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人教版九年级上册课题3 水的组成学案及答案
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这是一份人教版九年级上册课题3 水的组成学案及答案，共10页。学案主要包含了学习目标，学习重难点，学习过程等内容，欢迎下载使用。
1．了解氢气的性质与验纯方法；
2．通过氢气的燃烧和水的电解实验，认识水的组成；
3．能从组成上识别氧化物，并能正确区分单质和化合物；
4．通过观察并分析水的生成和水的分解两个实验，初步了解利用反应物或生成物来研究纯净物组成的方法，培养学生的观察能力和分析能力。
二、学习重难点
重点：1．通过电解水的实验认识水的组成；
2．准确区分单质、化合物和氧化物。
难点：理解化合物、单质及氧化物概念，并能对常见化学物质进行分类。
三、学习过程
【课前预习】
1．氢气的性质与验纯
（1）物理性质：颜色 、气味 、密度 、溶解性 。
（2）化学性质（ 性）
燃烧现象：纯净的氢气在空气中安静燃烧，产生 色火焰，并放出热量；
反应的文字表达式： 。
（3）验纯：
原因：氢气中若混有一定量的空气或氧气，点燃时容易发生爆炸。
方法：用小试管收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下，移近酒精灯火焰，移开拇指点火，若听到 ，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到响声很小。
【答案】（1）无色、无味、密度比空气小、难溶于水；（2）可燃、淡蓝、氢气 + 氧气水；（3）尖锐的爆鸣声。
2．水的电解
（1）实验现象：电相连的两极上都有 产生，正负两极相连的玻璃管中气体的体积比为 。
（2）气体检验：用带火星的木条检验正极产生的气体，木条复燃，说明气体是 ；用燃着的木条检验负极产生的气体，气体能燃烧，火焰呈 色，说明气体是 。
（3）水的电解反应的文字表达式： 。
（4）实验结论：水是由 和 组成的。
【答案】（1）气体、1:2；（2）氧气、淡蓝、氢气；（3）水氢气+氧气；（4）氢元素、氧元素。
3．单质、化合物、氧化物
（1）单质：由 元素组成的 叫单质。
（2）化合物：由 元素组成的 叫做化合物。
（3）氧化物：由 元素组成且其中一种元素是 元素的__________叫做氧化物。
【答案】（1）同种、纯净物；（2）不同种、纯净物；（3）两种、氧、化合物。
【课堂探究】
探究一：氢气的化学性质——可燃性
【实验4-5】
【答案】
思考：根据化学反应前后元素种类不变，该实验说明水的组成元素是什么？
【答案】氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据化学反应前后元素种类不变，可以推断出水是由氢元素和氧元素组成的。
【练一练】下列关于氢气的说法错误的是（ ）
A．氢气难溶于水
B．点燃氢气时一定会发生爆炸
C．在标准状况下，氢气的密度比空气小
D．氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰
【答案】 B
探究二：水的电解实验
【实验探究】
步骤1：在电解器玻璃管里加满水，接通直流电，观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象。
【答案】
步骤2：切断上述装置中的电，分别用带火星的木条和燃着的木条在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体，观察并记录发生的现象。
【答案】
实验结论：水是由____________和_________组成的，且氢元素与氧元素的原子个数之比是__________。
【答案】氢元素、氧元素、2:1。
思考：如何从微观角度认识水的分解反应？
【答案】
在直流电作用下，水分子被破坏，分解成氢原子和氧原子，每两个氢原子重新组合构成一个氢分子，许多氢分子聚集成氢气；每两个氧原子重新组合构成一个氧分子，许多氧分子聚集成氧气。
【练一练】电解水实验如下图。下列说法错误的是（ ）
A．试管2中得到O2
B．产生H2与O2的体积比约为1：2
C．该实验说明水由氢元素和氧元素组成
D．可用带火星的木条检验生成的O2
【答案】 B
探究三：单质、化合物和氧化物
1．想一想我们已经学习过的物质中，哪些是化合物，哪些是单质？
