水的组成.pptx

1、4.2 水的组成水的组成水的物理性质，由电解水探究水的物理性质，由电解水探究水的组成水的组成第四章第四章 生命之源生命之源水水复习：复习：1.构成物质的微粒有构成物质的微粒有_、_、_。分子由分子由_构成，在化学反应中，分子构成，在化学反应中，分子可以分成可以分成_，而，而_不能再分，不能再分，_是化学变化中的最小微粒是化学变化中的最小微粒。2.物质是由物质是由_组成的。组成的。3.氧气的检验方法是氧气的检验方法是_，则说明该气体则说明该气体是氧气。是氧气。原子原子原子原子原子原子原子原子将带火星的木条伸将带火星的木条伸入气体中，若木条复燃入气体中，若木条复燃分子分子 原子原子离子离子元素元素

2、提示信息：提示信息：氢气可以燃烧，燃烧时产生淡蓝氢气可以燃烧，燃烧时产生淡蓝色的火焰，燃烧产物是水。点火时，必须注色的火焰，燃烧产物是水。点火时，必须注意安全，防止意安全，防止爆炸。爆炸。你想知道吗？你想知道吗？1.冰能浮在水面上，与水的哪些性质有冰能浮在水面上，与水的哪些性质有关？关？2.玻璃瓶中的水结冰后为什么会将瓶子玻璃瓶中的水结冰后为什么会将瓶子冻裂？冻裂？3.高原地区烧开水为什么要用高压锅？高原地区烧开水为什么要用高压锅？请同学们阅读课本请同学们阅读课本108页中水的物理性页中水的物理性质有关内容。质有关内容。一、水的物理性质一、水的物理性质色、味、态色、味、态凝固点、沸点凝固点、沸

3、点密度密度重要性能重要性能通常状况下是无色、无味通常状况下是无色、无味的透明液体的透明液体在在101.3kPa时，凝固点时，凝固点是是0，沸点是，沸点是100 4 时最大，为时最大，为1g/cm3，水结成冰之后，密度变小，水结成冰之后，密度变小，浮在水面上浮在水面上水可以溶解多种物质水可以溶解多种物质问题：水是怎样组成的？问题：水是怎样组成的？在很长的时间内，水曾在很长的时间内，水曾经被看作是由一种元素经被看作是由一种元素组成的。直到组成的。直到18世纪末，世纪末，法国化学家法国化学家拉瓦锡拉瓦锡通过通过对水的生成和分解实验对水的生成和分解实验的研究，确定水的组成。的研究，确定水的组成。下面我

4、们用科学探究的下面我们用科学探究的方式来探究一下水的组方式来探究一下水的组成。成。探究活动：探究水的组成探究活动：探究水的组成问题：问题：水分子是由什么原子构成的？水是由哪些元水分子是由什么原子构成的？水是由哪些元素组成的？素组成的？假设：假设：水分子是由氢原子和氧原子构成的；水是由水分子是由氢原子和氧原子构成的；水是由氢元素和氧元素组成的。氢元素和氧元素组成的。实验原理：实验原理：通过科学实验。一种实验是水的电解，鉴定通过科学实验。一种实验是水的电解，鉴定水的电解产物，进而推断水的组成。水的电解产物，进而推断水的组成。实验装置：实验装置：水电解器水电解器实验步骤：实验步骤：往水电解器里注满水

5、往水电解器里注满水（加少量氢氧化钠或（加少量氢氧化钠或稀硫酸），连接蓄电稀硫酸），连接蓄电池，通入直流电让水池，通入直流电让水电解，观察电极上和电解，观察电极上和刻度管内有什么现象刻度管内有什么现象发生，检验水电解的发生，检验水电解的产物。产物。【实验实验4-6】水的电解实验水的电解实验实验现象：实验现象：通电后可以发现，两个电极的表面都有通电后可以发现，两个电极的表面都有_放出。放出。电解后，连接电源负极刻度管内的气体体电解后，连接电源负极刻度管内的气体体积积_，连接电源正极刻度管内的气体体积，连接电源正极刻度管内的气体体积_，它们的比例约为，它们的比例约为_。连接电源负极刻度管内的气体连接

6、电源负极刻度管内的气体_（可（可/不不可）燃烧，产生火焰，它是可）燃烧，产生火焰，它是_。连接电源正极刻度管内的气体连接电源正极刻度管内的气体_（能（能/不不能）使带火星的木条能）使带火星的木条_，它是，它是_。气泡气泡较大较大较小较小2 1可可氢气氢气能能复燃复燃氧气氧气【实验实验4-6】水的电解实验水的电解实验探究活动：探究水的组成探究活动：探究水的组成实验结论：（宏观方面）实验结论：（宏观方面）上述实验表明，在直流电的作用下，发生水的上述实验表明，在直流电的作用下，发生水的电解，生成电解，生成_和和_，由此可知：水是由，由此可知：水是由_和和_组成的。电解的结果可用下列组成的。电解的结果

