第四单元自然界的水课题3 水的组成
1.氢气是无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气的小,能在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰。

2.电解水的实验:①正极产生氧气,负极产生氢气,相同条件下,两种气体的体积之比约为1∶2。

②文字表达式:水氢气+氧气。

③结论:水是由氢元素和氧元素组成的。

3.单质:由同种元素组成的纯净物。

4.化合物:由不同种元素组成的纯净物。

5.氧化物:由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。

知识点1:氢气的性质
1.物理性质:氢气是一种无色、无臭的气体,难溶于水,密度比空气小,是最轻的气体,故名“氢气”。

2.化学性质:氢气具有可燃性,在空气中燃烧时放出大量的热,火焰呈淡蓝色,生成水。

反应的文字表达式为:氢气+氧气水。

氢气与空气或氧气的混合气体遇明火可能发生爆炸,因此,点燃氢气前一定要先验纯(如图所示)。

3.验纯:用排水法或向下排空气法收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,试管口向下靠近酒精灯火焰,然后移开拇指点火,若发出尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯净,若声音很小则表明氢气较纯。

【例】纯净的氢气在空气中燃烧,下列现象不符合事实的是( )
A.产生淡蓝色火焰
B.用冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水珠生成
C.接触烧杯感到发烫
D.开始安静地燃烧,时间久了就会发生爆炸
答案:D
点拨:纯净的氢气在空气中能安静地燃烧,若氢气中混有空气或氧气,点燃时易发生爆炸。

知识点2:水的电解实验
实验设计实验目的:通过电解水的实验探究水的组成。

实验原理:(1)水氢气+氧气。

(2)根据氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的及化学反应前后元素的种类不变,可知水是由氢元素和氧元素组成的。

实验用品:水电解器、直流电源、水、氢氧化钠溶液(或硫酸钠溶液)
实验步骤:在电解器玻璃管里加满水,并向其中加入少量氢氧化钠溶液(或硫酸钠溶液),接通直流电源。

分析论证实验现象:(1)电极上出现气泡,用燃着的木条检验正极端玻璃管中的气体,发现木条燃烧更旺,说明是氧气;负极端玻璃管中的气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,说明是氢气。

(2)通电一段时间后,正极端玻璃管和负极端玻璃管中所收集气体的体积比约为1∶2。

实验分析与结论:(1)水在通电的条件下发生了分解反应,生成了氢气和氧气。

反应的文字表达式为:水氢气+氧气。

(2)氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,由此说明水是由氢元素和氧元素组成的。

误差分析水通电分解产生的氢气与氧气的体积比约为2∶1,但实验中往往大于2∶1,原因是:氧气在水中的溶解性比氢气稍强;其次是氧气的氧化性很强,部分氧气与电极发生了氧化反应。

实验点拨由于水的导电性很弱,产生气体的速率太慢,故实验时在水中加入少量硫
酸钠或氢氧化钠溶液,目的是为了增强水的导电性,加快水的电解速率,但不影响实验结果。

巧记速记水中通入直流电,正氧负氢会出现,氢二氧一体积比,任何时候都不变。

【例】下列关于电解水的叙述中错误的是( )
A.为增强水的导电性,常在水中加入一定量的氢氧化钠溶液
B.在水电解器中加满水,然后接通直流电源
C.电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的
D.与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧
答案:D
点拨:电解水时,与电源正极相连的玻璃管内得到的气体是氧气,它不能在空气中燃烧,但可以使带火星的木条复燃。

知识点3:单质、化合物、氧化物
1.单质和化合物,见下表。

单质化合物概念由同种元素组成的纯净物叫做单质
由不同种元素组成的纯净物叫做化合
物区别由同种元素组成由不同种元素组成
举例氧气(O2)、氮气(N2)、铁(Fe) 高锰酸钾(KMnO4)、水(H2O) 联系(1)都是纯净物;(2)单质化合物
易错警示判断一种物质是单质或化合物的前提:必须是纯净物,这点往往容易忽略。

因为同种元素组成的物质可能是纯净物,如氧气,也可能是混合物,如氧气(O2)和臭氧(O3)的混合气体。

2.氧化物:由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素的叫做氧化物,如二氧化硫(SO2)、水(H2O)、五氧化二磷(P2O5)等。

判断一种物质是否是氧化物,除了看是否含有氧元素外,还必须要看该化合物中是否含有两种元素,两个条件都具备了才是氧化物。

拓展延伸氧化物与含氧化合物的关系,见下表。

氧化物含氧化合物
不同点
仅由两种元素组成,其中一种是氧
元素的化合物
含两种或两种以上元素,其中一种是氧
元素的化合物
相同点都属于化合物,都含有氧元素
联系氧化物属于含氧化合物,含氧化合物不一定是氧化物
【例】下列物质中属于化合物的是( )
A.蒸馏水
B.清新的空气
C.纯牛
奶 D.加碘食盐
答案:A
点拨：解答本题的关键是理解化合物的概念。

蒸馏水是纯水,不含其他任何物质,属于纯净物,水是由氢元素和氧元素组成的,故蒸馏水又属于化合物;清新的空气中含有氧气、氮气、稀有气体等多种物质,属于混合物;牛奶中含有水、蛋白质等多种物质,属于混合物;加碘食盐中含有碘酸钾和食盐(以后学),属于混合物。

故选A。

考点1:电解水的实验
【例1】某同学制作了如图所示的简易电解水装置,进行家庭小实验(注:该装置气密性良好,且反应一段时间后停止通电,A、B管内液面均高于图中D线)。

请根据要求回答问题:
(1)闭合开关后观察到:①A、B管内的现象
是;
②C管中的现象是,产生此现象的原因
是。

(2)若检验A管内生成的气体应该
用。

答案:(1)①电极上出现气泡,一段时间后,管A和管B中所收集的气体体积比约为1∶2 ②液面上升;水通电分解生成的氢气和氧气使A、B管内压强增大(或A、B管内气压增大,大于管外大气压,合理即可),把水压入C管中,所以C管内液面上升(2)带火星的木条点拨：(1)电解时在两极都产生气泡,且随着电解的进行,产生的氢气和氧气分别聚集在B管和A管的上端,造成管内压强增大,使C管内液面上升;(2)检验氧气一般用带火星的木条。

考点2:物质的简单分类
【例2】根据物质组成是否单一,可将物质分为混合物和纯净物,如空气、澄清的石灰水属于,水、五氧化二磷属于。

根据纯净物的元素组成是否单一,又可以将纯净物分为单质和化合物。

以下物质中:(1)氧气;(2)水;(3)高锰酸钾;(4)二氧化锰;(5)过氧化氢;(6)碳;(7)五氧化二磷;(8)铁。

其中属于单质的是
(填序号),它们共同的特点是;属于化合物的是(填序号),其共同的特点是;若将(2)(4)(5)(7)归为一类,称作氧化物,则它们组成的共同特点是。

答案:混合物;纯净物;(1)(6)(8);都由同种元素组成;(2)(3)(4)(5)(7);都由不同种
元素组成;都由两种元素组成,其中一种元素为氧元素
点拨：在给物质分类时做到“两抓”,即抓层次,抓要素。

所谓抓层次就是先大后小,即先依据“一物多物”分出纯净物和混合物,再在纯净物中根据“一素多素”分出单质和化
合物;抓要素就是要理解概念的要素,单质是“一物一素”,化合物是“一物多素”。

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