【答案】化合物：水（H2O）、氯化钾（KCl）、二氧化碳（CO2）、五氧化二磷（P2O5）、高锰酸钾（KMnO4）、四氧化三铁（Fe3O4）；
单质：碳（C）、铁（Fe）、氢气（H2）、氧气（O2）。
2．由同种元素组成的物质一定是纯净物吗？
【答案】不一定，如氧气（O2）和臭氧（O3）组成的物质是混合物。
3．试着总结一下物质分类之间的关系。
【答案】
【练一练】运用分类法学习和研究化学物质，能够收到事半功倍的效果。下列物质属于单质的是（ ）
A．N2 B．KMnO4 C．KOH D．H2SO4
【答案】 A
【学后反思】通过本节课的学习，你收获了什么？
【测评反馈】
1．下列有关氢气说法错误的是（ ）
A．通常情况下，氢气是无色无味的气体
B．氢气密度比空气小，可用向下排空气法收集
C．可用如图所示方法检验氢气纯度，若声音很小，证明氢气不纯
D．在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，可检验氢气燃烧的产物
【答案】 C
【解析】A．通常情况下，氢气是无色无味的气体，故说法正确，不符合题意；
B．氢气密度比空气小，可用向下排空气法收集，故说法正确，不符合题意；
C．可用如图所示方法检验氢气纯度，若声音很小，证明氢气已经较为纯净，故说法错误，符合题意；
D．氢气燃烧生成水；在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，可检验氢气燃烧的产物，故说法正确，不符合题意。
故答案为：C。
2．水通电分解一段时间后如图所示，相关分析正确的是（ ）
A．体积较大的气体是氧气
B．a中的电极与电正极相连
C．该实验证明水是一种化合物
D．该实验证明水由氢分子和氧分子构成
【答案】 C
【解析】A．在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2：1，故体积较大的气体是氢气，不符合题意；
B．a管产生的体积较大，是氢气，与负极相连，不符合题意；
C．水通电分解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，说明水是一种化合物，符合题意；
D．水通电分解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，不符合题意。
故答案为：C。
3．电解水实验如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．试管2中得到的气体能使带火星的木条复燃
B．理论上若得到8 mL氧气，同时可得到16 mL氢气
C．反应前后原子的种类、个数均改变
D．该实验说明水由氢、氧两种元素组成
【答案】 C
【解析】A．在电解水实验中，“正氧负氢”，试管2与正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，不符合题意；
B．在电解水实验中，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，故理论上若得到8 mL氧气，同时可得到16 mL氢气，不符合题意；
C．根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，符合题意；
D．水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，不符合题意。
故答案为：C。
4．2021年6月我国成功发射了“风云四号”卫星，发射用的火箭燃料之一为液氢(H2)，液氢属于（ ）
A．单质 B．氧化物 C．混合物 D．有机物
【答案】 A
【解析】液氢是液态的氢气，属于一种元素组成的纯净物，属于单质。
故答案为：A。
5．三种不同的原子如下图，下列由分子构成的物质中属于单质的（ ）
A． B．
C． D．
【答案】 C
【解析】A．根据图像可知，含有两种分子，属于混合物，不属于单质，选项A不符合题意；
B．根据图像可知，含有一种分子，但是含有不同原子，所以属于纯净物中的化合物，不属于单质，选项B不符合题意；
C．根据图像可知，含有一种分子，且是同一种原子构成，属于单质，选项C符合题意；
D．根据图像可知，含有两种分子，属于混合物，不属于单质，选项 D不符合题意。
故答案为：C。
6．下列物质按照单质、化合物、混合物的顺序排列的是（ ）
A．汞、乙醇、石油
B．干冰、氧化铜、赤铁矿
C．铁、五氧化二磷、冰水混合物
D．C60、天然气、煤
【答案】 A
