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化学九年级上册课题3 水的组成学案
展开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.知道单质、化合物的区别及氧化物的定义
二、重难点
重点:电解水认识水的组成
难点:水的组成,单质、化合物的区别及氧化物的定义
三、考点精讲
1.氢气的性质及用途
(1)物理性质:氢气是一种无色、无臭的气体,难溶于水,密度比空气小,是最轻的气体。
(2)化学性质:氢气具有可燃性
氢气与空气或氧气的混合气体遇明火可能发生爆炸,因此,点燃氢气前一定要先验纯。
(3)氢气验纯
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,
试管口向下靠近酒精灯火焰,然后移开拇指点火,若发出尖锐的
爆鸣声,表明氢气不纯净,若声音很小则表明氢气较纯。
(4)氢气用途
①探空气球或氢气球,利用氢气的密度小,充填气球
②燃料,氢气具有可燃性,燃烧放出大量的热
2.电解水
(1)实验目的:通过电解水的实验探究水的组成
(2)实验装置及简图:
水电解器、直流电
(3)实验现象:两个电极上都有气泡
产生,两支玻璃管中的液面均下降,两
一段时间后,正、负两极产生的气体体
积之比为1:2。
(4)气体检验:正极产生的气体能使带火星的木条复燃;负极产生的气体能燃烧,产生淡蓝色火焰
(5)实验结论:
①水在通电的条件下发生了分解反应,生成了氢气和氧气,反应的文字表达式为:水 通电 氢气+氧气;
②氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,说明水是由氢元素和氧元素组成的。
③微观解释
a.每个水分子分裂为2个氢原子和1个氧原子,每2个氢原子结合为1个氢分子,每2个氧原子结合为1个氧分子
b.化学变化的实质是分子分裂为原子,原子不变,原子重新组合成为新分子
(6)注意事项
①水通电分解产生的氢气与氧气的体积比约为2∶1,但实验中往往大于2∶1,原因是
a.氧气在水中的溶解性比氢气强;
b.氧气具有氧化性,部分氧气与电极发生了氧化反应。
②电解水时在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠,目的是为了增强水的导电性,加快水的电解速率,不影响实验结果。
3.单质、化合物、氧化物
(1)单质与化合物区别与联系
(2)氧化物
由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素的叫做氧化物。如二氧化碳、水等。
(3)物质的分类
按物质种类的多少
混合物
按元素种类的多少
物质 单质(由一种元素组成)
纯净物 氧化物
化合物(由多种元素组成)
其它化合物
典型例题1:水是生命之,用如图所示的装置进行水的电解实验时,有以下描述:
①甲试管应该连接在电的正极
②甲、乙两试管收集到的气体的体积比约为2:1
③甲试管内产生的气体能燃烧,
④该实验说明水是由氢气和氧气组成的
以上描述中正确的是( )
A.①③
B.②③
C.②④
D.①②③
【答案】B
【解析】①甲试管中产生的气体最多应该是H2,乙试管中产生的气体应该是O2,所以甲试管应该连接在电的负极,错误;
②甲乙两试管中产生的气体体积比约为2:1,正确;
③由上述分析可知,甲试管内生成的气体是氢气,氢气可以燃烧,正确;
④电解水实验生成了氢气和氧气,说明水是由氢元素和氧元素组成的,错误。
典型例题2:下列对物质的分类,不正确的是( )
A.单质 B.化合物 C.化合物 D.混合物
【答案】B
【解析】A、由同种原子直接构成的单质,正确;
B、分子中只含有一种原子,是由同种分子直接构成的单质,错误;
C、分子中含有不同种原子,是由两种或两种以上的元素组成的化合物,正确;
D、含有不同的微粒,是由两种或两种以上的物质组成的混合物,正确。
【巩固提升】
1.水是生命之。如图为电解水的实验装置,下列说法正确的是( )
A. 该实验可用于研究水的组成
B. 正极所连的电极上产生的是氢气
C. b QUOTE b 中产生的气体可支持燃烧
D. 实验过程中漏斗内液面高度不变
【答案】A
【解析】A、该实验可用于研究水的组成,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,正确;
B、与电正极相连的试管内产生的气体体积少,正极所连的电极上产生的是氧气,错误;
C、b管与电负极相连,产生的气体体积多,b中产生的气体是氢气,能燃烧,产生淡蓝色火焰,错误;
