水的组成分子和原子.docx
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水的组成分子和原子
水的组成、分子和原子
一、目标与策略
明确学习目标及主要的学习方法是提高学习效率的首要条件，要做到心中有数！
学习目标：
●根据电解水实验，认识水的组成。
●了解单质、化合物的区别。
●了解人类认识物质世界的过程和方法。
●认识物质是由分子、原子等微小粒子构成的。
●认识分子是保持物质化学性质的最小粒子；原子是化学变化中的最小粒子。
●分子的基本特征，并能解释现象。
●培养抽象思维能力、想象力和分析、推理能力。
重点难点：
●根据电解水实验确定水的组成；利用分子、原子的观点解释一些现象。
●单质、化合物的区分；分子和原子概念的理解。
学习策略：
●化抽象为实验探究，如借助用扫描隧道显微镜测得的苯分子图像和通过移走硅原子构成的文字“中国”，让同学们感受分子、原子的真实存在；通过水的蒸发、品红的扩散等演示实验感受分子在不停地运动；通过家庭小实验体验分子间是有间隔的等。
●化分散为归纳比较，学习分子、原子的概念和性质时，同学们可采用归纳比较法进行学习。
运用归纳和比较的方法找出它们之间的联系和区别，从而把握概念的实质。
●化理论为联系实际，学习分子、原子知识时，同学们要能利用学过的知识解释有关现象，解决实际问题。
学会从微观的角度看问题。
●化微观为图形示意，由于微观世界是我们用肉眼难以看见的，在学习时若用粒子模型、图形来形象地表示分子和原子的结构，往往会收到意想不到的效果。
（一）地球上的水资源约占地球表面的，但是可供利用的淡水资源是有限的。
（二）过滤：
过滤是分离混合物的常用方法，
过滤时要注意
“一贴”
“二低”
“三靠”
知识点一：
水的电解实验
（一）实验仪器：
水电解器（或水槽和试管）、直流电源、酒精灯。
（二）实验药品：
、（或稀硫酸）。
（三）实验操作：
如图7－1和7－2所示，在水电解器（或试管）中加满水，向水加入少量氢氧化钠（或稀硫酸），接通电源。
（四）实验现象：
电极上有气泡产生，一段时间后极产生的气体少，极产生的气体多；正极与负极气体体积比约为。
（五）检验气体：
如图7－2所示，用检验试管1中的气体，发现，说明是；试管2中的气体接近火焰时，气体能够，火焰呈色，说明是。
（六）实验结论：
水在直流电的作用下，发生化学反应生成氢气和氧气。
文字表达式：
水
氢气+氧气
H2O H2 O2
（七）实验分析：
氢气是由元素组成，氧气是由元素组成；由此说明水不是由一种元素组成，而是由、两种元素组成。
要点诠释：
（1）理论上与正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比应是，但在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往。
这是因为：
①氧气在水中溶解性比氢气。
②氧气，有时在电极上就与电极发生了反应。
（2）电解时通常在水中加入少量氢氧化钠（或稀硫酸）是为了。
它们本身并未参加反应。
（3）水是由组成，不能说水是由氢气和氧气组成。
因为水中没有，也没有，是一种物质组成的。
（4）电解水所用电源为。
知识点二：
氢气
（一）物理性质：
氢气是一种色、臭、溶于水的气体，密度比空气的（相同条件下密度的气体）。
（二）化学性质：
（1）纯净的氢气在空气中安静的燃烧，产生色火焰，放出大量热并生成
。
（2）不纯的氢气在空气中燃烧可能会发生。
（3）以上反应的文字表达式为：
。
（三）验纯：
（1）验纯的原因：
如果氢气不纯，当空气里混入氢气的体积为总体积的
时，点燃就会发生，这个体积分数的范围叫做氢气的。
所以点燃氢气前一定要检验氢气的。
（2）验纯的方法：
如图7－3所示，收集一小试管氢气，用堵住试管口，使试管口稍倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。
