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1、第四单元第四单元 自然界的水自然界的水课题课题3 3 水的组成水的组成提问提问 我们知道空气对我们来说很重要。还有什么我们知道空气对我们来说很重要。还有什么物质在我们的生活中同空气一样重要吗？物质在我们的生活中同空气一样重要吗？ 水水提问提问根据生活经验，请学生自己归纳水的用途。根据生活经验，请学生自己归纳水的用途。小结小结水用于维持生命、灌溉农田、工业用水、水水用于维持生命、灌溉农田、工业用水、水上交通上交通观察一瓶蒸馏水，然后回答：观察一瓶蒸馏水，然后回答： 纯净的蒸馏水有哪些物理性质？（颜色、气味、纯净的蒸馏水有哪些物理性质？（颜色、气味、状态、沸点、凝固点）状态、沸点、凝固点）(1)水
2、是无色、无味的透明液体；水是无色、无味的透明液体；(2)水的沸点是水的沸点是100，水的凝固点是，水的凝固点是0。人们认识水组成是从研究氢气的燃烧开始的。人们认识水组成是从研究氢气的燃烧开始的。1.氢气的性质氢气的性质物理性质：无色无味的气体，难物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。溶于水，密度比空气小。化学性质：能燃烧，产生淡蓝色化学性质：能燃烧，产生淡蓝色火焰，在火焰上方罩一烧杯，火焰，在火焰上方罩一烧杯，杯壁内有水雾。杯壁内有水雾。氢气氢气+氧气氧气 水水 (可燃性可燃性)点燃点燃 在点燃的条件下，纯净的氢气可以在空气在点燃的条件下，纯净的氢气可以在空气里安静的燃烧，产生淡蓝
3、色火焰，燃烧产物是里安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，燃烧产物是水，所以被认为是最清洁的燃料。如果氢气不水，所以被认为是最清洁的燃料。如果氢气不纯，混有空气（或氧气），点燃时就有可能发纯，混有空气（或氧气），点燃时就有可能发生爆炸。生爆炸。氢气可以燃烧，所以氢气可以用点燃气体来检氢气可以燃烧，所以氢气可以用点燃气体来检验，若气体燃烧则为氢气。验，若气体燃烧则为氢气。 使用氢气时，要注意安全，点燃氢气前一定使用氢气时，要注意安全，点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。要检验氢气的纯度。验纯方法：收集一试管氢气，验纯方法：收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，听到用拇指堵住，移近火焰，听到尖锐爆鸣声，说明氢气
4、不纯，尖锐爆鸣声，说明氢气不纯，需要再收集，再检验，若听到需要再收集，再检验，若听到很小的很小的“噗噗”的一声，说明氢的一声，说明氢气已纯。气已纯。 其他可燃性气体在点燃前也都要验纯，其他可燃性气体在点燃前也都要验纯，以防爆炸，如天然气、一氧化碳等。以防爆炸，如天然气、一氧化碳等。 在收集验纯时，需要用拇指堵住试在收集验纯时，需要用拇指堵住试管口一会儿，让试管内的余焰熄灭，以管口一会儿，让试管内的余焰熄灭，以免引起免引起爆炸爆炸。2.水的组成水的组成 水是由哪些元素组成的呢？下面我们用实验水是由哪些元素组成的呢？下面我们用实验来回答这个问题。来回答这个问题。 在水电解器的玻璃管里注满水，在水中
5、加入在水电解器的玻璃管里注满水，在水中加入少量的氢氧化钠溶液，增强水的导电性，加快水少量的氢氧化钠溶液，增强水的导电性，加快水的电解速率，一个电极接电源正极，另一个电极的电解速率，一个电极接电源正极，另一个电极接电源负极，接通直流电。接电源负极，接通直流电。注意：观察电极上发生什么现象？两支玻璃管内的注意：观察电极上发生什么现象？两支玻璃管内的液面有什么变化？液面有什么变化？ 接通电源后，电极上有气泡产生。两支玻璃接通电源后，电极上有气泡产生。两支玻璃管里汇集了气体，液面降低，正极产生的气体与管里汇集了气体，液面降低，正极产生的气体与负极产生的气体体积比约为负极产生的气体体积比约为1:2。水电
6、解后两支玻璃管中得到的气体是同一物质，还水电解后两支玻璃管中得到的气体是同一物质，还是不同物质？电解得到的物质究竟是什么？我们是不同物质？电解得到的物质究竟是什么？我们通过实验来鉴定。通过实验来鉴定。演示演示用一根带火星的木条检验正极产生的气体，用一根带火星的木条检验正极产生的气体，注意观察现象。注意观察现象。木条复燃，说明这种气体是氧气。木条复燃，说明这种气体是氧气。演示演示用一根点燃的火柴检验负极产生的气体。用一根点燃的火柴检验负极产生的气体。注意观察现象。注意观察现象。看到微弱的淡蓝色火焰（或听到爆鸣声）。看到微弱的淡蓝色火焰（或听到爆鸣声）。这种气体能燃烧，说明不同于上一种气体，是这种
7、气体能燃烧，说明不同于上一种气体，是氢气。氢气。记忆：一正氧气、二负氢气记忆：一正氧气、二负氢气实验表明：水电解后生成氢气和氧气。实验表明：水电解后生成氢气和氧气。 水水 氢气氢气+氧气氧气 H2O H2 O2通电通电讨论讨论(1)在水的电解实验里，有新物质生成吗？在水的电解实验里，有新物质生成吗？水发生了什么变化？水发生了什么变化？ (2)在上述这个变化的前后，参与反应的在上述这个变化的前后，参与反应的元素种类有无变化？元素种类有无变化？提示：选择提示：选择“允许播放允许播放”，然后点击按纽即可观察。，然后点击按纽即可观察。提问提问实验结果表明，水电解生成氧气和氢气两实验结果表明，水电解生成
