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《水的组成及变化的探究》教案

1．认识水的组成。

2．了解水在通电条件下发生的变化，进一步认识分解反应。

3．进一步体会科学探究的过程和方法。

重点：了解水在通电条件下发生的变化。

难点：实验操作电解水及点燃氢气。

准备分组实验的仪器和药品。

一、情景导入

我国空间站有太阳能发电，电力充足，航天员呼吸需要氧气，可以用电解水的方法获得氧气。你知道电解水实验怎样操作吗？

二、合作探究

水的分解

【实验用品】水电解器、烧杯、带尖嘴的玻璃导管、直流电源、铁架台(带滴定夹)、酒精灯、弹簧夹、导线、木条、火柴。硫酸钠溶液(或氢氧化钠溶液)。

【提问】注意观察，接通电源后，电极上发生什么现象？两支玻璃管内的液面有什么变化？片刻后，比较两支玻璃管中产生气体的体积。

【回答】接通电源后，电极上有气泡产生。两支玻璃管里汇集了气体，液面降低，其中正极产生的气体比负极产生的气体少。

【实验现象】一段时间后电极上有气泡产生，正极与负极气体体积比约为1∶2。

【讲述】水电解后两支玻璃管中得到的气体是同一物质还是不同物质？电解得到的物质究竟是什么？我们通过实验来鉴定。

【实验现象】用燃着的木条检验正极端玻璃管中的气体，发现木条燃烧得更旺；用燃着的木条检验负极端玻璃管中的气体，发现气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色。

【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。水是由氢元素和氧元素组成的。电解水反应的文字表达式为：水eq\o(―――→,\s\up7(通电))氢气＋氧气。

水的生成

【实验步骤】点燃纯净的氢气，氢气在空气里安静地燃烧，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，可观察到烧杯内壁上出现大量小水珠，说明氢气燃烧有水生成。

【补充】在点燃的条件下，纯净的氢气可以在空气里安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，燃烧产物是水，所以被认为是最清洁的燃料。如果氢气不纯，混有空气(或氧气)，点燃时就有可能会发生爆炸。氢气可以燃烧，所以氢气可以用点燃法来检验。

【提问】混有空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，那么在你使用氢气，尤其是点燃氢气时应注意什么问题？具体应怎样做？

【讲解】使用氢气时，要注意安全。由于氢气具有可燃性，若氢气中混有氧气，点燃时可能发生爆炸，因而点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。氢气的验纯方法：收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，若听到尖锐爆鸣声，说明氢气不纯，需要再收集，再检验；若听到很小的“噗”的一声，说明氢气较纯。

【注意】凡是可燃性气体在点燃时都要验纯，以防爆炸。

实验活动2水的组成及变化的探究

一、水的分解

1．电解水的实验：

(1)现象：出现大量气泡，V正极∶V负极＝1∶2(体积比)。

(2)产物检验：

a．正极气体：能使带火星的木条复燃→氧气；

b．负极气体：能够燃烧，火焰呈淡蓝色→氢气。

2．水是由氢元素和氧元素组成的。

二、水的生成

点燃氢气，有大量小水珠生成，说明氢气燃烧有水生成。

课后知能演练

基础巩固

1.下列有关氢气的说法,你认为不正确的是()。

A.氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体

B.氢气在空气中燃烧时,产生淡蓝色火焰

C.氢气和液氢的化学性质不同

D.点燃氢气,验纯,若发出尖锐的爆鸣声,则表明氢气不纯

2.下面关于电解水实验的叙述正确的是()。

A.电解水实验说明水是由氢、氧两种元素组成的

B.电解水实验说明水是由2个氢原子、1个氧原子构成的

C.水电解的文字表达式:水氢气+氧气

D.若a试管中气体为5mL,则b试管中气体为10mL

3.下图是表示气体分子的示意图,图中“”和“”分别表示两种不同质子数的原子。其中可能表示氧化物的是()。

能力提升

4.水在生命活动和生产、生活中起着十分重要的作用。

(1)从物质分类的角度看,水是(填“单质”或“化合物”)。?

(2)从微观构成的角度看,水是由构成的。?

(3)从宏观组成的角度看,水是由组成的。可以通过电解水的实验验证水的组成,装置如图所示。玻璃管a中产生的气体是,该反应的文字表达式为?。?

5.水是生命活动不可缺少的物质。下图是探究水的组成的实验装置,请回答相关的问题。

(1)用水蒸气与红热的铁反应,可将水转化为氢气,同时生成四氧化三铁。模拟实验装置如图1所示。

①图1中导管口吹出来的肥皂泡往上飘走,说明氢气的密度比空气的密度。

②该反应的文字表达式为。?

(2)电解水实验的简易装置如图2所示,b中收集到的气体是;从该实验得到关于水的组成的结论是;电解水反应的文字表达式为?。?

思维拓展

6.(2023·湖南株洲中考改编)某校化学兴趣小组