若听到
，则表明氢气不纯，需要再收集检验。
若声音
，说明氢气已纯净。
（四）用途：
（1）氢气是理想的可再生能源。
这是由于其燃烧（又称高能燃料），燃烧产物是、不污染环境且可以不断地以水为原料来制取。
（2）利用氢气与其它物质发生反应的性质还可用于制取、、金属和单质硅等。
要点诠释：
（1）经检验不纯需要用排空气法再重新收集时，要用拇指按住试管口一会，否则
，有可能使气体发生器内不纯的氢气
。
（2）点燃任何可燃性气体之前都必须，以防止发生
。
（3）由于氢气具有性，泄漏时若遇到明火容易发生爆炸，所以现在人们往往用性质稳定的氦气来代替氢气填充探究气球。
（4）当前发展氢能源所面临的主要问题有：
高效、经济的制氢方法；贮存、运输氢气的安全问题等。
知识点三：
单质、化合物
（一）单质与化合物的区别与联系
单质
化合物
概念
举例
氧气、氮气、铁、铜
氧化铝、二氧化硫、高锰酸钾、双氧水
联系
它们均属于，发生化合反应可以生成
（二）氧化物和化合物的区别和联系
区别：
氧化物是“一物两素氧元素”（由两种元素组成且有一种是氧元素的化合物），其中必须有氧元素。
而化合物是“一物多素”，不一定有氧元素，但它包括。
联系：
氧化物与化合物是个体与总体的关系，属于，包括，如图7－4。
（三）物质的简单分类：
要点诠释：
（1）把物质分成混合物和纯净物的依据是：
；把纯净物分成和的依据是：
。
（2）氧化物与“含氧化合物”不一样，者包含着者。
化合物中只要含有元素，就是，如氯酸钾、高锰酸钾都含有氧元素，属于但不属于。
（3）“由同种元素组成的物质叫单质”的说法都是的。
如：
氧气（O2）和臭氧（O3）都是由氧元素组成的，两者混合组成的物质是，而不是。
这说明同种元素组成的物质，可能是，也可能是。
知识点四：
分子
（一）分子是真实存在的：
（1）能闻到花香酒香及品红的扩散等现象充分说明物质是由构成的而且在不断的。
（2）运用现代科学技术手段已观察到了一些分子和原子，也充分证明分子是真实存在的。
（二）概念：
分子是保持物质化学性质的最小粒子。
（1）构成物质的每一个分子与该物质的化学性质是一致的，分子只能保持物质的
，不保持物质的。
因物质的，如颜色、状态等，都是宏观现象，是该物质的大量分子聚集后所表现的属性，并不是单个分子所能保持的。
（2）“最小”不是绝对意义上的最小，而是“保持物质化学性质的最小”。
（三）分子的性质：
（1）分子质量和体积都很小。
（2）分子总是在不断着的。
温度升高，分子运动速度，如阳光下湿衣物干得快。
（3）分子之间有间隔。
一般说来，的分子之间间隔距离较大，和
的分子之间的距离较小。
气体比液体和固体容易压缩，不同液体混合后的总体积二者的原体积之和，都说明分子之间有。
（4）同种物质的分子性质相同，不同种物质的分子性质不同。
我们都有这样的生活体验：
若口渴了，可以喝水解渴，同时吃几块冰块也可以解渴，这就说明：
水和冰都具有相同的性质，因为水和冰都是由构成的，同种物质的分子，性质是的。
（四）从分子的观点理解有关概念
（1）区分物理变化与化学变化：
由分子构成的物质，发生物理变化时，分子本身，改变的只是分子的和；发生化学变化时，分子本身，变成了其他物质的。
所以物理变化和化学变化的本质区别在于变化后。
例如水蒸发变成水蒸气时，发生的是变化，水分子本身，只是分子间的和变大，水的化学性质；而水电解时发生的是变化，反应后生成了
，不再具有水的性质，如图7－5所示。
（2）区分混合物与纯净物：
由同种分子构成的物质是；由多种分子构成的物质是，各种不同物质的分子相互间不发生化学反应。
由于混合物中各成分是不确定的，也就不会保持一定的性质；而纯净物中只有一种分子，所以纯净物具有确定的和。
要点诠释：
（1）分子是构成物质的一种微粒，而不是的微粒，构成物质的微粒还有、。