7、可用下列式子表示：式子表示：氢气氢气氧气氧气氢元素氢元素氧元素氧元素水水通电通电氢气氧气氢气氧气（H2O）（H2）（）（O2）产生气体的电极：产生气体的电极：负极负极正极正极气体的体积比：气体的体积比：2 :1可归纳为：正氧负氢，氢二氧一可归纳为：正氧负氢，氢二氧一探究活动：探究水的组成探究活动：探究水的组成实验结论：（微观方面）实验结论：（微观方面）科学家已经探明氢分子和氧分子都是双原子科学家已经探明氢分子和氧分子都是双原子分子；而且已证实在同温和同压条件下，等分子；而且已证实在同温和同压条件下，等体积的不同气体含有相同数目的分子。因此，体积的不同气体含有相同数目的分子。因此，根据水电解时产

8、生氢气与氧气体积比为根据水电解时产生氢气与氧气体积比为_的实验事实，可以推导出氢分子和氧分子的的实验事实，可以推导出氢分子和氧分子的个数比也为个数比也为_。于是，从微观角度分析，。于是，从微观角度分析，水的电解结果可用示意图表示为：水的电解结果可用示意图表示为：2:12:1探究活动：探究水的组成探究活动：探究水的组成实验结论：（微观方面）实验结论：（微观方面）水的电解实验结果的分析表明：每个水水的电解实验结果的分析表明：每个水分子是由分子是由_和和_构成构成的，因此水的化学式为的，因此水的化学式为_。两个氢原子两个氢原子一个氧原子一个氧原子H2O水电解的微观过程示意图水电解的微观过程示意图当水

9、分子分解时，生成了氢原子和氧原子当水分子分解时，生成了氢原子和氧原子，2个氢原子结合成个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集个氢分子，很多氢分子聚集成氢气成氢气；2个氧原子结合成个氧原子结合成1个氧分子，很多氧个氧分子，很多氧分子聚集成氧气分子聚集成氧气。在化学变化中，分子分成原。在化学变化中，分子分成原子，原子又重新组合成新分子，这也验证了：子，原子又重新组合成新分子，这也验证了：在化学反应里，分子可分而原子不可分。在化学反应里，分子可分而原子不可分。水电解的实验结论水电解的实验结论1.水是由氢（水是由氢（H）和氧（）和氧（O）两种元素）两种元素组成的。组成的。2.水水分子是由氢原子和氧原

10、子构成的。分子是由氢原子和氧原子构成的。3.每个水分子是由每个水分子是由2个氢原子和个氢原子和1个氧个氧原子构成的。原子构成的。4.在化学反应里，分子可分而原子不可在化学反应里，分子可分而原子不可分。分。探究活动：探究水的组成探究活动：探究水的组成注意事项：注意事项：由于水的导电性很弱，实验中常加入少量由于水的导电性很弱，实验中常加入少量氢氧化钠或稀硫酸，目的是增强水的导电性；氢氧化钠或稀硫酸，目的是增强水的导电性；电解水时通的是直流电，而不是交流电；电解水时通的是直流电，而不是交流电；与电源负极相连的电极产生氢气，与电源与电源负极相连的电极产生氢气，与电源正极相连的电极产生氧气，它们的体积比

11、为正极相连的电极产生氧气，它们的体积比为2 1，可记为：正氧负氢，氢二氧一；，可记为：正氧负氢，氢二氧一；理论上水分解产生的氢气与氧气的体积比理论上水分解产生的氢气与氧气的体积比为为21，但由于氧气比氢气在水中溶解的量，但由于氧气比氢气在水中溶解的量多，所以实验中氢气的体积往往大于氧气的多，所以实验中氢气的体积往往大于氧气的体积的体积的2倍。倍。探究活动：探究水的组成探究活动：探究水的组成拓展：拓展：氢气燃烧的文字表达式：氢气燃烧的文字表达式：水水点燃点燃氢气氧气氢气氧气（H2O）（H2）（）（O2）请思考：你能否从氢气在氧气里燃烧生成水请思考：你能否从氢气在氧气里燃烧生成水的反应，也推断出同

