第二單元空氣、物質(zhì)的構(gòu)成與組成成第十講學(xué)習(xí)探究水的組成的科學(xué)史并制作分子模型教學(xué)目標(biāo)1.探索物質(zhì)組成與構(gòu)成的歷程；學(xué)習(xí)科學(xué)家探索物質(zhì)組成與構(gòu)成的歷程；設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，探究水的組成及變化。2.制作分子模型；選取適合的材料制作分子模型，通過拆分和組合模型演示電解水的微觀過程。3.編寫、展示“水分子漫游記”情景劇。重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：1.電解水的實(shí)驗(yàn)及根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象確定水的組成。2.水分子模型制作。難點(diǎn)：1.通過電解水的實(shí)驗(yàn)活動分析水的組成。2.研究物質(zhì)組成的一般思路?！糁R點(diǎn)一學(xué)習(xí)探索物質(zhì)組成與構(gòu)成的歷程1.物質(zhì)是由、等微觀粒子構(gòu)成的。2.1781年，英國科學(xué)家普里斯特利、卡文迪什分別將“可燃空氣（）”與空氣或“脫燃素空氣（）”混合后點(diǎn)燃爆炸，發(fā)現(xiàn)有生成。拉瓦錫聽說這一發(fā)現(xiàn)后，認(rèn)為水不可能是由元素組成的。3.氫氣的性質(zhì)（1）物理性質(zhì)：無色、無臭的氣體，密度比空氣，溶于水。（2）化學(xué)性質(zhì)：具有可燃性。在空氣中燃燒，產(chǎn)生火焰，生成；混有一定質(zhì)量空氣或氧氣的氫氣遇明火會發(fā)生。即學(xué)即練1．（20242025?山東濱州無棣縣期中）氫氣在氧氣中燃燒后生成水，下列說法錯誤的是（）A．該反應(yīng)中，原子種類沒有發(fā)生改變 B．氫氣、氧氣和水都是由原子構(gòu)成的 C．該反應(yīng)中，分子種類發(fā)生了改變 D．該反應(yīng)能說明水是由氫元素和氧元素組成的2．下列關(guān)于氫氣在空氣中燃燒的說法，錯誤的是（）A．發(fā)出淡藍(lán)色火焰 B．放出大量的熱 C．產(chǎn)生濃烈的刺激性氣味 D．燃燒前一定要檢驗(yàn)其純度◆知識點(diǎn)二水的組成及變化的探究實(shí)驗(yàn)1.水的電解實(shí)驗(yàn)（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：通電后兩極上開始產(chǎn)生氣泡。通電一段時間后，兩個玻璃管內(nèi)收集了一些氣體，與正極相連的玻璃管內(nèi)的氣體體積，與負(fù)極相連玻璃管內(nèi)的氣體體積，體積比約為。（2）氣體的檢驗(yàn)①正極：用帶火星的木條接近液面下降較少的玻璃管尖嘴處，打開活塞，發(fā)現(xiàn)木條，證明是。②負(fù)極：用點(diǎn)燃的火柴接近液面下降較多的玻璃管尖嘴處，打開活塞，發(fā)現(xiàn)該氣體能夠燃燒，火焰呈，證明是。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：水在直流電的作用下分解生成和；水是由元素和元素組成的；化學(xué)反應(yīng)中分子可分，原子能重組。（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：文字表達(dá)式：。2.水的組成（1）水是由、兩種元素組成的。（宏觀）（2）水是由構(gòu)成的，根據(jù)精確的實(shí)驗(yàn)測定，每個水分子是由氫原子和氧原子構(gòu)成的，因此水的化學(xué)式為H2O。（微觀）即學(xué)即練1．（2025?重慶）“水的組成及變化的探究”為學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)。下列對該實(shí)驗(yàn)的說法不正確的是（）A．正極產(chǎn)生的氣體能燃燒 B．氫氣點(diǎn)燃前必須驗(yàn)純 C．該實(shí)驗(yàn)證明水由氫元素和氧元素組成 D．正極與負(fù)極產(chǎn)生氣體的體積比為1：22．（20242025?山東淄博期末）如圖是電解水的實(shí)驗(yàn)裝置，下列相關(guān)說法正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)中生成的M、N氣體的質(zhì)量比為2：1 B．該實(shí)驗(yàn)中，N氣體能被點(diǎn)燃產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 C．