初中化学鲁教版（五四学制）（2024）八年级全册（2024）水分子的变化第1课时导学案

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电解水实验的微观的实质

1.通过实验观察水的合成反应现象，能准确书写文字表达式，并解释微观层面氢氧原子重新组合的过程，建立宏观现象与微观本质的联系。2.通过对电解水实验过程中微观粒子变化的探究，建立“化学反应中分子可分、原子不可分”的微粒观，构建“宏观-微观-符号”三重表征思维。3.认识电解水的环保价值，树立安全实验意识，感悟化学对解决能源问题的重要意义。
观看视频，电解水制取的气体可以用做氢能源汽车燃料。在视频中，水发生了什么变化？产生的气体有什么用途？大家想不想知道水是如何变成这些气体的？
下图为水电解器，同学们认真观察它的结构。
两个玻璃管，分别与电源正、负极相连。装入电解液，为增强水的导电性，通常加入少量硫酸钠或氢氧化钠溶液。通电后即可开始实验，观察现象。
在水中插入电极通以直流电，认真观看电解水实验的视频，并记录现象。
思考：你看到了哪些现象？两个玻璃管内的变化有什么不同？
在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源，观察两个电极和两支玻璃管内液面的变化 。
通电后两个电极附近均产生气泡，但是产生气泡的速率不同，负极产生气泡速率较快，正极产生较慢。
反应结束后关掉电源，可以观察到与电源正极相连的玻璃管内液面下降较少，与电源负极相连的玻璃管内液面下降较多。     
思考：我们如何验证正极和负极产生的气体是什么呢？阅读资料卡片寻找答案。
通常状况下，氢气是一种无色、无味的气体。​密度极小，是已知气体中密度最小的，氢气能在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热，产生水雾。当氢气与空气或氧气混合达到一定比例（爆炸极限）时，遇明火会发生爆炸，因此点燃氢气前必须检验其纯度。
通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体。​密度比空气略大，不易溶于水，氧气能支持燃烧，许多物质在氧气中燃烧比在空气中更剧烈。将带火星的木条伸入集气瓶中，如果木条复燃，说明该气体是氧气。
正极和负极产生的气体的验证方法：
验证某物质的实验过程：针对其特性设计实验➡实验操作➡实验现象➡得出结论
正极和负极产生的气体的体积有什么特点：
负极产生的气体体积约为正极产生气体体积的二倍
给水中加稀硫酸溶液或氢氧化钠溶液的目的：增强水的导电性为什么实际实验中，H2体积往往大于O2体积的2倍？你能不能结合之前给出的氢气和氧气的性质找到答案？原因主要有：① O2 在水中的溶解能力＞ H2在水中的溶解能力②电极材料消耗了部分O2
该实验可以用口诀记忆要点：正氧负氢，氢二氧一
电解水实验的文字表达式
读法：水通电生成氧气和氢气像水通电生成氢气和氧气这样，由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。特点为：一变多。
电极上产生无色的气体，正负电极产生的气体体积比为1：2
正极上产生无色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的火焰
正极的气体是氧气（O2）
负极的气体是氢气（H2）
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。
1．用如图装置进行电解水实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验目的是探究水的组成B．水中加入NaOH作为催化剂C．正负两极产生气体的质量比为2：1D．负极产生的气体可以使带火星的木条复燃
1．关于电解水的实验，下列叙述正确的是（　 ）
A．正极产生的气体能燃烧，负极产生的气体也能燃烧B．正、负极产生的气体都是水蒸气C．正极产生的气体的体积约是负极产生气体体积的2倍D．做电解水实验时，通的是直流电
二、电解水实验的微观的实质
水在加热时变成水蒸气。水的三态变化，只是水分子间隔和排列方式改变。而水分子本身没有改变，属于物理变化，没有新物质生成。电解水的过程中，水通电生成了氢气和氧气，水分子发生了改变，属于化学变化，有新物质生成。
电解水的过程中，我们可以从宏观角度观察到生成了氢气和氧气，如果从微观角度来看，水分子发生了怎样的改变？
思考与讨论： 从微观示意图中，水分子发生了怎样的变化？ 氢原子和氧原子的又发生了怎样的变化？
电解水实验的微观实质：
在直流电作用下，水分子被破坏，分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，许多氢分子聚集在一起形成氢气。每两个氧原子重新组合构成一个氧分子，许多氧分子聚集在一起形成氧气。
化学变化中，分子可分，原子不可分，原子是化学变化中的最小微粒。化学反应的实质是分子分解分成原子，原子重新组合成新分子。
在这个化学变化中，分子和原子的变化有什么不同？化学变化的实质是什么？
一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的
一个氢分子是由两个氢原子构成的
一个氧分子是由两个氧原子构成的
思考：还可以从微观角度得到哪些结论？
水由水分子构成水分子是保持水的化学性质的最小微粒
氢气由氢分子构成氢分子是保持氢气的化学性质的最小微粒
氧气由氧分子构成氧分子是保持氧气的化学性质的最小微粒
水的三态变化，只是水分子间隔和排列方式改变。而水分子本身没有改变，属于物理变化，没有新物质生成。
电解水的过程中，水通电生成了氢气和氧气，水分子发生了改变，属于化学变化，有新物质生成。
水分子被破坏，分成氢原子和氧原子
每两个氢原子重新组合构成一个氢分子，许多氢分子聚集在一起形成氢气。
每两个氧原子重新组合构成一个氧分子，许多氧分子聚集在一起形成氧气。
化学变化中，分子可分，原子不可分，原子是化学变化中的最小微粒。
化学反应的实质是分子分解分成原子，原子重新组合成新分子。
1．氢气是未来理想的清洁能源，但由于电解水制氢制取成本高且储存附雕，目前不能被广泛利川。下图电解水的微观反应图中，说法正确的是（　 ）
A．该反应需要消耗能量B．该图可说明分子是化学变化中的最小粒子C．电解水生成物的质量比为1：2D．该反应可说明水是由氢气和氧气组成的
2．如图为电解水的实验装置图和微观示意图，下列叙述正确的是（　 ）
A．图1玻璃管a中产生的气体可以使带火星的木条复燃B．图1玻璃管a、b中产生气体的体积比为2：1C．图2中水分解的微观顺序是甲→丙→乙D．该实验能证明水是由氢原子和氧原子组成的
实验现象：电极上产生无色的气体，正负电极产生的气体体积比为1：2，正极上产生无色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的火焰
实验结论：正极的气体是氧气（O2），负极的气体是氢气（H2），正氧负氢，氢二氧一。
分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，叫作分解反应。
1.电解水实验如图，下列说法正确的是（　 ）
A．试管1中得到O2B．产生H2与O2的体积比约为1：2C．该实验说明水是氢分子和氧分子构成的D．可用带火星的木条检验生成的O2