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1、探究水的組成 名師導(dǎo)航 知識梳理 1.水的物理性質(zhì) 純凈的水是色、____________氣味的透明的液體。在壓強為101.3kPa時,水的凝固點是____________,沸點是____________,溫度為4℃時,水的密度最大。 2.水的分解 (1)實驗現(xiàn)象:通電后電極上產(chǎn)生____________,與電源正極相連的玻璃管內(nèi)氣體體積較小,與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)氣體體積較大,二者的體積比是____________?! ?2)氣體的檢驗:體積較小的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃這種氣體是____________?! ◇w積較大的氣體接近火焰時能燃燒,火焰呈淡
2、藍(lán)色,這種氣體是____________?! ?.水的合成 在空氣中點燃?xì)錃?,并在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯: (1)現(xiàn)象:氫氣在空氣中燃燒,產(chǎn)生____________火焰,燒杯內(nèi)壁有____________,用手觸摸燒杯壁感覺非常燙,說明反應(yīng)放出了大量的熱,該實驗說明氫氣具有的化學(xué)性質(zhì)是氫氣具有____________?! ?2)氫氣作為一種新型燃料,是未來最理想的能源,這是因為____________、____________、____________?! ∫呻y突破 怎樣通過水在直流電作用下的分解的實驗認(rèn)識水的組成,理解化學(xué)變化的實質(zhì)? 剖析:電解水
3、的實驗我們需要掌握:(1)實驗裝置,(2)實驗現(xiàn)象,(3)實驗結(jié)論?! ⊥ㄟ^電解水的實驗我們可知:通電以后在電源負(fù)極上產(chǎn)生的是氫氣,它具有可燃性,燃燒時火焰為淡藍(lán)色;電源正極上產(chǎn)生的是氧氣,它可以支持燃燒。我們了解了這兩種氣體的檢驗方法,水分解產(chǎn)生的氫氣和氧氣的體積比約為2∶1,為今后理論推導(dǎo)水的化學(xué)式提供了實驗基礎(chǔ)。由水通電后得到氫氣和氧氣這一化學(xué)反應(yīng)實例,我們可知:在一切化學(xué)變化中分子本身要發(fā)生改變,分成了原子,而原子不可再分。我們要學(xué)會應(yīng)用分子、原子的觀點來認(rèn)識化學(xué)變化和物理變化。 水通電后得到氫氣和氧氣,即水通電后,水中的每兩個氫原子相互結(jié)合生成氫氣分子
4、,水中的每兩個氧原子相互結(jié)合生成氧氣?! 栴}探究 問題阿伏加德羅曾經(jīng)總結(jié)出這樣一條規(guī)律:在同溫同壓下,同體積的氣體都含有相同的分子數(shù)。根據(jù)此規(guī)律圖44是某同學(xué)設(shè)計的探究水的組成的簡易裝置圖: (1)C和D試管中收集到的氣體是什么?如何檢驗? (2)C、D兩種氣體的分子個數(shù)比為多少?! D4-4 探究:本題為實驗分析題,主要考查電解水的實驗知識。解題的突破口是C、D試管中氣體的體積,由D試管中收集氣體的體積大約是C試管中的2倍,可推知:D試管中收集到的氣體是氫氣,C試管中是氧氣。因C、D試管中兩種氣體的體積比為1∶2,即C、D中兩種氣體的分子個數(shù)比也為1∶2
5、?! 〗Y(jié)論:(1)氧氣,帶火星的木條;氫氣,點燃的木條;(2)1∶2。 典題精講 例1圖4-5是電解水時,水分子分解過程示意圖。關(guān)于對該圖理解的敘述中,錯誤的是( ) 圖4-5 A.在化學(xué)變化中分子可分 B.水是由氫元素和氧元素組成的 C.水中含有氫分子和氧分子 D.原子是化學(xué)變化中的最小粒子 思路解析本題考查了物質(zhì)的構(gòu)成和分子、原子的有關(guān)知識。水分子在直流電的作用下,分裂成氫原子和氧原子,每兩個氫原子結(jié)合成一個氫分子,每兩個氧原子結(jié)合成一個氧分子。由此可知,水是由氫元素和氧元素組成的,并且我們可以看出在化學(xué)變化的過程中分子是可分的,而原子
6、不可在分。所以A、B、D都正確,而水是純凈物,由分子構(gòu)成的純凈物,分子的種類只有一種,所以水中只有水分子而沒有氫分子和氧分子,所以C是錯的。 答案:C 例2在實驗室中探究氫氣的有關(guān)性質(zhì),將下列探究報告填寫完整: 探究內(nèi)容探究方法現(xiàn)象結(jié)論 氫氣的密度比空氣小 氫氣燃燒后的產(chǎn)物是水 思路解析本題是實驗探究題,在明確探究問題之后,思索和尋求探究的方法,根據(jù)實驗現(xiàn)象,得出探究的結(jié)論,敘述要準(zhǔn)確?! 〈鸢福骸 ∮脷錃獯捣试砼莘试砼菰诳諝庵猩仙龤錃獾拿芏缺瓤諝庑 ↑c燃,在火焰上方罩一個干燥的燒杯能燃燒,燒杯內(nèi)壁上有水珠氫氣具有可燃性,生成物是水 知識導(dǎo)學(xué)
7、電解水的實驗說明: (1)水在通電后,產(chǎn)生了兩種物質(zhì),即氧氣和氫氣,在反應(yīng)中消耗了電能,是吸收能量的化學(xué)變化?! ?2)水在直流電作用下的分解揭示了化學(xué)變化的實質(zhì):在化學(xué)變化中,反應(yīng)物的分子先分裂成原子,原子再重新組合成新的分子?! ?3)水通電后得到了氫氣和氧氣說明了水是由氫和氧兩種元素組成的;氫氣由氫元素組成;氧氣由氧元素組成?! 錃馊紵螽a(chǎn)生了水,從而完成了對水的合成。實驗時的現(xiàn)象要掌握兩點:一是淡藍(lán)色火焰,二是燃燒后的產(chǎn)物是水,并放出大量的熱?! 淠茉吹拈_發(fā)和利用是世界性的課題,作為理想的能源,氫能有著以下特點:燃燒放熱多;來源廣泛,以水做原料