42《水的组成》表格教案.docx

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42《水的组成》表格教案

4.2《水的组成》表格教案

　　2　水的组成

　　．了解水的物理性质，了解水对于生命及生命活动的重要作用。

　　．认识电解水的实验装置，了解电解水的实验现象和结论，能分析推导出水的元素组成和水分子的原子构成，记住水的化学式。

　　．加深理解化学反应的实质以及单质、化合物、氧化物、分子、原子、元素的概念。

　　．水的物理性质

　　纯净的水是无色、无味的透明液体。

　　在压强为101.3Pa时，水的凝固点是0℃，沸点是100℃。

　　温度为4℃时，水的密度最大。

水能凝结成冰，冰的密度比水小。

　　水的特性：

①水有反膨胀现象——水在4℃时密度最大，从4℃降温或升温，水的密度都会降低；②水的比热容大，水吸收或放出较多热量而温变不大，故水有“自然空调”之称。

水能以三态在自然状态下共存，冰浮在水面保证水下生物安全过冬。

　　【例1】水是生命活动和生产生活中不可缺少的物质。

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

　　B．水的凝固点是0℃

　　c．水的沸点是100℃

　　D．水的密度是1g•c－3

　　解析：

在描述物质性质的时候，必须注意它的前提条件，否则就会出现错误。

B、c选项必须指明在压强为101.3Pa时，水的凝固点是0℃，沸点是100℃。

而在D选项中，必须说明温度为4℃时，水的密度为1g•c－3。

故A正确。

　　答案：

A

　　．探究组成水的元素

　　水究竟是混合物还是纯净物？

水是单质还是化合物？

水分子是由什么原子构成的？

水是由哪些元素组成的？

怎样证实？

　　活动探究：

水的电解实验来推断水的组成。

　　实验装置

　　实验步骤

　　①往水电解器里注满水。

　　②通入直流电。

　　③观察电极上和刻度管内有什么现象发生。

　　④用一根带火星的木条检验连接电源正极的刻度管内的气体。

　　⑤用燃着的木条检验连接电源负极的刻度管内的气体。

　　实验现象

　　①通电后可以发现，两个电极表面都有无色气体产生；

　　②两个刻度管里汇集了无色气体，液面降低，正极与负极产生气体的体积比约为1∶2；

　　③与正极连接的刻度管内的气体能使带火星的木条复燃，说明是氧气；

　　④与负极连接的刻度管内的气体能燃烧，火焰呈淡蓝色，且有水珠产生，说明是氢气。

　　电解水时，正极生成氧气，负极生成氢气，二者的体积之比为1∶2。

可用下列一个典故记忆：

　　“郑和

　　下

　　西洋”

　　“正极生成氧气”