12、样的结论吗？的反应，也推断出同样的结论吗？答：能答：能工业上利用水的电解生产氢气和氧气。氢气可工业上利用水的电解生产氢气和氧气。氢气可作发射航天器火箭的高能燃料使用。在空间站作发射航天器火箭的高能燃料使用。在空间站中，可据此制备氧气，用以保证航天员呼吸的中，可据此制备氧气，用以保证航天员呼吸的正常供给。正常供给。课堂练习课堂练习1.水是生命活动和生产生活不可缺少的物质。水是生命活动和生产生活不可缺少的物质。下列关于水的物理性质的叙述正确的是（下列关于水的物理性质的叙述正确的是（）A.纯净的水是无色、无味的透明液体纯净的水是无色、无味的透明液体B.水的凝固点是水的凝固点是0 C.水的沸点是水的沸

13、点是100 D.水的密度是水的密度是1gcm32.冬天，自来水管容易冻裂，主要原因是（冬天，自来水管容易冻裂，主要原因是（）A.铁管热胀冷缩铁管热胀冷缩 B.铁管热铁管热缩冷胀缩冷胀C.液态水比冰密度大液态水比冰密度大 D.冰比液态水密冰比液态水密度大度大AC3.右图为通电分解水的简易装置。回答下列问右图为通电分解水的简易装置。回答下列问题：题：通电后，电极上出现通电后，电极上出现_。与与A量筒中的电极相连接的是量筒中的电极相连接的是电池的电池的_极，极，B量筒中产生的量筒中产生的气体是气体是_。检验该气体的方。检验该气体的方法是法是_ _。如果用如果用VA 和和VB 分别表示分别表示A量筒和

14、量筒和B量筒中生成气体的体量筒中生成气体的体积，则积，则VA ：VB 约等于约等于_该实验能证明的结论是：该实验能证明的结论是：_ _。_ _。负负氧气氧气2:1水是由氢元素和氧元素组成的水是由氢元素和氧元素组成的水分子是由氢原子和氧原子构成的水分子是由氢原子和氧原子构成的用带火星的木条伸入量筒内用带火星的木条伸入量筒内气泡气泡电解水时，在水中加入少量硫酸或氢氧化电解水时，在水中加入少量硫酸或氢氧化钠是为了钠是为了_ _。水电解反应的文字表达式：水电解反应的文字表达式：_。实际观察到的现象是正负两极气体的体积实际观察到的现象是正负两极气体的体积比小于比小于1 1：2 2，则原因可能有：，则原因

15、可能有：_。_。增强水的导电性增强水的导电性水水 氢气氧气氢气氧气通电通电氧气比氢气易溶于水氧气比氢气易溶于水 一部分氧气与电极反应一部分氧气与电极反应 4.如图是电解水时，水分子分解过程示意图：如图是电解水时，水分子分解过程示意图：关于对该图理解的叙述中，错误的是（关于对该图理解的叙述中，错误的是（）A A.在化学反应中分子可分在化学反应中分子可分B B.水是由氢元素和氧元素组成的水是由氢元素和氧元素组成的C C.水分子中含有氢分子和氧分子水分子中含有氢分子和氧分子D D.原子是化学变化中的最小粒子原子是化学变化中的最小粒子C5.已知：水电解后产生的氢气和氧气的体已知：水电解后产生的氢气和氧

16、气的体积比为积比为2 2：1 1。氢气的密度为。氢气的密度为0.089g/L0.089g/L；氧气的密度为氧气的密度为1.429g/L1.429g/L。氢的相对原子。氢的相对原子质量为质量为1 1；氧的相对原子质量为；氧的相对原子质量为1616。（温馨提示：在化学反应前后，元素的（温馨提示：在化学反应前后，元素的种类、质量不变；原子的种类、数目、种类、质量不变；原子的种类、数目、质量不变）质量不变）计算：水分子中氢原子和氧原子的个数计算：水分子中氢原子和氧原子的个数比。比。解：在电解水的反应中，被分解的水中氢元素解：在电解水的反应中，被分解的水中氢元素的质量等于生成的氢气中氢元素的质量，的质量等于生成的氢气中氢元素的质量，被分被分解的水中氧元素的质量等于生成的氧气中氧元解的水中氧元素的质量等于生成的氧气中氧元素的质量。所以水中氢元素与氧元素质量之比素的质量。所以水中氢元素与氧元素质量之比等于生成氢气与氧气质量之比，即等于：等于生成氢气与氧气质量之比，即等于：18设水的化学式为设水的化学式为HxOy。水中水中氢元素与氧元素质量之比为：氢元素与氧元素质量之比为：x16y18（20.089）