(cè)氫氣可能具有兩種用途______、_______．（4）用稀有氣體氦氣，作為大型升空氣球的氣體，其原因是：①______．②_______．題型四：電解水的實(shí)驗(yàn)【例4】如圖是電解水實(shí)驗(yàn)的裝置圖，下列說法錯(cuò)誤的是A．在水中可加入少量氫氧化鈉以增強(qiáng)導(dǎo)電性B．反應(yīng)一段時(shí)間后，a、b玻璃管中產(chǎn)生的氣體體積比約為2：1C．由電解水實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：水是由氫、氧兩種元素組成的D．將燃著的木條分別放在兩個(gè)玻璃管尖嘴口，打開活塞，a管的氣體使燃著的木條燃燒更旺，b管的氣體被點(diǎn)燃【變41】下列是兩個(gè)關(guān)于水的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是A．試管2中得到的氣體能燃燒 B．實(shí)驗(yàn)二中水變化前后分子的種類不變C．實(shí)驗(yàn)一中反應(yīng)前后原子的種類、個(gè)數(shù)均改變 D．1、2兩玻璃管中產(chǎn)生的氣體質(zhì)量之比是2:1【變42】如圖是電解水實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置，下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A．向外拉動(dòng)一支注射器活塞，松開手后，活塞能恢復(fù)原位，說明裝置氣密性良好B．U形管中加入的可以是硫酸鈉稀溶液C．實(shí)驗(yàn)時(shí)正負(fù)兩極產(chǎn)生氣體的體積比約為1：2D．正極產(chǎn)生的氣體能燃燒【變43】如圖是電解水和氫氣燃燒兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，有關(guān)說法正確的是A．點(diǎn)燃?xì)錃馇安粰z驗(yàn)純度，一定會(huì)發(fā)生爆炸 B．a(chǎn)、b兩管收集到氣體質(zhì)量比為1：2C．b管氣體能使帶火星木條復(fù)燃 D．兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均可證明水的組成【變44】通電分解一定質(zhì)量的水，共收集到36mL氣體，請(qǐng)完成下列問題：（1）與正、負(fù)極相連的試管中，分別收集到的氣體是___________和___________。（2）與正、負(fù)極相連的試管中，各收集到多少mL氣體？（3）假設(shè)一個(gè)成年人每分鐘吸入空氣15L，如果一個(gè)成年人每天（24小時(shí)）呼吸所消耗的氧氣通過電解水獲得，則同時(shí)會(huì)得到氫氣多少L？（氧氣約占空氣體積的1/5）題型五：化合物、氧化物、單質(zhì)【例5】大氣平流層中的臭氧（O3）能吸收大部分紫外線，保護(hù)地球生物，臭氧屬于A．純凈物 B．混合物 C．氧化物 D．化合物【變5】下列常見的物質(zhì)中，前者屬于單質(zhì)，后者屬于氧化物的是()A．臭氧高錳酸鉀 B．二氧化錳氧氣C．二氧化碳氯酸鉀 D．氫氣水蒸氣【例6】如圖各圖中“”、“”分別表示不同元素的原子，則其中表示化合物的是（）A． B． C． D．【變6】下列圖中“”“”和“”分別表示不同元素的原子。(1)表示混合物的有___________(填字母序號(hào)，下同)；表示純凈物的有___________；(2)表示單質(zhì)的有___________，可以表示化合物的有___________。題型六：水的組成綜合大題【例7】如圖是電解水實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易裝置圖，回答下列有關(guān)問題：(1)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以確定：試管a連接電池____極，若試管a中得到10mL氣體，則試管b中得到____mL氣體，寫出驗(yàn)證試管b中氣體的方法：____。(2)小麗同學(xué)將純凈的氫氣點(diǎn)燃，觀察到管口有__火焰，將冷而干燥的燒杯罩在火焰上方，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)___；據(jù)此，她發(fā)現(xiàn)氫氣的一個(gè)化學(xué)性質(zhì)是____；該反應(yīng)的文字表達(dá)式為____，該反應(yīng)的基本類型為____?！