　　或者：

“负氢正氧，氢二氧一”。

　　“氢二氧一”既指氢气与氧气的体积之比为2∶1，也指其分子个数之比为2∶1，也指水分子中氢、氧原子个数之比为2∶1，不是指氢气和氧气的质量之比为2∶1。

　　你知道吗！

　　①电解水时，在水中加入少量的氢氧化钠或硫酸，是为了增加导电性，它们不是催化剂；

　　②电解水时，发生反应的条件是“通电”而不是“电解”。

　　【例2—1】在水的电解实验中，下列说法正确的是。

　　A．正极生成氢气

　　B．正极生成的气体能燃烧，产生淡蓝色火焰

　　c．正极和负极生成气体的质量比约为1∶2

　　D．接通的电源为直流电

　　解析：

　　A×电解水时正极生成氧气，负极生成氢气。

　　B×正极生成的氧气有助燃性，不能燃烧。

　　c×正极和负极生成气体的体积比约为1∶2。

　　D√水的电解必须使用直流电。

　　答案：

D

　　实验结论

　　①宏观变化：

水在通直流电的条件下，发生分解反应，生成氢气和氧气。

属于分解反应。

反应的文字表达式：

　　②微观变化：

在水电解的化学变化中，水分子能分成氢原子和氧原子，而氢原子和氧原子却不能再分，只能重新组合成新的分子。

每两个氢原子结合构成一个氢分子，大量氢分子聚集构成氢气；每两个氧原子结合构成一个氧分子，大量氧分子聚集构成氧气。

这个实验还说明了：

在化学反应中，分子可以再分成原子，而原子却不能再分。

　　从宏观上可以认识化学变化的特征：

生成了其他物质。

　　从微观上可以理解化学变化的实质：

分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子。

　　原子是化学变化中的最小粒子。

化学反应前后，分子的种类发生了改变，而各原子的种类、数目和质量都没有改变，各元素的种类和质量也没有改变。

　　③水的元素组成：

氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，所以可推测水是由氢元素和氧元素组成的。

　　④水分子是由原子构成：

意大利科学家阿伏加德罗提出：

“在同温同压下，同体积的气体有相同的分子数。

”

　　水的电解实验中，所得氢气与氧气的体积之比约为2∶1，那么所得氢气与氧气的分子个数之比也为2∶1。

因为氢分子和氧分子都是双原子分子，意味着产物中氢、氧原子个数之比为2∶1，所以可推测1个水分子中氢、氧原子个数之比也约为2∶1，即每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，水的化学式为H2o。

