水的組成.精編版

1、 水的組成水的組成 你知道水是由你知道水是由 什么元素組成什么元素組成 的嗎？水又是的嗎？水又是 由什么微粒構(gòu)由什么微粒構(gòu) 成的嗎？成的嗎？ 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) l1.1.通過電解水的實(shí)驗(yàn)了解水是通過電解水的實(shí)驗(yàn)了解水是 由氫、氧兩種元素組成的。由氫、氧兩種元素組成的。 l2.2.了解氫氣的性質(zhì)。了解氫氣的性質(zhì)。 研究氫氣的燃燒實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)水研究氫氣的燃燒實(shí)驗(yàn)是人們認(rèn)識(shí)水 的組成的開始，因此我們先認(rèn)識(shí)氫的組成的開始，因此我們先認(rèn)識(shí)氫 氣。氣。 一、氫氣的物理性質(zhì)(p79) 1 1、是一種無色無味的氣體、是一種無色無味的氣體 2 2、密度最小的氣體；、密度最小的氣體； 3 3、難溶于水；、難溶于

2、水； 向下排空氣法向下排空氣法 排水集氣法排水集氣法 二、氫氣的化學(xué)性質(zhì)(實(shí)驗(yàn)4-5) 燃燒現(xiàn)象：燃燒時(shí)發(fā)出淡藍(lán)色火焰，有燃燒現(xiàn)象：燃燒時(shí)發(fā)出淡藍(lán)色火焰，有 水珠生成。且放出大量的熱。水珠生成。且放出大量的熱。 點(diǎn)燃 = 2 2、經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，空氣里混入氫氣的、經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)定，空氣里混入氫氣的 體積為總體積的體積為總體積的4.04.074.274.2時(shí)，時(shí)， 點(diǎn)燃就會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)體積分?jǐn)?shù)點(diǎn)燃就會(huì)發(fā)生爆炸，這個(gè)體積分?jǐn)?shù) 的范圍叫做氫氣的爆炸極限的范圍叫做氫氣的爆炸極限 發(fā)出尖銳爆鳴聲發(fā)出尖銳爆鳴聲氫氣不純氫氣不純 3 3、氫氣的驗(yàn)純、氫氣的驗(yàn)純 發(fā)出很小的聲音發(fā)出很小的聲音氫氣純凈氫氣純凈 說明：點(diǎn)

3、燃可燃性氣體前一定要驗(yàn)純！說明：點(diǎn)燃可燃性氣體前一定要驗(yàn)純！ 氫氣的驗(yàn)純方法是：試管口氫氣的驗(yàn)純方法是：試管口 _，用拇指堵住集滿，用拇指堵住集滿 氫氣的試管靠近火焰，移開氫氣的試管靠近火焰，移開 拇指，發(fā)出拇指，發(fā)出 _表明氫氣表明氫氣 不純，聲音不純，聲音_表示氫氣表示氫氣 較純。較純。 方法（圖方法（圖4-234-23） 水通電后有新物質(zhì)生成水通電后有新物質(zhì)生成 活動(dòng)天地活動(dòng)天地 水在直流電作用下的分解水在直流電作用下的分解 1 1、通過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證電解水的產(chǎn)物。、通過實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證電解水的產(chǎn)物。 2 2、通過電解水實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步從分子、原子角度理解什么、通過電解水實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步從分子、原子角度理

4、解什么 是化學(xué)變化。是化學(xué)變化。 3 3、培養(yǎng)科學(xué)探究精神。、培養(yǎng)科學(xué)探究精神。 1 1、水中通直流電，會(huì)有什么現(xiàn)象？、水中通直流電，會(huì)有什么現(xiàn)象？ 2 2、水通電與水的三態(tài)變化是否屬于同一種變化？、水通電與水的三態(tài)變化是否屬于同一種變化？ 1 1、氧氣是一種無色無味不易溶于水的氣體，能使帶火星的木條復(fù)燃。、氧氣是一種無色無味不易溶于水的氣體，能使帶火星的木條復(fù)燃。 2 2、氫氣是一種無色無味難溶于水的氣體，在空氣中燃燒時(shí)，產(chǎn)生淡藍(lán)、氫氣是一種無色無味難溶于水的氣體，在空氣中燃燒時(shí)，產(chǎn)生淡藍(lán) 色火焰。色火焰。 探究課題：探究課題： 探究目標(biāo)：探究目標(biāo)： 提出問題：提出問題： 收集資料：收集資料

