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水的组成、分子和原子撰稿：冯玉柱　审稿：魏国福　 责编：祝鑫 【学习目标集成】　　1．根据电解水实验，认识水的组成。　　2．了解单质、化合物的区别。　　3．了解人类认识物质世界的过程和方法。　　4．认识物质是由分子、原子等微小粒子构成的。　　5．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。　　6．分子的基本特征，并能解释现象　　7．培养抽象思维能力、想象力和分析、推理能力。　　重点：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。　　难点：单质、化合物的区分；分子和原子概念的理解。[知识要点梳理]知识点一： 水的电解实验　　1．实验仪器：水电解器（或水槽和试管）、直流电源、酒精灯。　　2．实验药品：水、氢氧化钠（或稀硫酸）。　　3．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。　 　　　　　　　　　　　　　　　4．实验现象：电极上有气泡产生，一段时间后正极产生的气体少，负极产生的气体多；正极与负极气体体积比约为1∶2。　　5．检验气体：如图7－2所示，用带火星的木条检验试管1中的气体，发现木条复燃，说明是氧气；试管2中的气体接近火焰时，气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，说明是氢气。　　6．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　　7．实验分析：氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成；由此说明水不是由一种元素组成，而是由氢、氧两种元素组成。　　【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1∶2，但在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往小于l∶2。这是因为：　　（1）氧气在水中溶解性比氢气稍大。　　（2）氧气氧化性很强，有时在电极上就与电极发生了氧化反应。　　2．电解时通常在水中加入少量氢氧化钠（或稀硫酸）是为了增强水的导电性。它们本身并未参加反应。　　3．水是由氢、氧两种元素组成，不能说水是由氢气和氧气组成。因为水中没有氢气，也没有氧气，是一种物质组成的纯净物。　　4．电解水所用电源为直流电。知识点二：氢气　　1．物理性质：氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小（相同条件下密度最小的气体）。　　2．化学性质：　　（1）纯净的氢气在空气中安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热并生成水。　　（2）不纯的氢气在空气中燃烧可能会发生爆炸。　　（3）以上反应的文字表达式为：氢气+氧气 水　　　　　　　　　　　　　　　　 H2　　O2　　　　 H2O　　3．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4.0%-74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个体积分数的范围叫做氢气的爆炸极限。所以点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。　　（2）验纯的方法：如图7－3所示，收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，需要再收集检验。若声音很小或听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。　　　　　　　　　　　　　　　　　4．用途：　　（1）氢气是理想的可再生能源。这是由于其燃烧放热多（又称高能燃料），燃烧产物是水、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盐酸、合成氨、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，否则试管内的氢气火焰可能还未熄灭，有可能使气体发生器内不纯的氢气燃烧发生爆炸。　　2．点燃任何可燃性气体之前都必须检验气体的纯度，以防止发生爆炸。　　3．由于氢气具有可燃性，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1．单质与化合物的区别与联系 　 单　　 质 化合物 概念 由同种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物 举例 氧气、氮气、铁、铜 氧化铝、二氧化硫、高锰酸钾、双氧水 联系 它们均属于纯净物，单质发生化合反应可以生成化合物 2．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，但它包括氧化物。　　联系：氧化物与化合物是个体与总体的关系，氧化物属于化合物，化合物包括氧化物，如图7－4。