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1、第四单元 课题3 水的组成 基础梳理1.电解水实验仪器：水电解器和直流电源（见教材36页图）；或用自制水电解装置：水槽、试管、电极等（如下图）。实验药品：水、氢氧化钠溶液或稀硫酸。由于纯水的导电能力弱，使电解反应速度慢，加入氢氧化钠溶液或稀硫酸后，水的导电性增强，电解速度加快。实验操作：向水电解器或水槽中加满水，加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，接通电源。实验现象：正极产生气体速度慢，体积小，能使带火星的木条复燃；负极产生气体速度快，体积大，能燃烧发出淡蓝色火焰。正极与负极气体的体积比是12。实验结论：（1）水通直流电后，产生氢气和氧气，消耗电能，是一个吸收热量的化学反应。（2） 水是由氢元素和氧
2、元素组成的。（3） 化学变化的实质是分子分裂变成原子，原子重新组合变成新分子。（4） 在化学变化中，分子可分，原子不可再分。微观示意图： 【例1】右图是电解水实验的简易装置图，由实验现象可以确定：A连接电池_极，若A试管得到10mL气体，则B试管得到_mL气体。_极生成的气体能使带火星的木条复燃，_极生成的气体可以燃烧，发出_色火焰。该实验说明水是由_和_组成的，此反应的文字表达式为_。思路与技巧 水在直流电作用下分解生成氢气和氧气，在电源的负极上出现的是氢气，体积大；在电源正极上出现的是氧气，体积小，两者的体积比是21。从图中可以看出与A相连的试管内气体的体积多，因此可确定A为负极，则B为正
3、极；当A试管内气体为10mL时，则B为A的1/2即5mL。由于氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成，都来自于水中，所以水是由氢、氧两种元素组成。可以用“正氧体小能助燃，负氢体大可燃烧（正极生成氧气体积小能助燃，负极生成氢气体积大可以燃烧）”来记忆。答案 负极 5mL 正 负 淡蓝色 氢元素和氧元素 通电水 氧气 氢气H2O O2 H2【例2】能从电解水的实验中得出的结论是（ ）。水由氢、氧两种元素组成水中含有氢气和氧气水通电时吸收能量的化学反应化学反应中分子可分，原子不可再分A.只有 B.只有 C.只有 D.思路与技巧 电解水的实验表明水通电生成氢气和氧气。水分子中含有氢原子和氧原子，同一种类
4、的原子成为元素，所以水是由氢元素和氧元素组成的。通电过程中消耗电能，是吸收能量的化学反应。在此化学反应中水分子分成了氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。说明氢气和氧气是化学反应后生成的新物质，同时揭示了化学变化的实质。要明确物质、元素、分子、原子之间的关系，弄清化学反应的实质。答案 C2.氢气燃烧实验仪器药品：尖嘴导管、小烧杯、酒精灯、氢气、火柴。实验操作：在尖嘴导管口点燃氢气，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯。实验现象：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰，烧杯壁凝结有水雾，触摸感到发烫。实验结论：氢气和空气中的氧气发生反应生成了水，并放出热量
5、。点燃反应的文字表达式：氢气+ 氧气 水 H2 O2 H2O【例2】某同学用燃着的蜡烛去点燃集气瓶中的氢气，发现瓶口有火焰出现，而燃烧着的蜡烛伸入集气瓶后却熄灭。当把已熄灭的蜡烛从氢气瓶里拿出来时，发现蜡烛又重新燃烧起来，请你试着解释上述过程出现的现象。思路与技巧 氢气是一种具有可燃性的气体，能在空气或氧气中燃烧，但它没有助燃性。因此蜡烛在氢气中会熄灭，当蜡烛在氢气瓶口与空气接触时，氢气燃烧的火焰会点燃蜡烛，所以蜡烛重新燃烧起来。可燃物燃烧需要氧气，氢气被点燃后能燃烧，但不能帮助其他物质燃烧。答案 因为氢气具有可燃性，用燃着的蜡烛把瓶口的氢气点燃；燃着的蜡烛伸进瓶内后，因为瓶内没有氧气，而氢气
6、不支持燃烧，所以伸入瓶内的蜡烛会熄灭；蜡烛从集气瓶里拿出来时与空气接触，并被瓶口氢气燃烧的火焰点燃，蜡烛重新燃烧。3.检验氢气的纯度实验仪器药品：小试管、酒精灯、氢气、火柴。实验操作：收集一小试管氢气，用大拇指堵住试管口，口朝下接近酒精灯，松开大拇指，迅速将试管口凑到火焰上。实验现象及结论：听到轻微的“噗”的声响，说明氢气纯净。若听到尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯。说明：氢气具有可燃性，不纯的氢气在点燃或加热时容易发生爆炸，因此使用前要验纯。推而广之，凡是可燃性气体在点燃或加热前都要验纯，防止不纯引起爆炸。4.分解反应（decomposition reaction）和化合反应（combinatio
7、n reaction）分解反应化合反应定义由一种物质生成两种或两种以上的物质的化学反应。由两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应。特征只有一种反应物只有一种生成物通式AB+C+A+B+C实例电解水 氧气 + 二氧化碳H20 O2 CO2点燃碳 + 氧气 二氧化碳C O2 CO2分解反应和化合反应都属于化学基本反应类型。5.理想的燃料氢能源氢气是一种理想的燃料，它有很多优点：（1）燃烧放出大量的热；（2）燃烧产物只有水，不污染环境；（3）以水为原料制取，资源丰富；（4）密度小，便于运输。【例3】氢气作为一种大有发展前途的能源，以水为原料制取氢气，下列研究方向不正确的是（ ）。A. 设法使太阳光聚集，产生高温使水分解产生氢气B. 构成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可以研究在水不分解的情况下，使所含的氢燃烧C. 寻找高效物质，加入后使水分解产生氢气D. 寻找特殊物质，用于开发廉价能源，以分解水制氢气思路与技巧 氢气能燃烧的化学性质是由构成氢气的氢分子保持的。水由水分子构成，水分子中虽然含有氢原子，但不经过化学反应不能两两结合成氢分子，所以水中的氢不能燃烧。电解水需要消耗能量，通过其他途径寻找能量使水分解是可行的。物质的化学性质由构成它的微粒保持。答案 B