5、： 做出假設(shè)：做出假設(shè)： 三、電解水的實(shí)驗(yàn)演示三、電解水的實(shí)驗(yàn)演示 （1 1）兩個(gè)電極，兩支玻璃）兩個(gè)電極，兩支玻璃 管內(nèi)液面有什么變化：管內(nèi)液面有什么變化： （2 2）用燃著的火柴接近液面）用燃著的火柴接近液面 下降較快的玻璃管尖嘴處，下降較快的玻璃管尖嘴處， 慢慢打開活塞，觀察所發(fā)生慢慢打開活塞，觀察所發(fā)生 的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 （3 3）用帶火星的木條，接近）用帶火星的木條，接近 液面下降較慢的玻璃管尖嘴液面下降較慢的玻璃管尖嘴 處，慢慢打開活塞，觀察所處，慢慢打開活塞，觀察所 發(fā)生的現(xiàn)象。發(fā)生的現(xiàn)象。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行驗(yàn)證：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行驗(yàn)證： 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 1 1、在

6、水電解器的玻璃管中注滿水，接通直流電、在水電解器的玻璃管中注滿水，接通直流電 源，觀察兩個(gè)電極和兩支玻璃管內(nèi)液面的變化源，觀察兩個(gè)電極和兩支玻璃管內(nèi)液面的變化 。 與電源正極相連的玻璃管內(nèi)液面下降較與電源正極相連的玻璃管內(nèi)液面下降較 ， 與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)液面下降與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)液面下降 較較 。 2 2、用一根點(diǎn)燃的火柴接近液面下降較多的玻璃、用一根點(diǎn)燃的火柴接近液面下降較多的玻璃 管尖嘴處，慢慢打開活塞，觀察。該氣體能燃管尖嘴處，慢慢打開活塞，觀察。該氣體能燃 燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，生成唯一產(chǎn)物水，燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，生成唯一產(chǎn)物水， 是是 。 3 3、用一根帶火星的木條接近液

7、面下降較小的玻、用一根帶火星的木條接近液面下降較小的玻 璃管尖嘴處，慢慢打開活塞，觀察。該氣體能璃管尖嘴處，慢慢打開活塞，觀察。該氣體能 使帶火星小木條復(fù)燃，是使帶火星小木條復(fù)燃，是 。 少少 多多 氫氣氫氣 氧氣氧氣 實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1 1、電解水是、電解水是 變化。變化。 2 2、水通電分解生成的兩種物質(zhì)是、水通電分解生成的兩種物質(zhì)是 和和 ，二者的體積比為，二者的體積比為 。 3 3、水是由、水是由 組成的。組成的。 4 4、每個(gè)水分子是由、每個(gè)水分子是由 和和 構(gòu)成，水可以表示為構(gòu)成，水可以表示為 交流與反思：交流與反思：物質(zhì)發(fā)生物理變化時(shí)，構(gòu)成物物質(zhì)發(fā)生物理變化時(shí)，構(gòu)成物 質(zhì)的分子

8、質(zhì)的分子 （填（填“有有”或或“沒有沒有”）發(fā)）發(fā) 生變化，只是分子的生變化，只是分子的 和和 改改 變了；物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，構(gòu)成反應(yīng)物分變了；物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，構(gòu)成反應(yīng)物分 子的子的 重新組合成新的重新組合成新的 。 化學(xué)化學(xué) 氫氣氫氣 氧氣氧氣 1 12 2 沒有沒有 間隔間隔排列方式排列方式 原子原子分子分子 氫元素和氧元素氫元素和氧元素 2 2個(gè)氫原子個(gè)氫原子 1 1個(gè)氧原子個(gè)氧原子 H H2 2O O 共同關(guān)注：共同關(guān)注： 兩電極處生成的氣體經(jīng)檢驗(yàn)：正極的兩電極處生成的氣體經(jīng)檢驗(yàn)：正極的 氣體是氧氣（氣體是氧氣（O O2 2），可使帶火星的木），可使帶火星的木 條復(fù)燃；負(fù)極的氣條

