基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)2水的組成及變化的探究第2章

空氣與水資源【2025-2026學(xué)年】滬教版化學(xué)

九年級(jí)上冊(cè)（精做課件）授課教師：********班級(jí)：********時(shí)間：********基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)2水的組成及變化的探究幻燈片1：封面標(biāo)題：基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)2水的組成及變化的探究副標(biāo)題：解密水的“身份”與“變身”幻燈片2：實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^電解水實(shí)驗(yàn)，探究水的組成，明確水是由氫元素和氧元素組成的。觀察水的三態(tài)變化，理解物理變化的本質(zhì)（分子本身不變，分子間間隔改變）。結(jié)合水的分解（電解水）和合成（氫氣燃燒生成水）實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的本質(zhì)（分子種類改變，原子重新組合）。學(xué)會(huì)使用電解水裝置等實(shí)驗(yàn)儀器，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，提高觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力。幻燈片3：實(shí)驗(yàn)原理-水的組成探究（電解水實(shí)驗(yàn)）反應(yīng)原理：水在通電的條件下分解生成氫氣和氧氣，化學(xué)方程式為\(2H_{2}O\stackrel{通電}{=\!=\!=}2H_{2}\uparrow+O_{2}\uparrow\)。原理分析：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，電解水生成氫氣（含氫元素）和氧氣（含氧元素），可推斷水是由氫元素和氧元素組成的。同時(shí)，生成的氫氣和氧氣的體積比約為2:1，結(jié)合氫氣和氧氣的密度，可推算出水中氫元素和氧元素的質(zhì)量比為1:8。幻燈片4：實(shí)驗(yàn)原理-水的變化探究水的三態(tài)變化：屬于物理變化。液態(tài)水受熱變成氣態(tài)水蒸氣，是因?yàn)樗肿娱g間隔增大；氣態(tài)水蒸氣遇冷變成液態(tài)水或固態(tài)冰，是因?yàn)樗肿娱g間隔減小。變化過程中，水分子本身沒有改變，只是分子間的間隔和排列方式發(fā)生了變化。水的分解與合成：水的分解（電解水）：屬于化學(xué)變化，水分子破裂成氫原子和氧原子，氫原子重新組合成氫分子，氧原子重新組合成氧分子。水的合成（氫氣燃燒）：屬于化學(xué)變化，氫分子和氧分子破裂成氫原子和氧原子，氫原子和氧原子重新組合成水分子，化學(xué)方程式為\(2H_{2}+O_{2}\stackrel{點(diǎn)燃}{=\!=\!=}2H_{2}O\)?；脽羝?：實(shí)驗(yàn)儀器與藥品水的組成探究（電解水實(shí)驗(yàn)）：儀器：電解水裝置（包括水槽、兩支試管、電極、直流電源、導(dǎo)線等）。藥品：水（為增強(qiáng)導(dǎo)電性，可加入少量硫酸鈉或氫氧化鈉溶液）、燃著的木條、帶火星的木條。水的變化探究：水的三態(tài)變化：燒杯、酒精燈、鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、蒸發(fā)皿、冰塊、玻璃片。水的合成（氫氣燃燒）：氫氣發(fā)生裝置（如啟普發(fā)生器或簡易制氫裝置）、導(dǎo)管、酒精燈、干燥的燒杯。幻燈片6：實(shí)驗(yàn)裝置-電解水實(shí)驗(yàn)裝置組成：水槽中盛有含少量硫酸鈉或氫氧化鈉的水，兩支試管分別倒立在水槽中并套在電極上，電極通過導(dǎo)線與直流電源連接（正極連接的試管為陽極，負(fù)極連接的試管為陰極）。裝置作用：水槽提供反應(yīng)環(huán)境，試管用于收集電解產(chǎn)生的氣體，電極傳導(dǎo)電流使水發(fā)生電解反應(yīng)，直流電源提供電解所需的電能?；脽羝?：實(shí)驗(yàn)步驟-水的組成探究（電解水實(shí)驗(yàn)）查：檢查電解水裝置的氣密性，確保裝置不漏氣，電極連接牢固。裝：向水槽中加入適量水，再加入少量硫酸鈉或氫氧化鈉溶液，攪拌均勻，將兩支試管充滿水后倒立在水槽中，并分別套在兩個(gè)電極上。通：接通直流電源，觀察電極上和試管內(nèi)的現(xiàn)象，記錄兩支試管中產(chǎn)生氣體的體積比。