課題2

水的組成學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過(guò)電解水的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)水的組成和變化，能依據(jù)電解水實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行證據(jù)推理，并初步建立宏觀與微觀相結(jié)合認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成及變化的視角。2.通過(guò)單質(zhì)、化合物和氧化物認(rèn)識(shí)依據(jù)物質(zhì)的組成元素可以對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類。3.通過(guò)了解并體會(huì)科學(xué)家認(rèn)識(shí)水的組成的過(guò)程和方法，感受科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的研究精神。通過(guò)前面的學(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗(yàn)，請(qǐng)談?wù)剬?duì)水的認(rèn)識(shí)水是生命的源泉，哪里有水，哪里就有生命。水水構(gòu)成（微觀）：水由水分子構(gòu)成那么水是由什么組成的呢？一、水的組成揭秘在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，水被看成一種“元素”古代中國(guó)五行學(xué)說(shuō)古希臘四元素說(shuō)直到18世紀(jì)末，人們通過(guò)對(duì)水的生成和分解實(shí)驗(yàn)的研究，才最終認(rèn)識(shí)了水的組成一、水的組成揭秘一、水的組成揭秘直到18世紀(jì)末，人們通過(guò)對(duì)水的生成和分解實(shí)驗(yàn)的研究，才最終認(rèn)識(shí)了水的組成英國(guó)化學(xué)家普利斯特利把“易燃空氣”和空氣混合點(diǎn)燃后出現(xiàn)液滴英國(guó)科學(xué)家卡文迪許把“易燃空氣”和純氧混合點(diǎn)燃后得到水法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫將水蒸氣通過(guò)燒熱的鐵制槍管，得到“易燃空氣”研究氫氣的燃燒實(shí)驗(yàn)是認(rèn)識(shí)水的組成的開(kāi)始閱讀課本P91，總結(jié)氫氣相關(guān)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)1.物理性質(zhì)：2.化學(xué)性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)味；密度比空氣小；難溶于水思考：可以用什么方法收集氫氣？①排水法②向下排空氣法排水法向下排空氣法可燃性二、氫氣的燃燒【實(shí)驗(yàn)4-4】在帶尖嘴的導(dǎo)管口點(diǎn)燃純凈的氫氣，在火焰上方罩一個(gè)干燥的小燒杯（如圖4-16）,過(guò)一會(huì)兒，觀察燒杯壁上的現(xiàn)象。二、氫氣的燃燒二、氫氣的燃燒【實(shí)驗(yàn)4-4】在帶尖嘴的導(dǎo)管口點(diǎn)燃純凈的氫氣，在火焰上方罩一個(gè)干燥的小燒杯（如圖4-16）,過(guò)一會(huì)兒，觀察燒杯壁上的現(xiàn)象?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，放熱，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)無(wú)色液滴【實(shí)驗(yàn)分析】思考：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明水是由什么元素組成的？【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】水是由氫元素和氧元素組成的氫氣+氧氣