　　我知道了！

　　水是由氢元素和氧元素组成的；

　　每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的；

　　水的化学式为H2o。

　　【例2—2】水在通以直流电的条件下生成氢气和氧气。

这个实验说明了。

　　A．水是由氢气和氧气组成的

　　B．水是由2个氢原子和1个氧原子构成的

　　c．水是由两个氢元素和一个氧元素组成的

　　D．此化学变化中氢原子和氧原子不可再分

　　解析：

　　A×水的组成中没有氢气和氧气，而是氢元素和氧元素，水发生化学变化能生成氢气和氧气。

　　B×水是由水分子构成。

1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。

　　c×元素是宏观概念，只讲种类，不讲个数。

　　D√化学变化中，水分子分裂成氢原子和氧原子，而后重新组合成氢分子和氧分子。

因此，该化学变化中氢原子和氧原子是不可再分的。

　　答案：

D

　　实验反思

　　①电解水的实验用的是直流电还是交流电？

　　直流电，保证电子流动方向一定。

若是交流电，电源正负极会交替变化，这样会产生氢气和氧气的混合气体，发生危险。

而且两极的电压也是交替规律性变化的。

　　②电解水的实验中，为什么要在水中加入少量的氢氧化钠或硫酸？

　　水的导电性很弱，为了增强水的导电性，常在水中加入少量的氢氧化钠或硫酸。

　　③水通电分解产生的氢气与氧气的体积比应为2∶1，但实验中氢气与氧气的体积比却大于2∶1，为什么？

　　原因主要有：

　　在水中，氢气与氧气的溶解能力不同，氧气的溶解能力比氢气大；

　　电解时产生的氧气会与金属电极发生反应，从而消耗了氧气。

　　④检验氢气时，为什么只发出爆鸣声，而且看不到淡蓝色火焰？

　　收集的气体中混入空气，点燃时会发生爆鸣现象，而看不到安静的燃烧现象。

　　【例2—3】如下图所示是通电分解水的简易装置，回答下列问题：

　　与A量筒中的电极相连接的是电池的________极，B量筒中产生的气体是__________。

　　如果用VA和VB分别表示A量筒和B量筒中生成气体的体积，则VA∶VB约等于______。

　　该实验能证明的结论是：

　　①________________________________________________________________________；

　　②________________________________________________________________________。

　　解析：

本题以有关“探究水的组成”的电解水实验为考查点，不仅要求学生熟悉电解水实验中电源的正、负极产生什么气体、两种气体的体积比，还要学生对水的组成的有关知识要熟悉。

结合图示不难知道，与A量筒内的电极相连的是电源的负极，与B量筒相连的是电源的正极，正极所产生的气体是体积相对较小的氧气。

电解的实验结果表明：

VA∶VB约等于2∶1。

通过该实验能证明的结论很多，主要从物质的组成、构成、性质、变化等角度进行分析。

　　答案：

负　氧气　2∶1　①水是由氢、氧两种元素组成的　②在化学反应中，分子可以再分而原子不能再分……

　　．用归纳法记忆电解水实验中有关的知识

　　气体汇集处：

负极正极

　　产物特征：

可燃助燃

　　气体体积比：

　2∶1

　　可简记为：

“正氧负氢，氢二氧一”。

　　【例3】如下图是电解水的装置。

通电使一定量的水分解，当在与电源某一电极相连的试管中得到10L气体时，同时在与电源另一电极相连的试管中得到气体体积是。

　　A．5L或10L

　　B．10L或15L

　　c．10L或5LD．20L或5L

　　解析：

电解水实验中正极与负极产生的气体体积之比为1∶2，题中“某一电极”不确定是正极还是负极，分两种可能进行解析。

　　答案：

D

　　解题时，一定要抓住“正氧负氢，氢二氧一”这一关键。

　　．通过实验探究物质组成的方法

　　用实验的方法来探究物质的组成，其具体的方法是设计实验，把要探究的物质分解或者跟其他物质进行反应，然后检验和分析生成物的组成情况，进而得出有关物质的组成。

　　探究水的组成，可采用水分解，鉴定分解产物的方法，也可采用氢气在氧气中燃烧成水的方法。

　　利用水的电解，探究水的组成：

【例4】如下图所示，甲、乙两图都是电解水的简易装置。

回答下列问题。

　　装置甲比装置乙有一个明显的优点，这个优点是_____________________________。

　　装置乙比装置甲有一个明显的优点，这个优点是_____________________________。

　　在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是____________________________________。

　　图中显示表明，实验是未开始，刚开始还是已进行一段时间了？

________________________。

　　开始电解后，A管收集到______气，B管收集到______气体。

　　在D处，将使用燃烧着的木条还是带火星的木条进行检验？

____________________。

　　通过该实验，你能得到的结论是_________________________________________。

　　解析：

比较两图可知，甲装置比乙装置简单，但乙装置多了检验产物的尖嘴管。

从甲、乙两图可看出，A、B、c、D四管都有一段气体，说明已电解一段时间了。

又根据“正氧负氢”电解水的结论，知道A、c管中是氧气，B、D管中是氢气。

实验结论是开放性的，从不同的角度可得到不同的结论。

　　答案：

甲的装置简单　乙装置检验产物方便　增强水的导电性　已进行一段时间　氧　氢气　用燃烧着的木条　水是由氢元素和氧元素组成的等

　　①要正确解答这些问题，关键是要看清甲、乙两图，找出它们在装置上有哪些区别，并比较其优点。

　　②通过实验除了探究物质的组成外，还可以从宏观、微观、反应物、生成物、结构、性质、变化和分类等角度进行探究，得出不同的结论。

　　．根据微观模型获得多种结论

　　表示化学变化的图解、模型等直观、形象，既能给我们提供感性认识材料，又能引起我们理性思考。

所含信息丰富，可从不同的角度解读出不同的结论。

电解水的化学变化可用下图表示：

　　解题时，要熟悉有关物质的组成、结构、性质、变化和分类规律，并用规范、科学、准确的化学术语表达出来。

对于开放性试题，从不同的角度，可以得出不同的结论。

　　从物质组成的角度分析：

物质由元素组成；

　　从物质结构的角度分析：

各物质由分子构成，各物质的分子由原子构成等；

　　从物质变化的角度分析：

宏观变化的过程，微观变化的实质等；

　　从物质性质的角度分析：

物质在化学变化中表现出来的化学性质等；

　　从物质分类的角度分析：

各物质所属物质类别。

　　【例5】如下图所示是水的电解的微观变化示意图。

　　分析图解，试从下列不同的角度回答你能得到的结论：

　　物质的组成____________________________________________________________。

　　物质的结构____________________________________________________________。

　　物质的变化____________________________________________________________。

　　物质的性质_____________________________________________________________。

　　物质的分类_____________________________________________________________。

　　解析：

元素、物质、分子、原子之间存在的关系：

　　水、氢气、氧气都由元素组成、由分子构成，它们的分子都由原子构成；水电解的微观变化示意图体现水发生化学变化的过程，既可以从宏观上来描述水的变化和化学性质，也可以从微观的角度来说明化学变化的实质。

　　答案：

水是由氢元素和氧元素组成的

　　每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的

　　在化学反应中，分子可以再分成原子，而原子却不能再分

　　水在通直流电的条件下，能分解生成氢气和氧气

　　水属于纯净物