2020-2021学年第二节 水分子的变化学案设计

教学内容

第二单元 探秘水世界

第二节 水分子的变化（第二课时）

知识预习

1、水电解在通电后，可观察到两电极上都有大量的气泡产生，一段时间后，正极所产生的气体与负极

所产生的气体体积之比约为1：2。将带火星的木条伸入到正极产生的气体中，带火星的木条复燃，证明正极产生的气体是氧气；将燃着的木条靠近负极产生的气体，负极产生的气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，且罩在火焰上方的干而冷的烧杯内壁有水珠出现，证明负极生成的气体是氢气。实验结论：①水在通电的条件下分解成氢气和氧气。反应的文字表达式为：氧气+氢气水 。②水是由氢元素和氧元素组成的。

2、由电解水微观过程可知：

   ①化学反应的实质是：旧分子分解成原子，原子又重新结合成新的分子。

   ②分子与原子的关系：分子是由原子构成的，即分子可以分解成原子，原子可以结合成分子。

   ③化学反应前后，发生改变的是分子的种类；化学反应前后，元素的种类，原子的种类、数目、质量都不变。

知识讲解

知识点一、水的合成[来源:学,科,网]

☆知识详析☆

水的合成——氢气燃烧

1、     现象：纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色的火焰，释放出大量的热量。在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁凝结有水雾。

2、氢气燃烧的文字表达式：氢气+氧气水    符号表达式： H2+O2H2O

3、氢气是二十一世纪最理想的能源：①氢气燃烧释放的热量多；②燃烧产物是水不会污染环境；

    ③可以用水为原料制取氢气，原料易得且可以循环利用。

☆知识延伸☆

1、氢气的物理性质：通常状况下，氢气是无色、无味的气体，难溶于水，是最轻的气体。

2、氢气的化学性质：可燃性：纯净的氢气能在空气中安静燃烧，生成水

3、氢气与空气混合点燃易发生爆炸。所以在点燃氢气之前要检验氢气的纯度。“验纯”的方法：如图所示，收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，移近火焰，移开拇指点火。若听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。 若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯。

☆考题详解☆

【考题示例】在宇宙飞船的发动机内，氢气和氧气燃烧生成水的过程中，产生了大量的热供宇宙飞船使用。

结合右图判断下列说法不正确的是（ ）

A．氢气在氧气中燃烧生成水的实验，说明水是由氢氧两种元素组成的

B．氢气在氧气中燃烧生成水的过程，分子种类发生了变化

C．氢气在氧气中燃烧生成水的过程，原子种类也发生了改变

D．化学变化的实质是分子的划分，原子重新组合的过程

方法点拨：

1、准确掌握氢气燃烧时的现象、结论。

2、能够正确地从分子原子的角度对氢气燃烧这一化学变化作出解释。

☆跟踪练习☆

1．从人类生存的环境考虑，最理想的燃料是(   )

A．天然气 B．氢气 C．石油 D．煤

2．下列关于右图所示实验的说法，正确的是(   )

A．试管1和试管2中气体质量比为2:1

B．试管1中的气体是氢气

C．试管1和试管2中气体体积比为1:2

D．该实验证明水是由氢气和氧气组成的

3．“嫦娥三号”成功发射，它携“玉兔”号月球车首次实现月球软着陆和月面巡视勘察。下图表示发生火箭子三级发动机内氢气和氧气燃烧生产水的微观过程，下列说法错误的是(   )

A．氢气、氧气和水都是由分子构成的[来源:学科网ZXXK]

B．燃烧过程中，分子种类发生了改变[来源:学*科*网]

C．燃烧过程中，原子的种类也发生了变化

D．氢气和氧气燃烧生成水属于化合反应

知识点二、物理性质与化学性质

☆知识详析☆

物理性质与化学性质

1、物理性质：物质不需要发生化学变化就表现出来的性质，如颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性、吸附性、导电性等。

2、化学性质：物质在化学变化中表现出来的性质，如可燃性、稳定性、不稳定性、活泼性、氧化性、还原性、腐蚀性、毒性等。

☆知识延伸☆

1、物质的性质常伴有：“可以”“能” “有”等词语。物质的性质是物质的属性，而物质的变化是一个过程。如氧气能支持燃烧是氧气的性质；镁条在氧气中燃烧是一个变化。

2、物理性质的不需要化学变化就表现出来的性质的理解：a不需要变化就能表现出来的性质。如物质的颜色、气味等；b在物理变化中表现出来的性质，如物质的熔点等。

3、物质的性质决定了物质的用途，物质的用途体现了物质的性质。

☆考题详解☆

【考题示例】鸡蛋腐败变质时会产生一种无色、有臭鸡蛋气味的硫化氢气体（H2S）。硫化氢气体是一种大

气污染物，它在空气中点燃完全燃烧时，生成二氧化硫和水。请回答：

（1）上述信息中，属于硫化氢气体物理性质的是_______________________。

（2）已知硫化氢气体能溶于水，密度比空气大，则可用_________法收集硫化氢。

（3）写出硫化氢在空气中完全燃烧的文字表达式： ____________。

方法点拨：

1、要仔细地阅读题目，找出中所描述的物质的性质有哪些；

2、把握物理性质和化学性质的区别。

☆跟踪练习☆

1．下列物质的性质中不属于物理性质的是(   )