驗(yàn)：電解一段時(shí)間后，斷開電源，用拇指堵住陽極試管口，將其移出水面，正放，松開拇指，迅速將帶火星的木條伸入試管中，觀察現(xiàn)象；用同樣的方法，將陰極試管口靠近燃著的木條，觀察現(xiàn)象。幻燈片8：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論-電解水實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：通電后，電極上有氣泡產(chǎn)生，陽極和陰極產(chǎn)生的氣體體積比約為1:2。陽極產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，證明是氧氣。陰極產(chǎn)生的氣體能在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，證明是氫氣。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：水在通電的條件下分解生成氫氣和氧氣，說明水是由氫元素和氧元素組成的；一個(gè)水分子是由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成的，水的化學(xué)式為\(H_{2}O\)。幻燈片9：實(shí)驗(yàn)步驟-水的三態(tài)變化探究水的液態(tài)變氣態(tài)：在燒杯中加入適量水，將燒杯放在鐵架臺(tái)的石棉網(wǎng)上，用酒精燈加熱，觀察水沸騰的現(xiàn)象（有氣泡產(chǎn)生，水變成水蒸氣），用冷玻璃片靠近燒杯口，觀察玻璃片上的現(xiàn)象（出現(xiàn)小水珠）。水的氣態(tài)變液態(tài)：取一杯冰水，觀察杯外壁的現(xiàn)象（有小水珠附著），這是空氣中的水蒸氣遇冷變成液態(tài)水。水的液態(tài)變固態(tài)：在蒸發(fā)皿中加入少量水，將蒸發(fā)皿放入盛有冰塊的容器中，觀察水逐漸變成冰的過程。幻燈片10：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論-水的三態(tài)變化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：水加熱沸騰，變成水蒸氣，遇冷玻璃片又變成小水珠。冰水杯外壁出現(xiàn)小水珠；水在低溫下變成冰，冰受熱又能變成水。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：水的三態(tài)變化是物理變化，變化過程中水分子本身沒有改變，只是水分子間的間隔和排列方式發(fā)生了改變?；脽羝?1：實(shí)驗(yàn)步驟-水的合成（氫氣燃燒）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)純：用排水法收集一試管氫氣，按氫氣驗(yàn)純方法檢驗(yàn)氫氣純度，確保氫氣純凈。點(diǎn)燃：在導(dǎo)管口點(diǎn)燃純凈的氫氣，觀察氫氣燃燒的現(xiàn)象（產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰）。檢驗(yàn)產(chǎn)物：在火焰上方罩一個(gè)干冷的燒杯，觀察燒杯內(nèi)壁的現(xiàn)象（出現(xiàn)小水珠）。幻燈片12：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論-水的合成實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，放出熱量，干冷燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)小水珠。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氫氣燃燒生成水，說明水是由氫元素和氧元素組成的，與電解水實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致；該反應(yīng)是化學(xué)變化，氫分子和氧分子破裂后重新組合成水分子。幻燈片13：物理變化與化學(xué)變化的對(duì)比變化類型本質(zhì)區(qū)別微觀特征實(shí)例（水的變化）物理變化沒有新物質(zhì)生成分子本身不變，分子間間隔或排列方式改變水的三態(tài)變化化學(xué)變化有新物質(zhì)生成分子種類改變，原子重新組合成新分子電解水生成氫氣和氧氣、氫氣燃燒生成水幻燈片14：課堂練習(xí)選擇題：電解水實(shí)驗(yàn)中，生成的氫氣和氧氣的體積比約為（