【解析】A．汞是由汞元素组成的单质；乙醇是由碳、氢、氧三种元素组成的纯净物叫做化合物；石油是由多种物质组成的混合物，说法符合题意；
B．干冰是指固体二氧化碳，是由碳、氧元素组成的化合物；氧化铜是由铜、氧元素组成的化合物；赤铁矿是混合物，主要成分是氧化铁，说法不符合题意；
C．铁是由铁元素组成的单质；五氧化二磷是由磷、氧两种元素组成的化合物；冰水混合物是由一种物质组成的纯净物，说法不符合题意；
D．C60是由碳元素组成的单质；天然气是混合物，主要成分是甲烷；煤是由多种物质组成的混合物，说法不符合题意。
故答案为：A。
7．水是一种重要的溶剂。下列有关水的说法错误的是（ ）
A．全球水资总量大，但淡水资少
B．硬水属于混合物，软水属于纯净物
C．利用活性炭的吸附性可以净化水
D．电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的
【答案】 B
【解析】A．地球表面约71%被水覆盖，地球上的总储水量很大，但淡水很少，故正确，不符合题意；
B．硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水，属于混合物；而软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，软水不一定是纯净物，可能是混合物，故错误，符合题意；
C．活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，利用活性炭的吸附性可以净化水，故正确，不符合题意；
D．电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故正确，不符合题意。
故答案为：B。实验现象
实验结论
实验现象
氢气燃烧产生淡蓝色火焰，放出大量的热，烧杯内壁凝结有水雾。
实验结论
氢气在空气中燃烧生成了水。
两电极
正极端的玻璃管
负极端的玻璃管
现象
比较两玻璃管中现象差异
两电极
正极端的玻璃管
负极端的玻璃管
现象
都产生气泡
产生气泡的速度慢
产生气泡的速度快
比较两玻璃管中现象差异
与正极相连的玻璃管中液面下降较少，与负极相连的玻璃管中液面下降较多，负极产生气体的体积是正极的2倍。
正极端玻璃管
负极端玻璃管
现象
解释
正极端玻璃管
负极端玻璃管
现象
带火星的木条复燃
气体燃烧，产生淡蓝色火焰
解释
正极产生的气体为氧气
负极产生的气体为氢气
1．了解氢气的性质与验纯方法；
2．通过氢气的燃烧和水的电解实验，认识水的组成；
3．能从组成上识别氧化物，并能正确区分单质和化合物；
4．通过观察并分析水的生成和水的分解两个实验，初步了解利用反应物或生成物来研究纯净物组成的方法，培养学生的观察能力和分析能力。
二、学习重难点
重点：1．通过电解水的实验认识水的组成；
2．准确区分单质、化合物和氧化物。
难点：理解化合物、单质及氧化物概念，并能对常见化学物质进行分类。
三、学习过程
【课前预习】
1．氢气的性质与验纯
（1）物理性质：颜色 、气味 、密度 、溶解性 。
（2）化学性质（ 性）
燃烧现象：纯净的氢气在空气中安静燃烧，产生 色火焰，并放出热量；
反应的文字表达式： 。
（3）验纯：
原因：氢气中若混有一定量的空气或氧气，点燃时容易发生爆炸。
方法：用小试管收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下，移近酒精灯火焰，移开拇指点火，若听到 ，表明氢气不纯，需要再收集，再检验，直到响声很小。
【答案】（1）无色、无味、密度比空气小、难溶于水；（2）可燃、淡蓝、氢气 + 氧气水；（3）尖锐的爆鸣声。
2．水的电解
（1）实验现象：电相连的两极上都有 产生，正负两极相连的玻璃管中气体的体积比为 。
（2）气体检验：用带火星的木条检验正极产生的气体，木条复燃，说明气体是 ；用燃着的木条检验负极产生的气体，气体能燃烧，火焰呈 色，说明气体是 。
（3）水的电解反应的文字表达式： 。
（4）实验结论：水是由 和 组成的。
【答案】（1）气体、1:2；（2）氧气、淡蓝、氢气；（3）水氢气+氧气；（4）氢元素、氧元素。
3．单质、化合物、氧化物
（1）单质：由 元素组成的 叫单质。
（2）化合物：由 元素组成的 叫做化合物。
（3）氧化物：由 元素组成且其中一种元素是 元素的__________叫做氧化物。
【答案】（1）同种、纯净物；（2）不同种、纯净物；（3）两种、氧、化合物。
【课堂探究】
探究一：氢气的化学性质——可燃性
【实验4-5】