該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫分子和氧分子組成的 D．實(shí)驗(yàn)證明水是由氫、氧兩種元素組成的◆知識點(diǎn)三微觀反應(yīng)模型從微觀角度解釋水的電解當(dāng)水分子分解時，生成了原子和原子，2個氫原子結(jié)合成1個氫，很多氫分子聚集成；2個氧原子結(jié)合成1個氧，很多氧分子聚集成。即學(xué)即練1．（2025?陜西榆林期末）如圖為電解水的實(shí)驗(yàn)裝置圖和微觀示意圖，下列敘述正確的是（）A．圖1玻璃管a中產(chǎn)生的氣體可以使帶火星的木條復(fù)燃 B．圖1玻璃管a、b中產(chǎn)生氣體的體積比為2：1 C．圖2中水分解的微觀順序是甲→丙→乙 D．該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明水是由氫原子和氧原子組成的2．（2025?湖南鳳凰縣期末）據(jù)金融界2024年12月10日消息，國家知識產(chǎn)權(quán)局信息顯示，長春綠動氫能科技取得一項(xiàng)名為“用于水電解制氫的純水系統(tǒng)”的專利。如圖為電解水實(shí)驗(yàn)示意圖及其反應(yīng)過程的微觀模型圖，說法錯誤的是（）A．可用帶火星的木條檢驗(yàn)試管2產(chǎn)生的氧氣 B．該反應(yīng)屬于分解反應(yīng) C．電解水的實(shí)驗(yàn)說明水由氫氣和氧氣組成 D．通過微觀模型圖可以看出：反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目都沒有發(fā)生改變一、水的電解探究水的組成實(shí)驗(yàn)1.實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象：連接好裝置，為增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，可在水中加入少量稀硫酸或氫氧化鈉溶液（一般不加氫氧化鈉溶液，容易起泡沫）。閉合電路后，會看到試管內(nèi)的電極上出現(xiàn)氣泡，過一段時間，與電源正（氧氣），負(fù)極（氫氣）相連的試管產(chǎn)生的氣體體積比約為1：2。通過計算可得氧氣與氫氣的質(zhì)量比為8：1；氫，氧兩種分子和原子個數(shù)比都是2：1?？珊唵胃爬椋骸罢踟?fù)氫1：2，質(zhì)量比為8：1”。2.該實(shí)驗(yàn)結(jié)論或推論有：（1）水由氫、氧兩種元素組成；（2）水（分子）中，氫、氧兩種元素的原子個數(shù)比為2：1，兩氣體的分子個數(shù)比為2：1、體積比為2：1；（3）水通電生成氫氣、氧氣，正極產(chǎn)生的是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O通電ˉ2H2↑+O2↑；（4）化學(xué)反應(yīng)前后，原子種類、個數(shù)不變，元素種類不變；（5）在化學(xué)變化中，分子可分，而原子不可分。實(shí)踐應(yīng)用1．（2025?云南）利用分解和合成探究水的組成的過程，對形成研究物質(zhì)組成的思路與方法具有重要意義。下列說法不正確的是（）A．圖1中，管a、管b產(chǎn)生氣體的體積比約為2：1 B．圖2中，觀察到干燥燒杯內(nèi)出現(xiàn)水霧，可知水中一定含有氫元素 C．兩個化學(xué)變化過程中，分子、原子種類均發(fā)生改變 D．本探究得出的結(jié)論是水由氫、氧元素組成2．（2024?濟(jì)南）如圖是探究水的組成及變化的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。下列說法中，正確的是（）A．a(chǎn)管中的氣體可燃燒，燃燒時發(fā)出淡藍(lán)色火焰 B．該實(shí)驗(yàn)生成氫氣與氧氣的質(zhì)量比為2：1 C．該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫分子和氧分子組成的 D．該變化是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程二、電解水的微觀解釋1.微粒觀點(diǎn)的應(yīng)用就是從物質(zhì)的微粒性角度來分析解決實(shí)際問題，運(yùn)用分子、原子或離子等微觀粒子的知識來分析解釋實(shí)際問題。2.水是由氫、氧兩種元素組成的，在化學(xué)變化中水分子分解成氫原子和氧原子，每2個氧原子構(gòu)成1個氧分子，每2個氫原子構(gòu)成1個氫分子，反應(yīng)前后水分子發(fā)生了改變，氫原子和氧原子沒有發(fā)生改變。