）A.1:2B.2:1C.1:1D.3:1下列關(guān)于水的三態(tài)變化的說法中，正確的是（

）A.水分子本身發(fā)生了改變B.屬于化學(xué)變化C.水分子間的間隔發(fā)生了改變D.水分子的大小發(fā)生了改變填空題：電解水的化學(xué)方程式為______，該實(shí)驗(yàn)證明水是由______組成的。氫氣燃燒生成水的化學(xué)方程式為______，該反應(yīng)屬于______（填“物理”或“化學(xué)”）變化?；脽羝?5：課堂總結(jié)水的組成：通過電解水實(shí)驗(yàn)和氫氣燃燒實(shí)驗(yàn)，共同證明水是由氫元素和氧元素組成的。水的變化：物理變化（三態(tài)變化）：分子本身不變，僅分子間間隔和排列方式改變。化學(xué)變化（電解水、氫氣燃燒生成水）：分子種類改變，原子重新組合成新分子。通過本次實(shí)驗(yàn)，我們不僅明確了水的組成，還深入理解了物理變化和化學(xué)變化的本質(zhì)區(qū)別。希望同學(xué)們能運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探究的方法，繼續(xù)探索物質(zhì)的奧秘。5課堂檢測(cè)4新知講解6變式訓(xùn)練7中考考法8小結(jié)梳理學(xué)習(xí)目錄1復(fù)習(xí)引入2新知講解3典例講解蒸餾水、氫氧化鈉、木條；水電解器、試管、尖嘴導(dǎo)管、燒杯、火柴等。實(shí)驗(yàn)用品實(shí)驗(yàn)過程按如下步驟完成實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，填寫實(shí)驗(yàn)結(jié)論。水的分解實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示實(shí)驗(yàn)步驟：（1）在水電解器中注入足量的水（水中加有少量氫氧化鈉溶液），然后接通直流電源，觀察電極上和兩側(cè)玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象。【點(diǎn)擊圖片觀看視頻】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：與電源正負(fù)兩級(jí)相連處有氣泡冒出，玻璃管內(nèi)液面下降。與正極相連的玻璃管內(nèi)液面下降較慢，與負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)液面下降較快，下降高度約為正極的2倍。實(shí)驗(yàn)步驟：（2）電解一段時(shí)間后，關(guān)閉電源。將帶火星的木條放在與電源正極相連的玻璃管的尖嘴處，然后打開活塞，放出少量的氣體。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并推斷氣體成分。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：帶火星的木條復(fù)燃。與電源正極相連的玻璃管內(nèi)的氣體是氧氣。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)步驟：（3）將燃著的木條放在與電源負(fù)極相連的玻璃管的尖嘴處，然后打開活塞，點(diǎn)燃?xì)怏w。觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并推斷氣體成分。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：氣體被點(diǎn)燃，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)的氣體是氫氣。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)步驟：（4）按下圖所示，驗(yàn)純并點(diǎn)燃純凈的氫氣，在火焰上方罩一個(gè)干燥的燒杯，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。氫氣的驗(yàn)純檢驗(yàn)氫氣燃燒的產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，杯壁有水霧生成，燒杯壁發(fā)燙。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氫氣能在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，放出熱量，生成水。文字表達(dá)式：氫氣＋氧氣

水點(diǎn)燃水的分解①水在通電條件下生成氫氣和氧氣，正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，氧氣與氫氣的體積比為1∶2；實(shí)驗(yàn)結(jié)論：②水是由氫、氧兩種元素組成的化合物。1.下列關(guān)于電解水實(shí)驗(yàn)的說法中，不正確的是(

)A.從結(jié)論上得出：正極產(chǎn)生的是氫氣B.從變化上分類：該變化屬于化學(xué)變化C.從反應(yīng)類型分析：該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)D.從宏觀上分析：水是由氫元素和氧元素組成的A返回【點(diǎn)撥】電解水實(shí)驗(yàn)中，正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，A錯(cuò)誤。B2.[2024·蘇州模擬改編]如圖，下列有關(guān)電解水實(shí)驗(yàn)的說法正確的是(

)A.管A與管B中氣體的質(zhì)量比為1：2B.加入氫氧化鈉溶液的作用是增強(qiáng)水的導(dǎo)電性C.管A中生成的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，推測(cè)電極M與電源負(fù)極相連D.該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫氣和氧氣組成的【點(diǎn)撥】管A與管B中氣體的體積比為1:2，不是質(zhì)量比，A錯(cuò)誤；向水中加入氫氧化鈉溶液能增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，B正確；管A中生成的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，推測(cè)電極M與電源正極相連，C錯(cuò)誤；水是由氫元素和氧元素組成的，D錯(cuò)誤。返回3.[2024·貴州月考改編]如圖是電解水實(shí)驗(yàn)的示意圖：(1)由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定A試管接電池________極，B試管接電池________極。(2)通電一段時(shí)間后，A試管里產(chǎn)生的是________，B試管里產(chǎn)生的是________，當(dāng)A試管里產(chǎn)生10mL氣體時(shí)，B試管里產(chǎn)生氣體的體積為________。負(fù)正氫氣氧氣5mL(3)B試管里的氣體可用__________________來檢驗(yàn)，觀察到的現(xiàn)象是______________________。(4)該反應(yīng)的文字表達(dá)式為______________________。(5)已知：相同條件下，氧氣在水中的溶解性強(qiáng)于氫氣。那么，實(shí)驗(yàn)中A、B兩試管內(nèi)收集到的氣體體積比的測(cè)定結(jié)果比理論值________(填“偏大”或“偏小”)。帶火星的木條帶火星的木條復(fù)燃水――→氫氣＋氧氣通電偏大返回C4.關(guān)于氫氣在氧氣中燃燒的反應(yīng)，下列敘述正確的是(

)A.產(chǎn)生黃色火焰B.無須檢驗(yàn)純度，氫氣可以直接點(diǎn)燃C.將干燥的燒杯罩在火焰上方，燒杯內(nèi)壁有水霧，且燒杯發(fā)燙D.該實(shí)驗(yàn)證明水是由氫氣和氧氣組成的【點(diǎn)撥】氫氣燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，A錯(cuò)誤；點(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨殭z驗(yàn)純度，否則可能發(fā)生爆炸，B錯(cuò)誤；氫氣燃燒生成水，放出熱量，所以將干燥的燒杯罩在火焰上方，燒杯內(nèi)壁有水霧，且燒杯發(fā)燙，C正確；氫氣燃燒實(shí)驗(yàn)證明水是由氫元素和氧元素組成的，D錯(cuò)誤。返回A5.用如圖裝置完成電解水的實(shí)驗(yàn)并收集產(chǎn)生的氣體，下列說法正確的是(