A．导电性 B．延展性 C．酸碱性 D．挥发性

2．下列物质的用途是利用其化学性质的是(   )

A．液氮可用作制冷剂 B．氧气可用于炼钢

C．稀有气体可制造电光源 D．干冰可用于人工降雨

3．下列常见物质的用途中，利用其物理性质的是（    ）

A．食盐用于食物调味 B．碳酸钙用作补钙剂

C．碳酸钠用于制烧碱 D．碳酸氢钠用作膨松剂

随堂练习

知识点一、水的合成

1．下列说法中错误的是（ ）

A．电解水生成氢气和氧气，说明水是由氢气和氧气组成的

B．某氢原子只由1个质子和一个电子构成，当它失去电子后，不可能形成带一个单位负电荷的阴离子

C．海水、湖水是混合物，氢气燃烧生成的水是纯净物

D．氢气燃烧生成水是化合反应，电解水生成氢气和氧气是分解反应

2．如何用分子、原子的观点来解释下列变化？

（1）水蒸汽凝结成水

（2）氢气在氧气中燃烧成水

3．能源和环境已经成为人们日益关注的问题。氢气作为一种清洁燃料没有大规模使用的原因是_____________（填字母）。

       A．氢气的储存和运输                     B．获得氢气的成本

C．制备氢气的原料                       D．氢气燃烧的热值不高

4．能源是现代社会进步的主要因素。请回答下列问题：

（1）开发和利用新的能源有着重要的意义。乙醇汽油这种新能源属于_________（填“混合物”或“纯净物”）

（2）氢气也是一种新能源，氢气作为能源的优点________________（写出两条）

5．氢气是一种没有___________、没有___________的气体，___________溶于水，密度比空气___________，

是相同条件下密度最___________的气体，所以命名为氢气。氢气具有___________性，在空气（或氧气）

中燃烧时，放出大量的___________，产生___________火焰，在其火焰上方罩一冷而干燥的烧杯，烧杯内

壁有___________出现。需要注意的是，混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此，点燃氢气

前，一定要___________。用排水法或向下排空气法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，靠近火焰，然后

移开拇指点火，如果发出尖锐的___________表明氢气不纯，声音很小则表明氢气较纯。

知识点二、物理性质与化学性质

1．下列物质的用途与该物质的物理性质有关的是（　　）

A．用双氧水制氧气 B．用氧气炼钢、炼铁

C．用氢气作高能燃料 D．用干冰进行人工降雨

2．下列物质的用途中，利用其物理性质的是   [来源:学科网]

A．氧气用于医疗急救 B．干冰用于人工降雨

C．氮气做食品保护气 D．小苏打用于治疗胃酸过多

3．家里用的不锈钢（主要成分为金属铁）汤勺，常在手柄的上端加一木柄或塑料柄。这说明铁具有的物理

性质是（     ）

A.铁是电的良导体      B.铁的密度大

C.铁在空气中容易生锈  D.铁是热的良导体

4．阅读下列文字，用相应的序号填空。

①水通常为无色、无臭的液体；②生命的孕育和维系需要水；③在加热条件下，水可以变成水蒸气；④在通电条件下，水能分解；⑤水是常用的灭火剂；⑥氢气在氧气中燃烧生成水。

（1）以上叙述中，属于水的物理性质的是____________________；

（2）以上叙述中，属于水的化学性质的是____________________；

（3）以上叙述中，属于水的的用途 ___________________。

5．把金属钠用小刀轻轻地切下一小块放入盛水的烧杯中，观察到钠与水剧烈反应，并放出热量，本身熔化

成一个闪亮的银白色小球，浮在水面上。根据以上叙述，推断金属钠具有的性质：[来源:Z&xx&k.Com]

