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1、- 1 -水水教学目的教学目的1、掌握水的物理性质和化学性质，学习关于水的电解的相关计算；2、掌握水的净化方法及重要操作过滤3、学习氢气作为拓展性课题教学内容教学内容一、水的组成一、水的组成 1、化学式：、化学式： 水由分子构成，分子在不断运动着，分子间有空隙，且分子间有一定的相互作用。2、水的电解：、水的电解： 实验装置：实验现象：电极上有气泡，一段时间后试管 1 和试管 2 中所收集到的气体体积比约为 l2。气体检验：等收集较多气体后，设法从水槽中取出试管（应堵住试管口）进行检验：用带火星的木条检验试管 1 中的气体，发现它能使带火星的木条复燃，说明是氧气。试管 2 中的气体移近火焰时，气
2、体能燃烧，火焰呈淡蓝色。这是氢气。实验结论：水在通电的条件下，发生分解反应产生氢气和氧气。氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，这说明了水是由氢元素和氧元素组成。说明：为了增强水的导电性，有时可在水中加入适量的稀硫酸或氢氧化钠溶液。电解水所用电源为直流电。有时收集到气体量较少时，当检验试管 2 中的气体时，可能只发出爆呜声，而看不到淡蓝色火焰。氢气是一种无色、无臭，难溶于水，密度非常小的气体，混有空气或氧气的氢气遇到明火可能发生爆炸。【思考】理论上与正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比应是 12，但在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往小于 l2。这是为什么？氧气在水中溶解性比氢气稍大。氧气氧
3、化性很强，有时在电极上就与电极发生了氧化反应。- 2 -【思考】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？使用氢气时，要注意安全。点燃氢气前，一定要检验氢气纯度。具体做法是：用一小试管，收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，就说明氢气不纯，如果声音很小，就说明氢气较纯。【思考】在水的电解实验里，有新物质生成吗？水发生了什么变化？有新物质 H2和 O2生成，所以水发生了化学变化。 二、水的性质二、水的性质1水的物理性质：水的物理性质：无色无味的液体、沸点 100C、熔点（或凝固点） 0C水
4、的反常膨胀：水能存储大量热能：【思考】为什么沿海城市昼夜温差不大？物质在水中的分散：配制水溶液、胶体、悬浊液、乳浊液。 （都是混合物）溶液：均匀、稳定悬浊液：固体小颗粒和水形成的混合物；乳浊液：小液滴和水形成的混合物。 （这种液滴与水不互溶）例如油与水形成乳浊液。2水与某些化合物的反应：水与某些化合物的反应：与二氧化碳反应：化学方程式：向水中通入二氧化碳气体时，只有一部分二氧化碳与水反应。与氧化钙反应：现象：剧烈反应，放出大量的热。产物俗名熟石灰。化学方程式：思考：如果向反应后的溶液吹气：现象：化学方程式：3拓展性课题拓展性课题最轻的气体最轻的气体- 3 -（1）氢气的制备：H2SO4+Zn
5、ZnSO4 +H2 制备装置：（1）氢气是目前所知的最轻的气体。在标准大气压下，0OC 时氢气密度为 0.0899g/L，仅为空气的 1/14。所以氢气可作为飞艇的填充气体（由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充） 。（2）灌好的氢气球，往往过一夜，第二天就飞不起来了。这是因为氢气能钻过橡胶上人眼看不见的小细孔。不仅如此,在高温、高压下,氢气甚至可以穿过很厚的钢板。这说明了氢气分子非常的小。（3）氢气不溶于水，收集氢气可以用排水集气法，也可以用向下排空气法。 （请画出两种收集方法的图示）（4）氢气易燃，请写出其燃烧的化学方程式：氢气与空气或氢气与氧气的混合气体，遇明火很有可能发生爆