【答案】
思考：根据化学反应前后元素种类不变，该实验说明水的组成元素是什么？
【答案】氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，根据化学反应前后元素种类不变，可以推断出水是由氢元素和氧元素组成的。
【练一练】下列关于氢气的说法错误的是（ ）
A．氢气难溶于水
B．点燃氢气时一定会发生爆炸
C．在标准状况下，氢气的密度比空气小
D．氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰
【答案】 B
探究二：水的电解实验
【实验探究】
步骤1：在电解器玻璃管里加满水，接通直流电，观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象。
【答案】
步骤2：切断上述装置中的电，分别用带火星的木条和燃着的木条在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体，观察并记录发生的现象。
【答案】
实验结论：水是由____________和_________组成的，且氢元素与氧元素的原子个数之比是__________。
【答案】氢元素、氧元素、2:1。
思考：如何从微观角度认识水的分解反应？
【答案】
在直流电作用下，水分子被破坏，分解成氢原子和氧原子，每两个氢原子重新组合构成一个氢分子，许多氢分子聚集成氢气；每两个氧原子重新组合构成一个氧分子，许多氧分子聚集成氧气。
【练一练】电解水实验如下图。下列说法错误的是（ ）
A．试管2中得到O2
B．产生H2与O2的体积比约为1：2
C．该实验说明水由氢元素和氧元素组成
D．可用带火星的木条检验生成的O2
【答案】 B
探究三：单质、化合物和氧化物
1．想一想我们已经学习过的物质中，哪些是化合物，哪些是单质？
【答案】化合物：水（H2O）、氯化钾（KCl）、二氧化碳（CO2）、五氧化二磷（P2O5）、高锰酸钾（KMnO4）、四氧化三铁（Fe3O4）；
单质：碳（C）、铁（Fe）、氢气（H2）、氧气（O2）。
2．由同种元素组成的物质一定是纯净物吗？
【答案】不一定，如氧气（O2）和臭氧（O3）组成的物质是混合物。
3．试着总结一下物质分类之间的关系。
【答案】
【练一练】运用分类法学习和研究化学物质，能够收到事半功倍的效果。下列物质属于单质的是（ ）
A．N2 B．KMnO4 C．KOH D．H2SO4
【答案】 A
【学后反思】通过本节课的学习，你收获了什么？
【测评反馈】
1．下列有关氢气说法错误的是（ ）
A．通常情况下，氢气是无色无味的气体
B．氢气密度比空气小，可用向下排空气法收集
C．可用如图所示方法检验氢气纯度，若声音很小，证明氢气不纯
D．在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，可检验氢气燃烧的产物
【答案】 C
【解析】A．通常情况下，氢气是无色无味的气体，故说法正确，不符合题意；
B．氢气密度比空气小，可用向下排空气法收集，故说法正确，不符合题意；
C．可用如图所示方法检验氢气纯度，若声音很小，证明氢气已经较为纯净，故说法错误，符合题意；
D．氢气燃烧生成水；在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，可检验氢气燃烧的产物，故说法正确，不符合题意。
故答案为：C。
2．水通电分解一段时间后如图所示，相关分析正确的是（ ）
A．体积较大的气体是氧气
B．a中的电极与电正极相连
C．该实验证明水是一种化合物
D．该实验证明水由氢分子和氧分子构成
【答案】 C
【解析】A．在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氧气的体积比约为2：1，故体积较大的气体是氢气，不符合题意；
B．a管产生的体积较大，是氢气，与负极相连，不符合题意；
C．水通电分解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，说明水是一种化合物，符合题意；
D．水通电分解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，不符合题意。
故答案为：C。
3．电解水实验如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．试管2中得到的气体能使带火星的木条复燃
B．理论上若得到8 mL氧气，同时可得到16 mL氢气