（2）分子是由构成的，不同分子的原子构成是不同的。
如1个水分子是由和构成的，而1个氢分子是由构成的。
知识点五：
原子
（一）原子的概念和特征
概念
原子是
特征
原子的质量和体积非常小，原子是不断着的，原子间
有
原子尽管很小，用化学方法不能再分，但它又是由多种粒子（、、等）构成的。
（二）分子与原子的比较
分子
原子
区别
在化学反应中可再分，构成分子的原子重新组合成新物质的分子
在化学反应中不可再分，化学反应前后并没有变成其它原子
相似点
（1）都是构成物质的
（2）质量、体积都非常小，彼此间均有一定，处于永恒的运动中
（3）同种分子（或原子）性质，不同种分子（或原子）性质
（4）都具有种类和数量的含义
（三）分子是由原子构成的，但若说“分子的质量一定比原子大”，这句话不正确
分子的质量一定比构成此分子的原子的质量大，但不一定大于其他原子的质量，如氢分子的质量就小于氧原子质量。
要点诠释：
在化学变化中，分子分开形成，原子重新组合成新的（或物质），这就是化学变化的。
化学反应的过程实质上是构成物质的分子分裂为
、原子重新组合成新的的过程。
所以说原子是化学变化中的
，在化学变化中不能。
类型一：
考查电解水实验
例1．阿伏加德罗曾经总结出这样一条规律：
在同温同压下，同体积的气体都含有相同的分子数。
图7－7是电解水的简易装置：
（1）电源的A为极，B为极。
（2）C试管中收集到的气体是，可以用检验；D试管中收集到的气体是，可以用检验；C、D两种气体的分子个数比为。
（3）根据上述实验事实可以得出：
水是由组成的。
总结升华：
实验是探究化学知识的一个重要方法，通过对实验现象的分析，加以知识整合，不难得出规律性的结论。
实验又是验证课本知识的重要手段，当有些实验与理论不相符，更要认真思考，重新实验探究，分析失败的原因，找出问题的根源。
举一反三：
【变式1】下图7－8中的图a是电解水的简易装置，图b为电解水生成气体的体积与时间的关系图，试回答下列问题。
（1）请说出图a中的电源正、负极。
（2）电解一段时间后，甲管内水位下降的快，其原因是。
（3）若用点燃的火柴检验B气体，有什么现象？
说明气体B有什么性质？
气体B的名称是什么？
（4）实际操作中，甲、乙体积比常大于2：
1，原因是什么？
图7－8
【变式2】下图7－9中的图1是改进的电解水的实验装置示意图，图2是课本中电解水的实验装置示意图。
请据图回答下列问题：
（1）写出电解水的化学反应的文字表达式；
（2）用玻璃三通管将图1装置电解水时产生的气体混合在一起，点燃用该混合气吹出的肥皂泡时的实验现象是：
；
（3）图1实验装置的优点是：
；
（4）与图2装置相比，用图1装置进行该实验的主要不足之处是：
。
类型二：
考查单质和化合物
例2．下列叙述正确的是（）
A．由同种元素组成的物质就是单质B．由不同种元素组成的物质就是化合物
C．单质一定是由一种元素组成的D．化合物一定是由两种元素组成的
总结升华：
近年来对单质和化合物的判断以及物质分类知识的考查已成为中考命题的热点，且题型多样，不断创新。
解题的关键是深刻理解有关概念的内涵和外延，了解常见物质的成分，明确物质的分类标准。
举一反三：
【变式3】生活中的下列物质属于单质的是（）
A．牛奶B．白酒C．酱油D．水银
【变式4】下图7－10表示的是气体分子的模型，图中
分别表示不同元素的原子，其中表示化合物的模型的是（）
图7－10
类型三：
考查分子、原子的概念
例3．下列关于分子、原子的说法中，错误的是（）
A．原子是化学变化中的最小粒子B．分子是保持物质化学性质的最小粒子
C．冰、雪、露水的分子都是水分子D．液态物质的分子肉眼看得见，气态物质的分子肉眼看不见
总结升华：
分子、原子都是构成物质的粒子，由分子构成的物质，分子保持该物质的化学性质，由原子直接构成的物质，原子也保持该物质的化学性质。
