初中化学北京课改版（2024）九年级上册（2024）探究水的化学变化精品ppt课件

这是一份初中化学北京课改版（2024）九年级上册（2024）探究水的化学变化精品ppt课件，共37页。PPT课件主要包含了教学重点，教学难点，水的组成发现历史，氢气的性质，观察·思考，水的应用等内容，欢迎下载使用。
1.通过氢气燃烧实验和电解水实验认识水的组成，了解探究物质组成的一般思想和方法。
2.了解氢气的物理性质和化学性质，知道氢气验纯的必要性和方法
3.了解并体验科学家认识水的组成的过程和方法
01 了解探究物质组成的一般思想和方法
01 电解水实验认识水
水是生命的源泉，哪里有水，哪里就有生命。对于我们熟悉的水，你知道它的组成吗？
我们已经研究了存在于混合物体系中的水
接下来将研究纯净物——水
水的化学变化有什么应用？
在日常生活和物理课上经常见到水的物态变化
那么水会发生化学变化吗？
1. 说一说水在自然界的循环经历了怎样的状态变化过程。
在温度及压强改变时，水的状态会发生三态变化。
认识水的物理性质和物理变化
2. 试想如果没有水的三态变化，地球上的生物、环境将会受到怎样的影响？
‌降水减少‌生态系统崩溃‌‌气候极端化‌‌淡水资源短缺‌
水的三态变化促成了自然界中水的循环，其作用如下：调节地表温度为地球生物分配淡水资源的功能
2. 水具有某些特殊的物理性质： 和绝大多数物质凝固时体积缩小、密度增大的情况不同，水结冰时体积变大，密度减小；
水分子间氢键的作用以及由此导致的晶体结构疏松和分子排列变化。‌
水的三态密度大小关系为：
气态水（水蒸气）< 固态水< 液态水
2. 水具有某些特殊的物理性质： 在所有固态和液态物质中，水的比热容最大。 这些现象都与构成水的微观粒子有关，有兴趣的同学可以查阅相关资料。
水分子间的氢键作用以及其独特的分子结构
水的比热容是指单位质量的水温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量。水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃)，是常见物质中最大的。
特性：1.所有固体液体中比热容最大。2.冷胀热缩：在0℃-4℃范围内。3.热胀冷缩：水在4℃以上遵循
资料 1：18 世纪末，英国科学家普里斯特利（1733—1804）把“易燃空气”（后证实是氢气）和空气混合后，用电火花点火时产生明显的爆鸣声，容器壁上出现了“露珠”。 另一位英国科学家卡文迪许（1731—1810）用纯氧代替空气进行实验，发现大约2份体积的“易燃空气”与1份体积的氧气恰好完全化合，并确认所得“露珠”是水。
资料2：法国科学家拉瓦锡进行了一个以水为反应物的实验：他让水蒸气通过一根烧红的铁管，发现有“易燃气体”产生。 由此，他认为水是“易燃空气”和氧的化合物，并把“易燃空气”命名为Hydrgène（法语），意思是“来自于水”，这种气体就是氢气。
资料 3：1800 年，英国科学家尼科尔森（1753—1815）和卡里斯尔（1768—1840）用伏打电池电解水获得成功，进一步证明了拉瓦锡的结论。
注：1799年，意大利物理学家伏打发明了世界上第一个电池——伏打电池，即原电池。科学界将他的姓简化成Vlt（伏特），作为电压单位的命名。
阅读资料，思考以下问题：1. 通过以上实验可推测出水能发生哪些化学变化？
资料1：是氢气与氧气化合生成水
资料2：是水在高温下与铁反应，生成氢气和四氧化三铁
2. 资料3中用伏打电池电解水，可能产生什么物质？你推测的依据是什么？
依据——在化学反应前后元素种类不变
资料3拉瓦锡的结论：水是由氢元素和氧元素组成的化合物
能在空气或氧气中燃烧生产水
1. 混有一定量空气或氧气的氢气遇到明火会爆炸。 因此，做氢气性质实验前一定要 。
Ι. 用拇指堵住集满氢气的试管口
Ⅱ.靠近火焰，移开拇指点火
2. 待确定氢气较纯后，继续实验：在导气管尖嘴处直接点燃氢气，观察火焰的颜色，然后在火焰上方罩一个干冷的小烧杯。