C．反应前后原子的种类、个数均改变
D．该实验说明水由氢、氧两种元素组成
【答案】 C
【解析】A．在电解水实验中，“正氧负氢”，试管2与正极相连，产生的是氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，不符合题意；
B．在电解水实验中，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，故理论上若得到8 mL氧气，同时可得到16 mL氢气，不符合题意；
C．根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，符合题意；
D．水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由氢元素和氧元素组成，不符合题意。
故答案为：C。
4．2021年6月我国成功发射了“风云四号”卫星，发射用的火箭燃料之一为液氢(H2)，液氢属于（ ）
A．单质 B．氧化物 C．混合物 D．有机物
【答案】 A
【解析】液氢是液态的氢气，属于一种元素组成的纯净物，属于单质。
故答案为：A。
5．三种不同的原子如下图，下列由分子构成的物质中属于单质的（ ）
A． B．
C． D．
【答案】 C
【解析】A．根据图像可知，含有两种分子，属于混合物，不属于单质，选项A不符合题意；
B．根据图像可知，含有一种分子，但是含有不同原子，所以属于纯净物中的化合物，不属于单质，选项B不符合题意；
C．根据图像可知，含有一种分子，且是同一种原子构成，属于单质，选项C符合题意；
D．根据图像可知，含有两种分子，属于混合物，不属于单质，选项 D不符合题意。
故答案为：C。
6．下列物质按照单质、化合物、混合物的顺序排列的是（ ）
A．汞、乙醇、石油
B．干冰、氧化铜、赤铁矿
C．铁、五氧化二磷、冰水混合物
D．C60、天然气、煤
【答案】 A
【解析】A．汞是由汞元素组成的单质；乙醇是由碳、氢、氧三种元素组成的纯净物叫做化合物；石油是由多种物质组成的混合物，说法符合题意；
B．干冰是指固体二氧化碳，是由碳、氧元素组成的化合物；氧化铜是由铜、氧元素组成的化合物；赤铁矿是混合物，主要成分是氧化铁，说法不符合题意；
C．铁是由铁元素组成的单质；五氧化二磷是由磷、氧两种元素组成的化合物；冰水混合物是由一种物质组成的纯净物，说法不符合题意；
D．C60是由碳元素组成的单质；天然气是混合物，主要成分是甲烷；煤是由多种物质组成的混合物，说法不符合题意。
故答案为：A。
7．水是一种重要的溶剂。下列有关水的说法错误的是（ ）
A．全球水资总量大，但淡水资少
B．硬水属于混合物，软水属于纯净物
C．利用活性炭的吸附性可以净化水
D．电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的
【答案】 B
【解析】A．地球表面约71%被水覆盖，地球上的总储水量很大，但淡水很少，故正确，不符合题意；
B．硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物的水，属于混合物；而软水是指不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水，软水不一定是纯净物，可能是混合物，故错误，符合题意；
C．活性炭具有吸附性，能吸附异味和色素，利用活性炭的吸附性可以净化水，故正确，不符合题意；
D．电解水生成氢气和氧气，氢气和氧气分别是由氢元素和氧元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的，故正确，不符合题意。
故答案为：B。实验现象
实验结论
实验现象
氢气燃烧产生淡蓝色火焰，放出大量的热，烧杯内壁凝结有水雾。
实验结论
氢气在空气中燃烧生成了水。
两电极
正极端的玻璃管
负极端的玻璃管
现象
比较两玻璃管中现象差异
两电极
正极端的玻璃管
负极端的玻璃管
现象
都产生气泡
产生气泡的速度慢
产生气泡的速度快
比较两玻璃管中现象差异
与正极相连的玻璃管中液面下降较少，与负极相连的玻璃管中液面下降较多，负极产生气体的体积是正极的2倍。
正极端玻璃管
负极端玻璃管
现象
解释
正极端玻璃管
负极端玻璃管
现象
带火星的木条复燃
气体燃烧，产生淡蓝色火焰
解释
正极产生的气体为氧气
负极产生的气体为氢气
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