水H2

+O2

？

點(diǎn)燃點(diǎn)燃二、氫氣的燃燒思考：在點(diǎn)燃?xì)錃庵坝袀€(gè)很重要的步驟是什么？驗(yàn)純混有一定量的空氣或氧氣的氫氣遇明火會(huì)發(fā)生爆炸，所以氫氣在點(diǎn)燃前一定要先檢驗(yàn)純度（簡(jiǎn)稱驗(yàn)純）驗(yàn)純的目的：驗(yàn)純的方法：收集一試管氫氣，用拇指堵住試管口，靠近火焰，移開(kāi)拇指，點(diǎn)燃?xì)錃鈺r(shí)，若發(fā)出尖銳的爆鳴聲，則表明氫氣不純；若聲音很小，則表示氫氣較純?nèi)⑺碾娊狻締?wèn)題】水是由哪些元素組成的？水在通電時(shí)發(fā)生了什么變化？探究實(shí)驗(yàn)：水的組成及變化【實(shí)驗(yàn)】(1)如圖4-17所示，在電解器玻璃管里加滿水，接通直流電源，觀察并記錄玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象。(2)切斷上述裝置中的電源，用燃著的木條分別在兩個(gè)玻璃管尖嘴口檢驗(yàn)電解反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。三、水的電解三、水的電解【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】(1)如圖4-17所示，在電解器玻璃管里加滿水，接通直流電源，觀察并記錄玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象?，F(xiàn)象與電源正極相連的玻璃管內(nèi)與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)比較兩個(gè)玻璃管內(nèi)現(xiàn)象的差異產(chǎn)生氣泡，液面下降產(chǎn)生氣泡，液面快速下降正極收集到的氣體體積較少，負(fù)極較多，正、負(fù)極氣體體積比為1:2三、水的電解【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】(2)切斷上述裝置中的電源，用燃著的木條分別在兩個(gè)玻璃管尖嘴口檢驗(yàn)電解反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。檢驗(yàn)與電源正極相連的玻璃管內(nèi)的氣體檢驗(yàn)與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)的氣體現(xiàn)象解釋能使帶火星的木條復(fù)燃能燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色的火焰產(chǎn)生的氣體是氧氣產(chǎn)生的氣體是氫氣正氧負(fù)氫直流電，氣體體積比1:2三、水的電解【分析與結(jié)論】【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】化學(xué)變化（1）水在通電后發(fā)生了什么變化？水是由氫元素和氧元素組成的。水

氫氣+氧氣通電

H2O

H2+O2通電（2）分析水的生成和分解實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明其中的哪些現(xiàn)象和事實(shí)能夠說(shuō)明水不是一種元素，而是由氫、氧兩種元素組成的。正極燃著木條燃燒更旺，負(fù)極端有淡藍(lán)色火焰產(chǎn)生，說(shuō)明水不是由一種元素組成。思考與討論三、水的電解1.電解水為什么要加入少量硫酸鈉溶液或氫氧化鈉溶液？2.實(shí)驗(yàn)中氫氣與氧氣的體積比略大于2:1是什么原因造成的？為了增強(qiáng)導(dǎo)電性氧氣在水中的溶解度大于氫氣電極與氧氣反應(yīng)已知：（1）氧氣不易溶于水，氫氣難溶于水

（2）石墨作電極有一定的電阻，通電一段時(shí)間，電極表面溫度上升三、水的電解的微觀分析思考與討論：上述實(shí)驗(yàn)推斷出了水是由氫元素和氧元素組成的，但能否進(jìn)一步確定一個(gè)水分子中氫原子和氧原子的個(gè)數(shù)？依據(jù)：1、現(xiàn)象：負(fù)極和正極產(chǎn)生的氣體體積之比為2：12、資料：同溫同壓下，氣體的體積比等于分子個(gè)數(shù)比根據(jù)精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，每個(gè)水分子是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成，因此水可以表示為H2O三、水的電解的微觀分析請(qǐng)同學(xué)們動(dòng)手畫(huà)一畫(huà)氫氣在氧氣中燃燒生成水、水的電解微觀示意圖點(diǎn)燃?xì)錃庠谘鯕庵腥紵⒂^示意圖通電水的電解微觀示意圖三、水的電解的微觀分析在反應(yīng)中,當(dāng)水分子分解時(shí)，生成了

和

，2個(gè)氫原子結(jié)合成1個(gè)

，很多

聚集成氫氣；2個(gè)氧原子結(jié)合成1個(gè)