干燥的烧杯内壁上有水珠出现
1. 哪些实验现象可以证明氢气燃烧生成水？
H2 O2 ？
水是由氢、氧元素组成的
2.氢气在空气中燃烧是否可能生成二氧化碳 ？请设计实验验证你的猜想
在导气管尖嘴处直接点燃氢气，后在火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的小烧杯。
氢气在空气中燃烧不生成二氧化碳
氢气的发现为研究水的变化提供了思路。水的化学性质比较稳定，在 2 000 ℃ 以上才有少量可以分解。下面我们一起用电解的方法探究水的化学变化。
探究水在通直流电条件下发生的化学变化。
依据以上“史实在线”中的资料，分析水通直流电后可能生成的物质及其可能具有什么性质，该如何检验。
点燃，有淡蓝色的火焰出现
带火星的木条伸入气体中，木条复燃
认识水的化学性质和化学变化
（以霍夫曼水电解器为例）
两极产生气泡，且气泡上升速度不同，正极慢，负极快
气体被点燃，发出淡蓝色火焰
该气体具有助燃性，为氧气
该气体具有可燃性，为氢气
点燃，仍发出淡蓝色火焰确认该气体为氢气
两极玻璃管中的液面开始下降，负极下降速度快一倍
正极与负极生成气体的体积比为 1:2
水在通电条件下可分解成氢气和氧气，且体积比为2:1
H2O H2 O2
基于实验得出的结论，你还能推测出其他结论吗？（例如，水的组成与结构、水的其他应用等）
水的组成‌：水由氢、氧元素组成，化学式为H2O。‌水的结构‌：水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。‌应用拓展‌：氢气可用于燃料电池等清洁能源领域。‌科研启示‌：促进对电解性质及能源转换的深入研究
1. 两极玻璃管的液面都下降，证明氢气和氧气的什么性质？
水在通电条件下可以发生化学变化，其变化类型是化合反应还是分解反应？
有的同学提出质疑：水通电是否只生成了氢气和氧气两种物质？是否可能有其他物质生成且溶解在水中？如何验证这个猜想？
使用pH试纸检测水的酸碱性；或进行其他化学滴定实验来检测是否存在其他溶解物质。
如果电解后的水与纯水的化学性质相同，则可以认为没有其他物质生成。
科学家通过对水化学变化的探究，发现水可以分解成组成更简单的物质——氢气和氧气，水由氢、氧两种元素组成，打破了以往人们对水的组成的认知。
探究物质组成的一般思路如下所示：
借助化学反应探究某物质的组成：合成法：可以利用已知组成的物质发生化合反应来确定生成物的组成，分解法：可以让某物质发生分解反应，生成已知组成的物质来逆向推断反应物的组成。
H2O H2 ＋ O2
H2 ＋ O2 H2O
基于水的化学变化，我们又发现了水的更多应用。例如：可通过电解水制取氢气和氧气；制作氢氧燃料电池（将在高中化学继续学习）等。
【检测题1】电解水的简易实验装置如图所示。下列说法不正确的是（　　）A．甲管中的电极连接的是电源正极B．乙管中的气体能使带火星的木条复燃C．该实验生成的氢气与氧气的体积比为2：1D．该实验可证明水是由氢、氧两种元素组成的
【检测题2】下列关于氢气在空气中燃烧的说法，错误的是（　　）A．发出淡蓝色火焰B．放出大量的热C．产生浓烈的刺激性气味D．燃烧前一定要检验其纯度
【检测题3】下列有关水的组成和构成说法正确的是（　　）A．水是由水分子构成的B．水是由氢气和氧气组成的C．水是由氢原子和氧原子构成的D．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的
【检测题4】下列事实中，与氢气密度比空气小的性质无关的是（　　）A．用氢气吹肥皂泡时，肥皂泡迅速上升B．充满氢气的集气瓶应将瓶口朝下放在桌上C．可用排水法收集氢气D．可用向下排空气法收集氢气
【检测题5】如图是自然界中水的天然循环简图，请据此回答下列问题：（1）水通过 变化，实现了自身的天然循环。（2）驱动水循环的能量来自于 。（填“地球”、“太阳”或“海洋”）（3）水通过天然循环，既实现了 ，又完成了 。