實(shí)踐應(yīng)用3．從電解水反應(yīng)的微觀示意圖中獲得的信息正確的是（）A．化學(xué)反應(yīng)是分子的重新組合 B．化學(xué)反應(yīng)前后原子的數(shù)目增多C．化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變 D．該反應(yīng)說明水由氫氣和氧氣組成4．下列從電解水的微觀示意圖中獲得的信息正確的是（）A．氫分子和氧分子是該變化中的最小粒子 B．水是由氫氣和氧氣組成的 C．“”所表示的粒子，可保持氧氣的化學(xué)性質(zhì) D．一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構(gòu)成考點(diǎn)一氫氣的燃燒【例1】（2025·廣東廣州·期中）如圖所示，在空氣中點(diǎn)燃純凈的氫氣。（1）觀察到的現(xiàn)象是、。（2）氫氣燃燒生成水的微觀過程中，不發(fā)生變化的微粒有；該反應(yīng)基本類型是。（3）用手輕輕觸摸燒杯，感覺到。（4）通過實(shí)驗(yàn)，你獲得的結(jié)論是（答出兩點(diǎn)）：，。【變式11】下列關(guān)于氫氣在空氣中燃燒的說法，錯誤的是（）A．發(fā)出淡藍(lán)色火焰 B．放出大量的熱 C．產(chǎn)生濃烈的刺激性氣味 D．燃燒前一定要檢驗(yàn)其純度【變式12】（2025?廣西南寧橫縣期中）關(guān)于氫氣在空氣中燃燒實(shí)驗(yàn)的下列說法正確的是（）A．從現(xiàn)象上判斷：水由碳、氫、氧元素組成的 B．從變化上分類：該變化屬于物理變化 C．從宏觀上分析：水是氫氣和氧氣組成的 D．從微觀上分析：分子在化學(xué)變化中可分考點(diǎn)二水的電解實(shí)驗(yàn)【例2】（2024?河南）電解水的簡易實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說法不正確的是（）A．甲管中的電極連接的是電源正極 B．乙管中的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃 C．該實(shí)驗(yàn)生成的氫氣與氧氣的質(zhì)量比為1：8 D．該實(shí)驗(yàn)可證明水是由氫、氧兩種元素組成的【變式21】（2025?安徽合肥廬陽區(qū)期中）某興趣小組利用如圖所示裝置進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn)，測得負(fù)極與正極產(chǎn)生氣體的體積比大于2：1，興趣小組同學(xué)對此異?，F(xiàn)象進(jìn)行分析，下列說法不正確的是（）A．H2難溶于水而O2不易溶于水，可能與不同氣體溶解度有關(guān) B．石墨電極對氣體有吸附性，可能是吸附的O2比H2多 C．石墨電極與O2反應(yīng)且生成CO2被氫氧化鈉溶液吸收 D．若改用鉑絲電極重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將會產(chǎn)生更大的誤差【變式22】（2025春?廣東中山市月末）如圖是教材中的兩個實(shí)驗(yàn)，下列有關(guān)說法錯誤的是（）A．實(shí)驗(yàn)①中可觀察到燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧 B．實(shí)驗(yàn)②中a、b兩管上方產(chǎn)生氣體的體積比約為2：1 C．兩個實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)都是分解反應(yīng) D．兩個實(shí)驗(yàn)均可證明水的組成考點(diǎn)三電解水的微觀解釋【例3】（2025?山東青島月考）如圖為鎂原子的結(jié)構(gòu)示意圖，下列有關(guān)鎂原子的說法正確的是（）A．鎂原子的核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為12 B．鎂原子的核外電子數(shù)為2 C．鎂原子在化學(xué)反應(yīng)中易得到2個電子，形成鎂離子Mg2+ D．鎂原子最外電子層達(dá)到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)【變式31】如圖為水電解的實(shí)驗(yàn)裝置圖和微觀示意圖，下列敘述正確的是（）A．圖1中a處的氣體可以使帶火星的木條復(fù)燃 B．圖1中水電解的反應(yīng)類型是復(fù)分解反應(yīng) C．