9、復(fù)燃；負(fù)極的氣 體是氫氣（體是氫氣（H H2 2），）， 可以燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰?？梢匀紵?，產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰。 * *電解水兩電極上產(chǎn)生的氣體電解水兩電極上產(chǎn)生的氣體 種類體積可簡(jiǎn)單記憶為：種類體積可簡(jiǎn)單記憶為： “水中通入直流電，正氧負(fù)氫水中通入直流電，正氧負(fù)氫 會(huì)出現(xiàn)；會(huì)出現(xiàn)；氫二氧一氫二氧一體積體積比，助比，助 燃可燃來檢驗(yàn)。燃可燃來檢驗(yàn)?！?文字表達(dá)式：文字表達(dá)式： 通電通電 水氫氣+ + 氧氣 H2O H2 O2 水分子分解示意圖水分子分解示意圖 基本反應(yīng)類型基本反應(yīng)類型 是：是： 水的電解的本質(zhì)：水的電解的本質(zhì)： H2O O2 + H2 通電通電 水分子水分子 氫氣分子氫氣分子

10、 氧氣分子氧氣分子 氫原子氫原子 氧原子氧原子 通電通電 1 1、水是由水分子構(gòu)成的；、水是由水分子構(gòu)成的； 2 2、氧分子是由氧原子構(gòu)成的，氫分、氧分子是由氧原子構(gòu)成的，氫分 子是由氫原子構(gòu)成的；子是由氫原子構(gòu)成的； 3 3、水由氫元素和氧元素組成；、水由氫元素和氧元素組成； 4 4、在化學(xué)變化中，分子可以分成原子，、在化學(xué)變化中，分子可以分成原子， 而原子不能再分。而原子不能再分。 根據(jù)水分子的分解示意圖，請(qǐng)從根據(jù)水分子的分解示意圖，請(qǐng)從 宏觀和微觀兩個(gè)方面說出你獲得宏觀和微觀兩個(gè)方面說出你獲得 的信息（的信息（3 3至至4 4條）條） 電解水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：電解水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)： 在直流電作用下

11、，水分子被在直流電作用下，水分子被 破壞，分成氫原子和氧原子，破壞，分成氫原子和氧原子， 每?jī)蓚€(gè)氫原子重新組合構(gòu)成一每?jī)蓚€(gè)氫原子重新組合構(gòu)成一 個(gè)氫分子，許多氫分子聚集成個(gè)氫分子，許多氫分子聚集成 氫氣；每?jī)蓚€(gè)氧原子重新組合氫氣；每?jī)蓚€(gè)氧原子重新組合 構(gòu)成一個(gè)氧分子，許多氧分子構(gòu)成一個(gè)氧分子，許多氧分子 聚集成氧氣。聚集成氧氣。 可見，化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是分可見，化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是分 子被破壞分成原子，原子重新子被破壞分成原子，原子重新 組合成新分子。組合成新分子。 練習(xí)：實(shí)驗(yàn)結(jié)論練習(xí)：實(shí)驗(yàn)結(jié)論 1.1.請(qǐng)?zhí)顚懀赫?qǐng)?zhí)顚懀?水電解后，生成水電解后，生成 和和 ： 與電源與電源正極正極相連的試管內(nèi)收集到

12、的氣體相連的試管內(nèi)收集到的氣體 是是 。 與電源與電源負(fù)極負(fù)極相連的試管內(nèi)收集到的氣體相連的試管內(nèi)收集到的氣體 是是 。 V V（H H2 2）:V:V（O O2 2）= = 。 氫氣氫氣氧氣氧氣 氧氣氧氣 氫氣氫氣 2:1 2.下圖是某同學(xué)自己設(shè)計(jì)的裝置：用大塑料下圖是某同學(xué)自己設(shè)計(jì)的裝置：用大塑料 瓶子截去瓶底，留瓶口一段約瓶子截去瓶底，留瓶口一段約8cm8cm10cm10cm， 瓶口配一膠塞由里往外塞緊。瓶口配一膠塞由里往外塞緊。A A、B B兩極是用兩極是用 鍍鉻曲別針伸直做成，由塞子露頭處連接導(dǎo)鍍鉻曲別針伸直做成，由塞子露頭處連接導(dǎo) 線。試回答：線。試回答： (1)(1)其所用電源為