咀?】下列是電解水反應(yīng)示意圖(圖2)和裝置(圖1)。示意圖①～③中，“”表示氫原子，“”表示氧原子。(1)圖2中表示化合物的是_______(填序號(hào))。(2)②所代表的物質(zhì)是圖1中試管_______(填字母)中產(chǎn)生的氣體，圖中A是電源的_______(填“正”或“負(fù)”)極。(3)電解水實(shí)驗(yàn)的主要目的是_______。A觀察水分解的現(xiàn)象B研究水分解產(chǎn)物的性質(zhì)C探究水分解的條件D驗(yàn)證水由氧元素和氫元素組成(4)在電解水的過程中，能保持水化學(xué)性質(zhì)的最小粒子___(寫名稱)；不發(fā)生變化的最小微粒是___(寫名稱)。(5)檢驗(yàn)C管中產(chǎn)物的方法是用拇指堵住試管口，試管口向上靠近酒精燈的火焰，看到的主要現(xiàn)象是___。提分特訓(xùn)提分特訓(xùn)A．氧化物中含有氧元素，則含氧元素的物質(zhì)一定為氧化物B．單質(zhì)是由一種元素組成的物質(zhì)，則由一種元素組成的物質(zhì)一定是單質(zhì)C．化學(xué)變化中常伴隨發(fā)光放熱現(xiàn)象，所以發(fā)光放熱一定發(fā)生了化學(xué)變化D．分子、原子都是不帶電的微粒，但不帶電的微粒不一定都是分子、原子【題2】經(jīng)分析知道某物質(zhì)只含有一種元素，則該物質(zhì)A．一定是混合物 B．一定是純凈物 C．一定是單質(zhì) D．一定不是化合物【題3】下圖是表示氣體分子的示意圖，圖中：“”和“"分別表示兩種不同質(zhì)子數(shù)的原子。其中表示兩種單質(zhì)的是A． B． C． D．【題4】下列關(guān)于燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是A．木炭在空氣中燃燒：黑色固體燃燒發(fā)紅光，放熱B．硫在空氣中燃燒：發(fā)出藍(lán)紫色火焰，生成刺激性氣味的氣體，放熱C．鐵絲在空氣中燃燒：銀白色固體劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體D．氫氣在空氣中燃燒：產(chǎn)生藍(lán)色火焰，放熱【題5】區(qū)別氫氣、氧氣、空氣和二氧化碳四瓶無(wú)色氣體最簡(jiǎn)單的方法是A．用帶火星的木條伸到瓶中，觀察現(xiàn)象 B．聞氣味C．倒入澄清石灰水觀察 D．將燃著的木條分別放入瓶中，觀察現(xiàn)象【題6】下圖是電解水和水蒸發(fā)的簡(jiǎn)易裝置圖。認(rèn)真觀察A、B兩裝置，回答下列問題。（1）電解一段時(shí)間后，a、b兩試管理論上得到的氣體體積比為______。（2）反應(yīng)的文字（或符號(hào)）表達(dá)式是：______。該化學(xué)反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是______。（3）下圖是水分子在一定條件下分解的示意圖，從中獲得的信息不正確的是______。A一個(gè)水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成B水分解后生成氫氣和氧氣的分子數(shù)之比為2：1C水分解過程中，分子的種類不變D水分解過程中，原子的數(shù)目不變E與電源正極相連的試管內(nèi)得到的氣體能在空氣中燃燒（4）用分子和原子的觀點(diǎn)分析比較A裝置和B裝置在實(shí)驗(yàn)過程中水的變化情況______?！绢}7】水是地球上最普通、最常見的物質(zhì)之一，不僅江河湖海中含有水，各種生物體也都含有水。下面是關(guān)于水的幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)。(1)同學(xué)們從水溝中取出了一些濁水，請(qǐng)你參與他們的實(shí)驗(yàn)，并完成有關(guān)問題。①甲圖中的裝置是實(shí)驗(yàn)室中過濾水常用的裝置，寫出下列儀器的名稱：B．_____________C．_____________。②甲操作成功完成后，得到的濾液一定是____________(填序號(hào))。A無(wú)色B無(wú)味C澄清透明D純凈物(2)如圖乙所示是同學(xué)們操作的簡(jiǎn)易凈水器。完成下列有關(guān)問題。