圖1中a與b的分子個數(shù)比為2：1，質(zhì)量比為1：8 D．圖2中水分解的微觀順序是acb【變式32】結(jié)合所學(xué)的知識，回答下列問題：（1）水是人類最寶貴的自然資源．小明利用如圖1所示的裝置探究水的組成．通電一段時間后，試管a和試管b所收集到的氣體體積之比為______，該實(shí)驗(yàn)的文字表達(dá)式為________．（2）如圖2是水分子分解的示意圖，請回答問題：該變化中發(fā)生變化的粒子是___________；沒有發(fā)生變化的粒子是___________；產(chǎn)生的新粒子的是__________________________．圖1圖2基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)1．下列關(guān)于氫氣在空氣中燃燒的說法，錯誤的是（）A．發(fā)出淡藍(lán)色火焰 B．放出大量的熱 C．產(chǎn)生濃烈的刺激性氣味 D．燃燒前一定要檢驗(yàn)其純度2．（2025?黑龍江綏化期末）下列說法中正確的是（）A．水是由氫氣和氧氣組成的 B．水是由兩個氫元素和一個氧元素組成的 C．水是由氫原子和氧原子構(gòu)成的 D．水是由水分子構(gòu)成的3．（2025?福建南安市期中）如圖所示，關(guān)于電解水實(shí)驗(yàn)敘述錯誤的是（）A．試管A中的氣體能燃燒 B．試管B中的氣體是氧氣 C．電池的C端是負(fù)極 D．該實(shí)驗(yàn)證明水是由氫氣和氧氣組成的4．（2025?廣東廣州期中）下列關(guān)于電解水的說法中正確的是（）A．電解水產(chǎn)生氫氣和氧氣，說明水是由氫分子和氧分子構(gòu)成的 B．電解水時，正極產(chǎn)生的是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣 C．電解水時，產(chǎn)生氫氣與氧氣的體積比為1：2 D．電解水反應(yīng)的條件是“電解”5．（2025?南安市校級月考）如圖所示，關(guān)于電解水實(shí)驗(yàn)敘述錯誤的是（）A．試管A中的氣體能燃燒 B．試管B中的氣體是氧氣 C．電池的C端是負(fù)極 D．該實(shí)驗(yàn)證明水是由氫氣和氧氣組成的6．（2025?淄博期末）如圖是電解水的實(shí)驗(yàn)裝置，下列相關(guān)說法正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)中生成的M、N氣體的質(zhì)量比為2：1 B．該實(shí)驗(yàn)中，N氣體能被點(diǎn)燃產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 C．該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫分子和氧分子組成的 D．實(shí)驗(yàn)證明水是由氫、氧兩種元素組成的7．下列是四位同學(xué)做了水的電解實(shí)驗(yàn)，并繪制出如圖所示實(shí)驗(yàn)圖像，說法正確的是（）A．甲說：點(diǎn)燃負(fù)極不純的氣體M會有煙鳴聲 B．乙說：產(chǎn)生的M、N兩種氣體體積比1：2 C．丙說：縱坐標(biāo)可以表示M、N兩種氣體的質(zhì)量比 D．丁說：電解水時，加入氫氧化鈉作催化劑8．（2024秋?乳山市期末）下列有關(guān)水的合成與分解的實(shí)驗(yàn)的說法，不正確的是（）A．圖1燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn) B．圖2連接正負(fù)兩極的玻璃管匯集的氣體質(zhì)量之比為1：2 C．兩個實(shí)驗(yàn)均發(fā)生的是化學(xué)變化 D．兩個實(shí)驗(yàn)均可證明水是由氫元素和氧元素組成9．（2025?黑龍江哈爾濱南崗區(qū)期中）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置完成電解水的實(shí)驗(yàn)并收集產(chǎn)生的氣體（U型管中加入了少量氫氧化鈉），下列說法正確的是（）A．a(chǎn)端應(yīng)連接電源的正極 B．d管收集到的氣體能夠燃燒 C．U型管中加入氫氧化鈉的目的是增強(qiáng)導(dǎo)電性 D．該實(shí)驗(yàn)說明水分子中含有氫分子和氧分子10．某興趣小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn)。下列說法中正確的是（）A．負(fù)極產(chǎn)生的氣體可以燃燒，燃燒時產(chǎn)生黃色火焰 B．