随着反应的进行,产生气体后,密闭发生装置内气压增大,实验过程中漏斗内液面高度上升,错误
2.水在通电的条件下发生化学反应生成氢气和氧气.下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解.其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A、电解水有新物质生成,属于化学反应,反应前后元素的种类不变,正确;
B、电解水生成了氢气和氧气,说明了水中含有氢元素和氧元素,错误;
C、分子是由原子构成的,水分子是由氢原子和氧原子构成,错误;
D、水是由氢元素和氧元素组成的,错误。
3. 科学家用通电的方法使水分解,从而证明了水的组成。
(1)图1 QUOTE 1 是电解水的实验装置,实验中所用电是 (填“交流电”或“直流电”) QUOTE ( 。
(2)在实验过程中,试管a QUOTE a 产生的气体是 ,若a QUOTE a 中的气体体积是20mL QUOTE 20mL ,则b QUOTE b 中的气体体积是 mL QUOTE mL; 检验a QUOTE a 管中产物的方法是 。
(3)科学家通过验证氢气燃烧产物的方法,也证实了水的组成。电解水产生的氢气中会混有水蒸气(会对后续实验产生干扰) QUOTE ( ,先将其缓缓通过装有足量无水硫酸铜(具有吸水性,且遇水变蓝) QUOTE ( QUOTE ) 的仪器c QUOTE c ,在导管口d QUOTE d 处点燃,然后把干冷的烧杯罩在火焰上(如图2 QUOTE 2 所示) QUOTE ( QUOTE ) 。实验过程中可以观察到的现象是 、 。
【答案】(1)直流电 (2)氢气 10 点燃,在火焰上方罩一个干冷的小烧杯 (3)c中的无水硫酸铜变蓝 d处产生淡蓝色火焰,烧杯内壁出现水雾
【解析】(1)图1是电解水的实验装置,实验中所用电是直流电;
(2)在实验过程中,试管a产生的气体是氢气;b中的气体是氧气,根据电解水实验产生氧气与氢气的体积比为1:2,氢气体积为20mL,则氧气体积为10mL;检验氢气的操作是点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯;
(3)氢气中的水蒸气被无水硫酸铜吸收,无水硫酸铜变蓝色;氢气燃烧生成的水蒸气在干冷烧杯内壁冷凝成水,所以实验过程中可以观察到的现象是c中的无水硫酸铜变蓝色,d处产生淡蓝色火焰,烧杯内壁出现水雾。
【课后练习】
1.有关如图实验的说法正确的是( )
A. 点燃氢气前不用检验纯度B. 干冷烧杯内壁无明显变化
C. b QUOTE b 管气体能使带火星木条复燃D. 两个实验均可证明水的组成
【答案】D
【解析】A、氢气具有可燃性,为防止发生爆炸,点燃氢气前需检验纯度,错误;
B、氢气燃烧生成水,干冷烧杯内壁有水雾出现,错误;
C、b管与电的负极相连,是氢气,产生的气体能燃烧,不能使带火星木条复燃,错误;
D、氢气燃烧生成水,电解水生成氢气和氧气,由质量守恒定律,两个实验均可证明水是由氢元素和氧元素组成的,正确。
2. 电解水实验装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A. 水中可加入少量硫酸钠以增强导电性
B. a QUOTE a 玻璃管中的电极与直流电的负极相连
C. 将燃着的木条放在b QUOTE b 玻璃管尖嘴口,开启活塞,木条燃烧更旺
D. a QUOTE a 、b QUOTE b 两玻璃管中产生的气体质量之比是2:1 QUOTE 1
【答案】D
【解析】A、纯水几乎不导电,水中可加入少量硫酸钠能增强导电性,正确;
B、a玻璃管中产生的气体体积多,与直流电的负极相连,正确;
C、b玻璃管中产生的气体体积少,是氧气,将燃着的木条放在b玻璃管尖嘴口,开启活塞,木条燃烧更旺,正确;
D、a、b两玻璃管中产生的气体分别是氢气、氧气,体积之比为2:1,错误。
3. 富氢水指富含氢分子的水,在医学、体育等领域有重要用途。下列有关富氢水的说法正确的是( )
A. 属于纯净物B. 含氢、氧两种元素
C. 所含氢分子不运动D. 与水的性质完全相同
【答案】B
【解析】A、富氢水指富含氢分子的水,富氢水中含有水、氢气,属于混合物,错误;
B、富氢水指富含氢分子的水,富氢水中含有水、氢气,水中含有氢元素和氧元素,氢气中含氢元素,则富氢水中含氢、氧两种元素,正确;
C、氢分子总是在不断的运动的,错误;
D、富氢水中含有氢分子,即富氢水中含有水、氢气,与水的性质不完全相同,错误。