)A.U形管左端應(yīng)連接電源的負(fù)極B.b管中的氣體先收集滿C.實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)為化合反應(yīng)D.由該實(shí)驗(yàn)可得出水中氫元素和氧元素的質(zhì)量比是2:1【點(diǎn)撥】由題圖可知，a管是用向下排空氣法收集氣體，說明收集的是氫氣，所以U形管左端應(yīng)連接電源的負(fù)極，故A正確；b管是用向上排空氣法收集氣體，說明收集的是氧氣，電解水實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生氫氣與氧氣的體積比為2：1，所以a試管中的氫氣先收集滿，故B不正確；水通電分解生成氫氣和氧氣，說明水是由氫、氧兩種元素組成的，發(fā)生的反應(yīng)為分解反應(yīng)，故C、D不正確。返回A6.[2024·揚(yáng)州期中]1783年，拉瓦錫研究水的組成，裝置示意圖如圖。將水加熱成蒸氣通過灼熱的鐵管，一段時(shí)間后，在出口處收集到一種可燃性氣體。實(shí)驗(yàn)后稱量發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少，鐵管的質(zhì)量增加，拉瓦錫判斷鐵轉(zhuǎn)化為了四氧化三鐵。下列說法正確的是(

)A.該實(shí)驗(yàn)推翻了“水是由一種元素組成的物質(zhì)”的觀點(diǎn)B.鐵管在該實(shí)驗(yàn)中起催化作用C.實(shí)驗(yàn)中水蒸氣只發(fā)生了物理變化D.實(shí)驗(yàn)中收集到的可燃性氣體可能是氧氣【點(diǎn)撥】水蒸氣與鐵反應(yīng)后生成一種可燃性氣體，同時(shí)鐵變?yōu)榱怂难趸F，可知水不是由一種元素組成的，故A正確；鐵管反應(yīng)后質(zhì)量增加，而催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，故B錯(cuò)誤；水的質(zhì)量減少，可知水發(fā)生了化學(xué)變化，故C錯(cuò)誤；氧氣不具有可燃性，故D錯(cuò)誤。返回7.如圖是驗(yàn)證水的組成的裝置。(1)A、B管內(nèi)生成的氣體聚集在上部的原因是______________________________________。(2)通電過程中，C中液面________(填“上升”或“下降”)。生成的氣體密度比水小，且不易溶于水上升(3)A管中產(chǎn)生的氣體是________，證明B管中氣體成分最簡便的方法是__________________________________________________________________________(寫出操作、現(xiàn)象和結(jié)論)。(4)純水的導(dǎo)電性極其微弱，電解水時(shí)，可在水中加入少量______________________，以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性。電解水時(shí)，將________能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。氫氣將帶火星的木條放在B管口，打開活塞，若帶火星的木條復(fù)燃，則證明是氧氣氫氧化鈉溶液(合理即可)電AC(5)下列實(shí)驗(yàn)中，能證明水是由氫元素和氧元素組成的是________(填字母)。A.氫氣在氧氣中燃燒B.水的蒸發(fā)C.水的電解返回8.在學(xué)習(xí)了電解水后，某興趣小組的同學(xué)們?cè)趯?shí)驗(yàn)室利用如圖裝置進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn)。為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，小蘭將氯化鈉當(dāng)作硫酸鈉加入水中，結(jié)果在電解過程中觀察到兩極都有氣泡產(chǎn)生，但兩極產(chǎn)生的氣體體積比不是1：2，且正極處聞到有刺激性氣味，同學(xué)們就這一意外現(xiàn)象進(jìn)行了探究。【查閱資料】①氯氣(Cl2)是一種具有刺激性氣味的氣體；②氯氣(Cl2)能使?jié)駶櫟牡矸?碘化鉀試紙變藍(lán)?！咎岢鰡栴}】兩極生成的氣體分別是什么？【作出猜想】猜想1：兩極分別生成了氧氣和氫氣；猜想2：兩極分別生成了氯氣和氫氣。小組同學(xué)通過討論，認(rèn)為猜想1錯(cuò)誤，原因是_____________________________。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1】小蘭打開b管活塞，將燃著的木條放到尖嘴口，觀察到氣體燃燒，____________________，有輕微的爆鳴聲，說明b管中生成的是__________。氧氣和氫氣都是無味的氣體產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰氫氣試紙變藍(lán)【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2】小明打開a管活塞，將濕潤的淀粉-碘化鉀試紙放在尖嘴口，觀察到_________