該實(shí)驗(yàn)中，保持水的化學(xué)性質(zhì)的最小粒子是氫、氧兩種原子 C．通過實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論：水是由氫氣和氧氣組成的 D．若將純鎳絲電極換成石墨電極，可能會導(dǎo)致正、負(fù)極氣體體積比小于1：211．如圖實(shí)驗(yàn)用來探究水的組成。（1）電解水時，負(fù)極與正極產(chǎn)生氣體的體積比是；（2）如何在儀器b尖嘴口檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體；（3）實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是水由組成。12．在宏觀、微觀和符號之間建立聯(lián)系是化學(xué)特有的思維方式。根據(jù)電解水的實(shí)驗(yàn)，回答下列問題。（1）宏觀現(xiàn)象：水通電的簡易實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，A試管中產(chǎn)生的氣體是，試管A、B中產(chǎn)生氣體的體積比約為。（2）結(jié)論：該實(shí)驗(yàn)證明水是由組成的。每個水分子是由構(gòu)成的。（3）微觀分析：該反應(yīng)中發(fā)生分解的微粒名稱是。綜合應(yīng)用1．（2025?山東濱州無棣縣期中）氫氣在氧氣中燃燒后生成水，下列說法錯誤的是（）A．該反應(yīng)中，原子種類沒有發(fā)生改變 B．氫氣、氧氣和水都是由原子構(gòu)成的 C．該反應(yīng)中，分子種類發(fā)生了改變 D．該反應(yīng)能說明水是由氫元素和氧元素組成的2．（2025?上海閔行區(qū)期末）關(guān)于電解水實(shí)驗(yàn)說法正確的是（）A．從變化上：該變化屬于物理變化 B．從現(xiàn)象上：正極產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃 C．從宏觀上：水由氫氣和氧氣組成 D．從微觀上：水分子由兩個氫原子和一個氧原子構(gòu)成3．（225?山東淄博期末）如圖是電解水的實(shí)驗(yàn)裝置，下列相關(guān)說法正確的是（）A．該實(shí)驗(yàn)中生成的M、N氣體的質(zhì)量比為2：1 B．該實(shí)驗(yàn)中，N氣體能被點(diǎn)燃產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰 C．該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫分子和氧分子組成的 D．實(shí)驗(yàn)證明水是由氫、氧兩種元素組成的4．下列有關(guān)水的合成與分解的實(shí)驗(yàn)的說法，不正確的是（）A．圖1燒杯內(nèi)壁有水霧出現(xiàn) B．圖2連接正負(fù)兩極的玻璃管匯集的氣體體積之比為2：1 C．兩個實(shí)驗(yàn)均可證明水是化合物 D．兩個實(shí)驗(yàn)均可證明水是由氫元素和氧元素組成5．用如圖所示的裝置進(jìn)行水的電解實(shí)驗(yàn)時，有以下描述：①甲、乙兩試管內(nèi)收集到的氣體的體積比約為2：1；②甲試管和電源的正極相連，乙試管和電源的負(fù)極相連；③甲試管內(nèi)產(chǎn)生的氣體能燃燒，且燃燒時火焰呈淡藍(lán)色；④乙試管內(nèi)產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃；⑤由實(shí)驗(yàn)可知，水是由氫原子和氧原子直接構(gòu)成的。以上五個描述中，正確的是（）A．只有①③④ B．只有②④⑤ C．只有①②③ D．只有①②③④6．如圖所示，圖1是電解水的裝置，圖2是甲、乙試管中收集到的氣體體積與時間的關(guān)系圖。若甲試管中生成氣體N，下列說法錯誤的是（）A．b應(yīng)接電源負(fù)極 B．實(shí)驗(yàn)時水中加入氫氧化鈉的目的是增強(qiáng)水的導(dǎo)電性 C．該實(shí)驗(yàn)說明水由氫氣和氧氣組成 D．0～2s內(nèi)甲、乙試管內(nèi)氣體的體積比和8s時體積比不同，可能的原因是氧氣比氫氣在水中溶解得多7．電解水，反應(yīng)一段時間后，用燃著的木條檢驗(yàn)生成的氣體，記錄的現(xiàn)象如下表。相關(guān)說法錯誤的是（）兩電極正極端的玻璃管負(fù)極端的玻璃管現(xiàn)象有氣泡體積為5.15mL，木條燃得更旺體積為10.38mL，氣體燃燒A．通電前應(yīng)將玻璃管內(nèi)空氣排盡 B．兩電極產(chǎn)生