4. 下列物质属于化合物的是( )
A.医用酒精 B.冰水混合物 C.加碘食盐 D.洁净的空气
【答案】B
【解析】A、医用酒精中有酒精和水,错误;
B、冰水混合物中只有水分子,属于化合物,正确;
C、加碘食盐中有氯化钠和碘酸钾,错误;
D、洁净的空气中也有氧气和氮气等,属于混合物,错误。
5. 下列物质属于氧化物的是( )
A.氯酸钾 B.臭氧 C.硫化氢 D.五氧化二磷
【答案】D
【解析】A、氯酸钾是三种元素,不属于氧化物,错误;
B、臭氧只含有氧元素,属于单质,错误;
C、硫化氢中不含氧元素,不是氧化物,错误;
D、五氧化二磷含有氧元素和磷元素,属于氧化物,正确。
6. 下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是( )
A.氮气、过氧化氢、氯酸钾
B.汞、蒸馏水、石油
C.稀有气体、石灰石、烧碱
D.洁净空气、氧化镁、液态氧
【答案】B
【解析】A、中氯酸钾是纯净物;
B、汞、蒸馏水、石油分别是单质、化合物、混合物,正确;
C、中稀有气体和石灰石是混合物,烧碱是化合物;
D、中洁净空气是混合物,液态氧是单质。
7. 下列是两个关于水的实验。
(1)实验1 QUOTE 1 ,反应的文字表达式为______ 。
(2)下列说法正确的是______(填序号)。
A.实验1 QUOTE 1 ,试管a QUOTE a 中得到的气体能燃烧
B.实验1 QUOTE 1 ,反应前后原子的种类、个数均改变
C.实验2 QUOTE 2 ,水变化前后分子的种类不变
【答案】(1)水 通电 氢气+氧气 (2)AC
【解析】(1)水在通电的条件下分解为氢气和氧气,该反应的文字表达式为水 通电 氢气+氧气;
(2)A、实验1,试管a中得到的气体体积较大,是氢气,氢气能燃烧,正确;
B、化学反应前后原子的种类、个数均不改变,错误;
C、实验2属于物理变化,水变化前后分子的种类不变,正确。
8. 水是一种重要的资,人类的日常生活和工农业生产离不开水。请回答:
(1)图1 QUOTE 1 是实验室电解水的示意图。实验中生成氧气的试管是______(填“1 QUOTE 1 ”或“2 QUOTE 2 ”),该反应的文字表达式为______ ,该实验证明水是由______组成的。
(2)图2 QUOTE 2 表示自来水生产的一般过程。下列说法正确的是______。
A.加入絮凝剂使水中悬浮物凝聚
B.通过沙滤池除去水中可溶性杂质
C.通过活性炭吸附有色物质和有臭味物质
D.通入氯气杀菌消毒
(3)饮用硬度过大的水不利于人体键康,在生活中可用______方法降低水的硬度。
【答案】(1)水 通电 氢气+氧气 氢元素与氧元素 (2)ACD (3)煮沸
【解析】(1)由“正氧负氢、氢二氧一”可知,电解水时生成氢气的体积约为氧气体积的2倍,所以试管2中的气体是氧气,反应的文字表达式为水 通电 氢气+氧气,氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,由此可知,水是由氢元素与氧元素组成的;
(2)A、加入絮凝剂能吸附水中的悬浮杂质,使水中悬浮物凝聚,选项说法正确;
B、通过沙滤池除去水中难溶性杂质,不能除去可溶性杂质,选项说法错误;
C、活性炭具有吸附性,通过活性炭吸附有色物质和有臭味物质,选项说法正确;
D、通入氯气杀菌消毒,选项说法正确。
(3)在生活中可用煮沸方法降低水的硬度。
9. 2400℃时水能分解,其微观过程可用如图示意图表示,请按要求回答下列问题:
(1)水分解过程示意图排列的正确顺序是 (填标号);
(2)2400℃时水分解的文字表达式为 ;
(3)2400℃时水分解的客观事实说明 (填数字序号)。
①通常情况下水的性质稳定
②水是一种元素
③化学变化需要一定条件
【答案】(1)cab (2)水 2400℃ 氢气+氧气 (3)①③
【解析】(1)由化学变化的实质可知,水分解的过程是水分子分成氢原子和氧原子,然后每两个氢原子构成的一个氢分子,每两个氧原子构成一个氧分子;
(2)由微观反应示意图可知,2400℃时水分解为氢气和氧气,反应的文字表达式为水 2400℃ 氢气+氧气;
(3)水是一种物质,而不是一种元素。
10. 请回答下列问题。
(1)下图所示的3个实验,B中水发生了________(填“物理”或“化学”)变化,B中试管2内得到的气体为________,用什么检验_______,该实验说明水是由_____组成的,水是由______构成。还可以说明该反应还说明在化学变化中_______可分,______不可分:写出水电解的符号表达式_______。