（1）物理性质：硬度      ，密度        ，熔点         ，颜色        ；

（2）化学性质：                                                     。

课后巩固

测试时间：45分钟   分值100分

姓名：                    班级：                   成绩：                 

一、选择题（5个小题，每小题5分，共25分）

1．下列关于水的叙述不正确的是（ ）

A．电解水和氢气燃烧的基本反应类型相同

B．水是由氢元素和氧元素组成的氧化物

C．净化水的常用方法有吸附、沉淀、过滤和蒸馏

D．在硬水里用肥皂洗衣服会出现泡沫少浮渣多的现象

2．氢能是一种应用前景非常诱人的新能源。但目前仍处在研究试验阶段，还未能进入应用阶段，其原因分

析不正确的是 （    ）

A．氢气燃烧对环境没有不良的影响

B．氢气的制备耗能巨大，廉价制氢技术尚未成熟

C．氢气的贮存、运输等安全技术尚未完全解决

D．氢气燃烧的放热量低于相同质量的矿物燃料，经济效益欠佳

3．下列描述中表达的是物质化学性质的是（   ）

A．干冰能升华                B．氧气是一种无色无味的气体

C．氢氧化钠在空气中易变质    D．水蒸发产生水蒸气

4．电路中的导线多数是用铜制做的，这主要利用了其物理性质中的(   )

A．导热性 B．导电性 C．有金属光泽 D．熔点较高

5．科学家最新研制了一款微型无人侦察机——“蜂鸟”。为了减轻其质量，该侦察机的材料应具有的特点是

A．硬度高 B．熔点低 C．密度小 D．导热性好

6．当你品尝香酥的油炸食品时，你摄入的营养素有油脂．下列属于油脂化学性质的是（　　）

A．密度比水小，黏度大

B．难溶于水，易溶于有机溶剂

C．在常温下，植物油脂呈液态，动物油脂呈固态

D．易在空气中发生化学反应，产生具有特殊气味的物质[来源:学科网]

7．“氯气在通常情况下是一种黄绿色有剌激性气味的气体”这句话说明的是氯气的(     )

A．物理变化 B．化学变化 C．物理性质 D．化学性质

8．物质下列性质不属于物理性质的是（　　）

A．物质的还原性 B．物质的熔点 C．物质的挥发性         D．物质的硬度

二、填空题：（每空3分，共60分）

1．水是宝贵的自然资源。

（1）无论是自来水还是纯净水，保持水的化学性质的最小粒子是___________。

（2）同学们对水进行研究，进行了下列实验，其中能确定水由氢元素和氧元素组成的是(   )（填字母）。

A．水的蒸发 B．水的电解

C．水的蒸馏 D．水的吸附

（3）图为电解水的实验装置，检验b管中气体的方法是     。

（4）科学家还用点燃氢气，证明燃烧产物的方法，证实了水是由___________组成。

2．能源在人类社会发展过程中，起着重要的作用。

（1）氢气是理想的清洁能源，水是未来氢气之源。发射“嫦娥一号”火箭上用的燃料是液态氢，以氢燃料电池为动力的汽车已在北京试运行。

①写出氢气在空气中燃烧的符号表达式___________。

②写出以水为原料制取氢气的符号表达式___________。

（2） 4月22日是“世界地球日”，如图是中国邮政发行的世界地球日邮票，号召人们关爱地球。下列行为中不利于保护地球的是(   )。[来源:学|科|网]

A．大量开采煤、石油及天然气以满足工业发展的需要

B．严格履行《京都议定书》，控制温室气体的排放

C．加强新能源研究，使用压缩天然气、氢气作汽车燃料

3．我国“海洋石油981”钻井平台在西沙开钻，标志着我国能源开发迈上新台阶。嫦娥三号探测器于去年12月在西昌卫星发射中心成功发射，承担发射任务的长三乙火箭第三子级使用的推进剂是液氢和液氧，液氢在液氧中燃烧的符号表达式为___________。该反应的基本类型是___________，根据符号表达式提供的信息，可以判断氢气是理想能源的依据之一是________（填序号）。

A．氢气便于贮存和运输 B．氢气资源丰富

C．氢气燃烧产物不污染空气 D．获得氢气成本低

4．科学家预言，氢能将成为21世纪的主要能源，试从氢气的性质分析氢气作为能源的主要优点：                                       。

5．关于氢气的性质有下面一段叙述：“在通常情况下，氢气是一种无色、无气味的气体，它难溶于水，它

的密度约为空气密度的1／14。纯净的氢气能在空气中燃烧生成水，放出大量的热。将氢气通入盛有氧化铜

的试管中，过一会加热试管，黑色的氧化铜变成光亮的铜”。根据上述内容，你可以知道：

(1)氢气具有的物理性质是：___________。

(2)氢气具有的化学性质是：___________。

(3)氢气可用于：___________。

6．现在请你在实验室中探究氢气的有关性质，并回答下列有关问题

（1）要证明氢气的密度比空气小，这属于氢气的___________性质。请设计一种简单的实验方案，简述该方案的操作方法和有关现象：___________。

（2）点燃纯净的氢气后，观察到火焰为___________色，如果要检验氢气燃烧的产物，应采取的操作方法及现象是：___________。

（3）氢气在空气中燃烧的化学反应类型为___________，可见氢气可用作___________。