小卵石、石英砂和蓬松棉的作用是__________；活性炭的主要作用是________，屬于_________(填“化學(xué)性質(zhì)”或“物理性質(zhì)”)。(3)（提出問題）水的化學(xué)式是H2O，它能不能是HO、HO2或其他呢？（探究課題）水化學(xué)式的推導(dǎo)過程。我的假設(shè)：水的化學(xué)式是H2O或HO或HO2。（探究準(zhǔn)備）精密電解水設(shè)備。（探究過程）①用精密的電解水設(shè)備電解水，同時(shí)測(cè)定兩試管中逸出氣體的體積，記錄在下表中：時(shí)間/min12345678連電源負(fù)極的管(A)中氣體/ml612202939495969連電源正極的管(B)中氣體/ml2471116212631②分析上表中數(shù)據(jù)可知：電解水時(shí)，與電源負(fù)極相連的試管中收集到的氫氣的體積較多，與電源正極相連的試管中收集到的氧氣的體積較少，從第4min開始生成的氫氣和氧氣的體積比為________。③查閱資料可知：在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氫氣的密度是，氧氣的密度是。由此可計(jì)算出生成的氫氣和氧氣的質(zhì)量比約為_____________(填最簡(jiǎn)整數(shù)比)。④利用化合物各元素質(zhì)量比的算法，設(shè)水的化學(xué)式為HxOy，根據(jù)各元素的質(zhì)量比=各元素相對(duì)原子質(zhì)量*相應(yīng)原子個(gè)數(shù)乘積之比，得出x:y=__________。（探究結(jié)論）水的化學(xué)式是_______________。（拓展延伸）同學(xué)們又查閱到了如下資料：a氫氧化鈉是一種強(qiáng)堿，具有腐蝕性。b舊版教材中，電解水的實(shí)驗(yàn)裝置如圖丙所示。c給含有氯化鈉的水通電，會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：氯化鈉+水→氫氧化鈉+氫氣+氯氣(條件為通電)。請(qǐng)你分析思考：和圖丙所示的裝置相比，現(xiàn)行教材(圖丁)的優(yōu)點(diǎn)是_________________。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，____________(填“能”或“不能”)將氫氧化鈉換為氯化鈉。（總結(jié)交流）化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，通過上述實(shí)驗(yàn)的分析對(duì)比，請(qǐng)寫出在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)時(shí)需考慮的因素：___________________________(寫一點(diǎn)即可)。同學(xué)們不但成功探究了水的組成，得出了正確的結(jié)論，還對(duì)“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的素養(yǎng)有了更深刻的認(rèn)識(shí)和體會(huì)，期待在今后的學(xué)習(xí)中解決更多問題！提分作業(yè)提分作業(yè)【練1】下列實(shí)驗(yàn)操作圖示正確的是（）A．過濾 B．添加鋅粒C．稱量一定量的氯化鈉固體 D．檢驗(yàn)氫氣純度【練2】下列實(shí)驗(yàn)操作或現(xiàn)象正確的是（部分夾持固定裝置已略去）（）A．鐵絲在氧氣中燃燒 B．加熱高錳酸鉀制氧氣C．電解水實(shí)驗(yàn) D．過濾【練3】電解水實(shí)驗(yàn)的裝置如圖，說法錯(cuò)誤的是A．電解水過程中，分子可以分解成原子，原子重新組合成新的分子B．由實(shí)驗(yàn)可知，C端是電池的負(fù)極，D端是電池的正極C．由電解水實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：水是由氫、氧兩種元素組成的D．用燃著的木條檢驗(yàn)，A中的氣體使木條燃得更旺【練4】下列物質(zhì)中，屬于氧化物的是（）A．O2 B．H2O C．KCl D．AgNO3【練5】如圖是表示物質(zhì)分子的示意圖，圖中“●”和“○”分別表示兩種含有不同質(zhì)子數(shù)的原子，則圖中表示單質(zhì)的是（）A． B． C． D．【練6】如圖為氫氣燃燒的微觀示意圖：(1)讀圖獲得的信息是______(寫一條即可)。(2)根據(jù)