(2)C中小卵石、石英沙和膨松棉的作用______,经过此净水器得到的水_____(填“是”或“不是”)纯水,原因是是______。某同学想检验自家的井水是硬水还是软水可以用____,在实验室中要把硬水转化为软水最好的方法是_______。若加入后发现烧杯中泡沫丰富,则说明该井水是____(填“硬水”或“软水”),日常生活中使用硬水会带来许多麻烦,家庭生活中常用来降低水硬度的方法是______。
(3)下图是表示气体微粒的示意图,图中的“ ”和“●”分别表示两种不同元素的原子那么其中表示混合物的是______,表示单质的是________,表示化合物的是_________。
(4)用下列序号填空:A、自来水;B、二氧化碳;C、空气;D、冰水混合物;E、金刚石;F、铁粉;G、液氧,其中属于混合物的是______,属于纯净物______,属于化合物的是______,属于单质的是______。
【答案】(1)C (2)①过滤 引流 ②AB (3)Ⅰ①C ②B Ⅱ煮沸
【解析】(1)化学 氧气 带火星的小木条 氢元素和氧元素 水分子 分子 原子 (2)过滤 不是 过滤只能除去水中的不溶性或难溶性杂质,无法除去可溶性杂质 肥皂水 蒸馏 软水 煮沸 (3)C D AB (4)AC BDEFG BD EFG
【解析】(1)实验3为电解水的实验,水在通电的条件下生成氢气和氧气,有新物质生成,水发生了化学变化;正极产生的气体为氧气,负极产生的为氢气,故试管2内得到的气体为氧气(O2);氧气具有助燃性,可以用火星的木条来检验;电解水的实验可以说明水是由氢元素和氧元素组成的,水是由水分子构成的,通过本实验还可以说明在化学变化中,分子可分,而原子不可分;电解水是水在通电的条件下反应生成氢气和氧气,水电解的符号表达式 ;
(2)C装置水的净化,其中小卵石、石英砂、膨松棉的作用是过滤水中不溶性杂质,经过过滤后的水,只是除去了不溶性杂质,所以仍然不是纯水;检验是硬水和软水的方法是加入肥皂水,然后震荡,泡沫多的为软水,泡沫少得为硬水;将硬水软化时,在实验室中通常用蒸馏的方法,在家庭中常用煮沸的方法;
(3)混合物是指由多种物质组成的物质,它由多种不微粒构成,单质是指只由一种元素组成的纯净物,它由同种微粒构成,并且只含一种原子,化合物是指由多种元素组成的纯净物,它由同种微粒构成,并且含有多种原子。图中表示混合物的是C,表示单质的是D,表示化合物的是AB;
(4)混合物是指由多种物质组成的物质,单质是指只由一种元素组成的纯净物,化合物是指由多种元素组成的纯净物。自来水、空气属于混合物,二氧化碳、冰水混合物、金刚石、铁粉、液氧属于纯净物,其中二氧化碳、冰水混合物属于化合物,而金刚石、铁粉、液氧属于单质。实验目的
探究纯净氢气在空气中的燃烧
实验步骤
在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿观察烧杯壁有什么现象产生。
实验现象
纯净的氢气在空中点燃能安静燃烧,产生淡蓝色火焰,放出大量的热,用冷而干燥的烧杯罩住火焰,杯壁上有水雾生成。
实验结论
氢气在空气中燃烧生成水
反应的文字表达式为:氢气+氧气 点燃 水
单质
化合物
概念
由同种元素组成的纯净物叫做单质
由不同种元素组成的纯净物叫做化合物
区别
由同种元素组成
由不同种元素组成
举例
氧气(O2)、氢气(H2)等
二氧化硫(SO2)高锰酸钾(KMnO4)等
联系
都是纯净物,都有固定组成,某些单质在一定条件下发生化合反应可以生成化合物,某些化合物在一定条件下发生分解反应可以生成单质
A.水的沸腾
B.水的电解
C.水的净化
人教版九年级上册课题3 水的组成学案: 这是一份人教版九年级上册<a href="/hx/tb_c9847_t4/?tag_id=42" target="_blank">课题3 水的组成学案</a>,共3页。学案主要包含了学习目标,自主探究,自我测评等内容,欢迎下载使用。
人教版九年级上册课题3 水的组成学案及答案: 这是一份人教版九年级上册<a href="/hx/tb_c9847_t4/?tag_id=42" target="_blank">课题3 水的组成学案及答案</a>,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。
初中课题2 水的净化导学案: 这是一份初中<a href="/hx/tb_c9849_t4/?tag_id=42" target="_blank">课题2 水的净化导学案</a>,共10页。学案主要包含了学习目标,重难点,考点精讲等内容,欢迎下载使用。