，很多

聚集成氧氣。氫原子氧原子氫分子氫分子氧分子氧分子氫氣(H2)氧氣(O2)水（H2O）化學(xué)反應(yīng)前后，分子的種類

，原子的種類

，原子的數(shù)目

，元素的種類

。改變不變不變不變化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變研究物質(zhì)組成的思維模型反應(yīng)物的元素組成生成物的元素組成你能從幾位科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出研究水的組成的方法，從而歸納出研究物質(zhì)組成的方法嗎？四、物質(zhì)分類討論交流：請(qǐng)比較以下三組純凈物的元素組成，各有什么特點(diǎn)？第一組：氧氣（O2）、氮?dú)猓∟2）、鐵（Fe）、碳（C）、硫（S）第二組：水（H2O）、二氧化碳（CO2）、氯化鈉（NaCl）、高錳酸鉀（KMnO4）第三組：二氧化碳（CO2）、氧化鐵（Fe2O3）、水（H2O）、五氧化二磷（P2O5）由同種元素組成的純凈物由兩種或兩種以上的元素組成的純凈物由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物第一組：第二組第三組單質(zhì)化合物氧化物物質(zhì)純凈物混合物空氣、鹽水等單

質(zhì)化合物由同種元素組成的純凈物例：氧氣（O2）、臭氧（O3）、氮?dú)猓∟2）、鐵等由不種元素組成的純凈物例：二氧化碳（CO2）、高錳酸鉀（KMnO4）、水（H2O）氧化物……由兩種元素組成的化合物，其中一種元素是氧元素例：二氧化碳（CO2）、五氧化二磷（P2O5）、水（H2O）思考1、化合物一定含有不同種元素，所以含有不同種元素的一定是化合物？2、氧化物一定含有氧元素，所以含有氧元素的一定是氧化物？3、單質(zhì)一定含有同種元素，所以含有同種元素的物質(zhì)一定是單質(zhì)？四、物質(zhì)分類隨堂練習(xí)1．將下列物質(zhì)按要求進(jìn)行分類（填寫(xiě)序號(hào)）①空氣 ②氧氣 ③水蒸氣 ④二氧化碳⑤高錳酸鉀 ⑥鐵粉 ⑦氮?dú)?⑧氧化鐵混合物___________________純凈物___________________單質(zhì)___________________化合物___________________氧化物___________________①②③④⑤⑥⑦⑧②⑥⑦③④⑤⑧③④⑧隨堂練習(xí)2．下列各圖中“○和●”分別表示不同元素的原子，其中表示混合物的是

，表示純凈物的是

，表示單質(zhì)的是

，表示化合物的是

。BACDCDAABCD隨堂練習(xí)3.關(guān)于氫氣在氧氣中燃燒的反應(yīng),敘述正確的是(

)A.產(chǎn)生黃色火焰

B.無(wú)需檢驗(yàn)純度,氫氣可以直接點(diǎn)燃C.證明水是由氫氣和氧氣組成的

D.產(chǎn)物無(wú)污染D4.電解水實(shí)驗(yàn)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(

)

A.正極得到的氣體是氫氣

B.負(fù)極得到的氣體具有可燃性C.該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明水由氫氣和氧氣組成

D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的氫氣和氧氣的質(zhì)量比為2:1B隨堂練習(xí)如圖是電解水的簡(jiǎn)易裝置（1）試在圖①中標(biāo)出電源的正負(fù)極．

（2）用______法收集氫氣和氧氣，這是根據(jù)氣體

的性質(zhì)．

（3）電解一段時(shí)間后，甲、乙兩管內(nèi)水位均______，但______管水位下降得快，其原因是

將兩極產(chǎn)生的氣體的體積與時(shí)間的關(guān)系繪制成圖②所示的平面直角坐標(biāo)系，回答：

（4）由圖②看出，A氣體是______，B氣體是______，你的判斷依據(jù)是

（6）實(shí)驗(yàn)操作中，A、B體積比常大于2：1，原因是

排水法不易溶于水或不溶于水下降甲甲試管產(chǎn)生的是氫氣，乙試管產(chǎn)生的是氧氣，氫氣和氧氣的體積比是2：1氫氣氧氣氫氣和氧氣的體積比是2：1氧氣的溶解能力