虽然分子是由原子构成的，但不能盲目比较分子、原子的大小，只能说某原子没有由其构成的分子的质量、体积大，否则对分子、原子的认识会走入误区。
举一反三：
【变式5】分子和原子最主要的区别是（）
A．分子不断运动，而原子是静止的B．分子质量大，而原子质量小
C．在化学变化中，分子可分而原子不可分D．分子是构成物质的一种粒子，而原子不能直接构成物质
【变式6】下列关于分子和原子的说法，正确的是（）
A．分子构成物质，原子也能直接构成物质B．分子不停地运动，原子静止不动
C．在化学反应前后，分子和原子的种类保持不变D．不同种类的原子，不能相互结合成分子
类型四：
分子、原子性质的应用
例4．用分子的观点解释下列现象：
（1）为什么把湿衣服晾在太阳能晒着的地方容易干得快？
（2）在一定温度下，一定量的气体受压时，体积为什么缩小？
总结升华：
分子、原子都属于微观领域的概念，看不见摸不着，但可以解释生产生活当中的许多现象。
因此我们要学会用微观粒子的眼光看问题。
我们可通过宏观现象感受微观粒子的真实存在，通过微观粒子的相关性质学会解释常见的宏观现象。
举一反三：
【变式7】生活中的下列现象，用分子的相关知识解释不正确的是（）
A．湿衣服晾在太阳底下干得快，说明分子运动速率与温度有关
B．成熟的菠萝蜜会散发出浓浓的香味，说明分子在不断地运动
C．水沸腾时，掀起壶盖，说明分子大小随温度升高而增大
D．液化石油气须加压后贮存在钢瓶中，说明分子之间有间隙
【变式8】下列现象或事实，用分子的相关知识加以解释，其中不正确的是（）
现象或事实
解释
A
热胀冷缩
分子大小随温度改变而改变
B
酒香不怕巷子深
分子不断地运动
C
氧气可供人呼吸，一氧化碳有毒
构成物质的分子不同，物质的性质不同
D
水通电后生成氢气和氧气
在化学变化中分子可以再分
类型五：
分子性质的探究
例5．
（1）向容器为250ml的细颈玻璃仪器A（如图7－11所示）中加水至虚线处，再滴几滴红墨水，一段时间后，A中的现象是，说明。
（2）继续向A中加酒精至凹液面最低处正好与刻度线相切。
塞紧玻璃塞，将A中液体倒转摇匀，重复两次。
静置一段时间后，A中的现象为，说明。
仪器A细颈部分的作用是。
总结升华：
这是一道有关分子性质的探究性实验题，考查学生对探究实验现象的预见能力，以及分析问题、解决问题的能力。
在以后的学习中要努力掌握微观粒子和宏观现象之间的联系，学会利用粒子的基本性质解释实际生产、生活中的某些现象。
举一反三：
【变式9】某同学在家做如下图7－12所示实验：
在一个玻璃容器中加入l00mL水，向水中放入一块糖，在容器外壁沿液面画一条水平线，过一会儿发现糖块溶解，液面比原来水平线降低了。
通过这一现象请你推测分子具有哪些性质？
选择其中一点性质，重新设计一个实验进行探究。
请写出实验步骤、现象和结论。
图7－12
【变式10】一年的化学学习，我们亲身体验了一系列的探究实验，感受到了化学的无穷魅力。
小强在回顾整理下列实验中提炼了许多探究方法。
实验：
探究分子在不断运动（如图7－13）
实验现象：
。
该实验的探究方法是：
对看不见、摸不着的粒子，要“观察”它的运动可以设计实验，通过宏观的现象来间接认识。
（一）趣味记忆电解水实验
（1）“正氧负氢，氢二氧一”，谐音为“正养父亲、请儿养姨”或水的化学式为H2O，正好为氢二氧一。
（2）“负氢正氧，体积比为2：
1”，可谐音记忆为“父亲正让儿毕业”。
（二）网络图或集合图梳理相关知识
（1）从分子的角度理解物质的分类
（2）分子、原子的基本性质
（3）单质、化合物、氧化物、含氧化合物间的关系
（三）采用列表对比的方法掌握相似概念
如：
单质和化合物对比；分子和原子的对比等。
知识点：
水；分子的概念和性质；原子
测评系统分数：
模拟考试系统分数：
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