8、氧气和氢气两种气体，能不能说明水是由氧气和氢气组成的种气体，能不能说明水是由氧气和氢气组成的混合物？混合物？不能。水是纯净物，应该说水是由氢不能。水是纯净物，应该说水是由氢(H)元素和元素和氧氧(O)元素组成的。元素组成的。讨论讨论理论上与正负两极相连的试管内汇集的气体理论上与正负两极相连的试管内汇集的气体体积比应是体积比应是1:2，但在实验操作中两试管汇集的，但在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往小于气体体积比往往小于1:2.这是为什么这是为什么?原因原因1：可能有部分氧气与电极发生了氧化反应，：可能有部分氧气与电极发生了氧化反应，使氧气的体积偏少。使氧气的体积偏少。原因原因2：氧气在水中
9、的溶解能力比氢气要稍大一些。：氧气在水中的溶解能力比氢气要稍大一些。3.单质和化合物单质和化合物 通过实验，我们知道，水通过实验，我们知道，水(H2O)、氢气、氢气(H2)、氧气氧气(O2)虽然都是纯净物，但它们的组成却各不虽然都是纯净物，但它们的组成却各不相同。你能说说区别吗？相同。你能说说区别吗？ 氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，而水中含有氢元素和氧元素。氢气和氧气成的，而水中含有氢元素和氧元素。氢气和氧气都是由一种元素组成，而水是由两种元素组成。都是由一种元素组成，而水是由两种元素组成。结论结论我们可以把这种组成中含有不同种元素的我们可以
10、把这种组成中含有不同种元素的纯净物叫做化合物纯净物叫做化合物 ，而由同种元素组成的纯净，而由同种元素组成的纯净物叫做单质。物叫做单质。提问提问想想看，你还知道哪些单质，哪些化合物想想看，你还知道哪些单质，哪些化合物呢？将你找的物质的化学符号，填在方框内。呢？将你找的物质的化学符号，填在方框内。单质单质化合物化合物O2、H2、N2 H2O、P2O5、Fe3O4、 Al2O3、P2O5 CO2、P2O5、Fe3O4、MnO2、CO、SO2 这些物质的组成有什么共同特点？这些物质的组成有什么共同特点？ 都是化合物，都含有氧元素，由两种元素组成。都是化合物，都含有氧元素，由两种元素组成。 氧化物：由两
11、种元素组成，其中一种是氧元素氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。的化合物。 物质家族丰富多彩，运用分类的方法，可以帮物质家族丰富多彩，运用分类的方法，可以帮助我们更好地认识这些物质。助我们更好地认识这些物质。注意注意 单质和化合物都必须是纯净物。由同种元素组成单质和化合物都必须是纯净物。由同种元素组成的物质不一定是单质，如的物质不一定是单质，如O2和和O3混合就不是单质，混合就不是单质，而是混合物。而由不同种元素组成的物质可能是而是混合物。而由不同种元素组成的物质可能是化合物，也可能是混合物。化合物，也可能是混合物。含有氧元素的化合物不一定是氧化物。如高锰酸含有氧元素的化合物不一
12、定是氧化物。如高锰酸钾（钾（KMnO4）就不是氧化物。）就不是氧化物。物质物质混合物混合物纯净物纯净物单质单质化合物化合物氧化物氧化物其其它它化合物化合物物质的简单分类物质的简单分类按物质的种类按元素的种类金属单质金属单质非金属单质非金属单质例例1 下列关于电解水的叙述中错误的是下列关于电解水的叙述中错误的是( ) A.为增强水的导电性，常在水中加入一定量的稀为增强水的导电性，常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液硫酸或氢氧化钠溶液 B.在水电解器中加满水，然后接通直流电源在水电解器中加满水，然后接通直流电源 C.电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组
13、成的的 D.与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧气中燃烧 D例例2 有关电解水实验（如图）的下列叙述，错误的有关电解水实验（如图）的下列叙述，错误的是（是（ ）A.试管甲中的气体是氢气试管甲中的气体是氢气B.试管乙中的气体是氧气试管乙中的气体是氧气C.该实验证明水由氢气和该实验证明水由氢气和 氧气组成氧气组成D.该实验证明水由氢元素该实验证明水由氢元素 和氧元素组成和氧元素组成C例例3 有石灰水，高锰酸钾，冰水共存物，有石灰水，高锰酸钾，冰水共存物，空气，过氧化氢，液氧，铝箔，二氧空气，过氧化氢，液氧，铝箔，二氧化锰等八种物质。其中属于混合物
14、的有（填序号）化锰等八种物质。其中属于混合物的有（填序号）_，属于单质的有（填序号），属于单质的有（填序号）_,属于属于化合物的有（填序号）化合物的有（填序号）_。课题课题3 3 水的组成水的组成1.1.氢气的性质氢气的性质 物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小 化学性质：可燃性化学性质：可燃性2.2.水的组成水的组成( (电解水的实验电解水的实验) ) 现象：出现气泡，现象：出现气泡，V V正极正极：V V负极负极=1:2=1:2（体积比）（体积比） 产物检验：产物检验：a.a.正极：能使带火星的木条复燃正极：能使带火星的木条复燃-氧气氧气 b.b.负极：能够燃烧，火焰呈淡蓝色负极：能够燃烧，火焰呈淡蓝色-氢气氢气 文字表达式文字表达式 结论：水是由氢元素和氧元素组成的。结论：水是由氢元素和氧元素组成的。3.单质和化合物单质和化合物 (1)单质单质:由同种元素组成的纯净物由同种元素组成的纯净物 (2)化合物：由不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 (3)氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。