13、其所用電源為 電，由圖可知電，由圖可知A A端端 為為 極。極。 (2)(2)當(dāng)當(dāng)A A端相連按的試管中得到的氣體端相連按的試管中得到的氣體 是是 ，可用，可用 來檢驗(yàn)。來檢驗(yàn)。 (3)(3)如果與如果與B B端相連的試管中氣體的體積為端相連的試管中氣體的體積為8mL8mL， 則與則與A A端相連接的試管中氣體的體積端相連接的試管中氣體的體積 為為 。 直流直流 正正 氧氣氧氣 帶火星小木條帶火星小木條 4ml 1 1、水的導(dǎo)電性很弱，為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，、水的導(dǎo)電性很弱，為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性， 常在水中加入少量的氫氧化鈉或硫酸鈉；常在水中加入少量的氫氧化鈉或硫酸鈉； 2 2、水通電分解產(chǎn)生的氫

14、氣與氧氣的體積比、水通電分解產(chǎn)生的氫氣與氧氣的體積比 應(yīng)為應(yīng)為 2 2：1 1，但實(shí)驗(yàn)中氫氣與氧氣的體積比，但實(shí)驗(yàn)中氫氣與氧氣的體積比 卻大于卻大于2 2：1 1，原因主要有：，原因主要有： 由于氫氣與氧氣在水中的溶解能力不同，由于氫氣與氧氣在水中的溶解能力不同， 在水中，氧氣的溶解度比氫氣大；在水中，氧氣的溶解度比氫氣大； 在電解過程中初生的氧氣與電極發(fā)生了氧在電解過程中初生的氧氣與電極發(fā)生了氧 化反應(yīng)，消耗了氧氣?；磻?yīng)，消耗了氧氣。 反思（導(dǎo)學(xué)反思（導(dǎo)學(xué)P85 4、5） 小結(jié)：小結(jié)： 1 1、氫氣、氫氣: : 物理性質(zhì)物理性質(zhì), ,收集方法收集方法; ;氫氣的氫氣的 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì);

15、; 可燃性氣體點(diǎn)燃前一定要驗(yàn)可燃性氣體點(diǎn)燃前一定要驗(yàn) 純。純。 2.2.水的電解水的電解: :正極放正極放O O2 2，負(fù)極放，負(fù)極放H H2 2體積比：體積比： V V氧氣 氧氣:V :V氫氣 氫氣=1:2 =1:2 3 3、在、在水電解實(shí)驗(yàn)中，從宏觀和微觀兩個(gè)方水電解實(shí)驗(yàn)中，從宏觀和微觀兩個(gè)方 面獲得的信息。面獲得的信息。 他們，他們揭開揭開 了水組成的秘密了水組成的秘密 結(jié)束 揭開水組成的秘密揭開水組成的秘密 18世紀(jì)末的 三位科學(xué)家 卡文迪許卡文迪許 拉瓦錫拉瓦錫 普利斯特里普利斯特里 結(jié)束 英國(guó)的英國(guó)的化學(xué)家普利斯特里化學(xué)家普利斯特里，常常愛給朋友們表演魔術(shù)：他拿，常常愛給朋友們表演

16、魔術(shù)：他拿 了個(gè)了個(gè)“空空”瓶子，在朋友們面前晃了幾下，然后，他迅速地把一瓶子，在朋友們面前晃了幾下，然后，他迅速地把一 支點(diǎn)著的蠟燭移近瓶子。支點(diǎn)著的蠟燭移近瓶子?！芭?！啪！”的一聲，瓶口吐出了長(zhǎng)長(zhǎng)的火的一聲，瓶口吐出了長(zhǎng)長(zhǎng)的火 舌，但立刻又熄滅了舌，但立刻又熄滅了 l原來，這位魔術(shù)師在瓶子里早已裝滿無色的原來，這位魔術(shù)師在瓶子里早已裝滿無色的“可燃空氣可燃空氣”（氫氣（氫氣 和空氣）。它們混合后點(diǎn)燃，會(huì)發(fā)出巨大的聲響。和空氣）。它們混合后點(diǎn)燃，會(huì)發(fā)出巨大的聲響。 l起初，普利斯特里只是給朋友們變變魔術(shù)而已?？伤]有發(fā)現(xiàn)起初，普利斯特里只是給朋友們變變魔術(shù)而已?？伤]有發(fā)現(xiàn) 變完魔術(shù)后，

17、瓶子里還有一位神秘的變完魔術(shù)后，瓶子里還有一位神秘的“客人客人”。終于有一天，普。終于有一天，普 利斯特里發(fā)現(xiàn)瓶壁上有不少水珠！利斯特里發(fā)現(xiàn)瓶壁上有不少水珠！ 水的真面目第一次被識(shí)破 （18世紀(jì)中葉）世紀(jì)中葉） l1781年，普利斯特里把他的發(fā)現(xiàn)告訴年，普利斯特里把他的發(fā)現(xiàn)告訴卡文迪許卡文迪許。 l卡文迪許用不同比例的卡文迪許用不同比例的“可燃空氣可燃空氣”和空氣混合物進(jìn)和空氣混合物進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了普利斯特里的發(fā)現(xiàn)，并斷定生成的液行實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了普利斯特里的發(fā)現(xiàn)，并斷定生成的液 體是水。體是水。 l在氧元素被確認(rèn)后，卡文迪許用純氧代替空氣，從而在氧元素被確認(rèn)后，卡文迪許用純氧代替空氣，從而 確

18、認(rèn)確認(rèn)2體積的體積的“可燃?xì)饪扇細(xì)狻迸c與1體積的氧恰好化合成水。體積的氧恰好化合成水。 l虔誠(chéng)的虔誠(chéng)的“燃素學(xué)說燃素學(xué)說”信徒信徒，誤認(rèn)為這兩種氣體中都含誤認(rèn)為這兩種氣體中都含 有水有水, ,還始終認(rèn)為水是一種元素，沒有做出正確的解還始終認(rèn)為水是一種元素，沒有做出正確的解 釋釋,因而他們沒能發(fā)現(xiàn)水的組成。因而他們沒能發(fā)現(xiàn)水的組成。 水也被看作是一種元素 l卡文迪許的助手布拉格登于卡文迪許的助手布拉格登于1783年年6月訪問巴黎時(shí)，月訪問巴黎時(shí)， 將這一實(shí)驗(yàn)告訴了將這一實(shí)驗(yàn)告訴了拉瓦錫拉瓦錫。 l拉瓦錫立即進(jìn)行了跟蹤實(shí)驗(yàn)，拉瓦錫立即進(jìn)行了跟蹤實(shí)驗(yàn)， 不僅合成了水，同時(shí)不僅合成了水，同時(shí) 還將水分

19、解為氧氣和氫氣，再次確認(rèn)了水的組成，還將水分解為氧氣和氫氣，再次確認(rèn)了水的組成， 并且用氧化理論給以準(zhǔn)確的說明。并且用氧化理論給以準(zhǔn)確的說明。 l氧化學(xué)說是對(duì)氧化學(xué)說是對(duì)“燃素學(xué)說燃素學(xué)說”的否定，關(guān)于水組成、的否定，關(guān)于水組成、 空氣組成等是對(duì)亞里士多德的四元素說的批判?？諝饨M成等是對(duì)亞里士多德的四元素說的批判。 18世紀(jì)科學(xué)發(fā)展史上最輝煌的成就之 一 挑戰(zhàn)自我：挑戰(zhàn)自我： 1、電解水的過程中，發(fā)生變化的粒子是、電解水的過程中，發(fā)生變化的粒子是 ，保持不變的粒子，保持不變的粒子 是是 和和 ，生成的新粒子是，生成的新粒子是 和和 。該實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn) 證明，在化學(xué)反應(yīng)中，證明，在化學(xué)反應(yīng)中， 可以再分，可以再分， 不能再分。不能再分。 2、能從電解水的實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論是（、能從電解水的實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論是（ ）水電解是吸收能量的水電解是吸收能量的 化學(xué)反應(yīng)；化學(xué)反應(yīng)；水