6、炸。当空气中所含氢气的体积占混合体积的0.4%74.2%时，点燃都会产生爆炸，这个体积分数范围叫爆炸极限。所以在点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。检验方法：收集一小试管的氢气，用拇指堵住试管口，将试管口移近火焰，再松开拇指，如果发出尖锐的爆鸣声，则氢气不纯。（5）氢气主要用作还原剂。能够从某些金属的氧化物中将金属置换出来。例：CuO+H2Cu+H2O【例题解析】1、怎样通过水的分解反应理解化学反应的实质【例 1】右图是水分子分解示意图，该图说明了（ ）A.水由氢气和氧气组成B.水由氢元素和氧元素组成C.水分子中氢分子和氧分子D.水分子在化学反应中可以再分解析：从宏观上看，水由氢元素和氧元素组成。
7、从微观上看，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。水分子中不存在氢分子和氧分子，更不存在氢气和氧气。水中 H 的下标与氢气中 H 的下标含义不同，前者指一个 H2O 分子中有 2 个氢原子，此时氢元素处于化合态；后者的氢元素处于游离态。化学反应的实质是原子重新组合成新的分- 4 -子。水分子在化学反应中是可以发生变化的。但要让水分子分解出氢气和氧气需要通电、高温等条件。有的化学反应条件不具备就不能反应。2、怎样区分与水有关的纯净物和混合物 【例 2】 下列物质中：汽水、井水、雨水、矿泉水、蒸馏水，属于纯净物的是 解析：纯净物只有一种物质组成，但一种物质不等于说只有一种元素。一种元素组成的纯净
8、物是单质，但一种元素组成的物质不一定是单质，例如 O3 和 O2 组成的混合物，只有一种元素，但却是混合物；多种元素组成的纯净物是化合物。多种元素组成的物质不一定是化合物，可能是混合物。3、怎样解答与水的电解有关的综合题【例 3】 依据右图所示，下列关于电解水实验叙述正确的是（ ）A.氧气与氢气体积比是 2：1B.试管中气体使带火星木条复燃C.b 试管中气体移近火焰时发出爆鸣声。D.水是由氢、氧两种元素组成的。解析：本题首先要看清楚图，其次要明确氧气和氢气分别产生在哪个试管。连电极的两个试管里都有气泡，连正极的 b 试管里产生的是氧气，a 试管里产生的则是氢气。通电时两个水分子生成一分子氧气和
9、两分子氢气，所以氧气与氢气的体积比是 1：2。氧气有助燃的作用，不纯的氢气移近火焰时发出爆鸣声。【例例 4】 天然水中含有许多杂质，可利用吸附、沉淀、过滤和蒸馏等方法净化，其中净化程度最高的方法是 解析： 电解水实验要记住“负氢正氧，氢二氧一” ；蒸馏这种方法得到的是蒸馏水，净化程度最高。电解水的实验及水的组成有三个记忆点：正极上逸出氧气，负极上逸出氢气；V（H2）：V（O2）=2：1；m（H2）：m（O2）=1：8。 【例 5】下列做法会造成水污染的有（ ）工业生产中废气、废水、废渣的任意排放；生活污水的任意排放；核爆炸的散落物；化肥、农药使用不当，随雨水流入江河。A只有 B只有 C D解析
10、：造成水污染的原因有工业上废气、废水、废渣的任意排放；人类生活污水的任意排放；化肥、农药任意使用；核爆炸的散落物更有放射性物质存在。4、怎样理解水净化的各种方法过滤 - 5 -过滤是除去液体中混有难溶固体物质的认识水平，它是借助过滤器完成的。过滤器是由漏斗和滤纸组成，还需要用烧杯、铁架台、铁圈、玻璃棒等仪器完成实验。过滤操作要点是“一贴、二低、三靠” 。图中玻璃棒没有靠在三层滤纸一边，漏斗下端管口没有靠烧杯内壁。须强调的是，只有当过滤材料结构的空隙比液体中杂技颗粒小的情况下，才能达到将常温液体过滤澄清的目的。明矾净水，其原理是明矾溶于水后形成胶体，对杂质和微生物进行吸附，使杂质沉降，这个过程涉
11、及到化学变化也涉及到物理变化。明矾形成胶体属于化学变化，吸附过程属于物理变化。市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭来吸附水中的杂质。活性炭吸附后能力较强，不仅可以吸附后液体中不溶性物质，还可以吸附后掉一些可溶性杂质，除去臭味。目前普遍使用氯气为自来水消毒。长期饮用硬水对人体健康是有害的，但可以把硬水软化。生活中一般通过煮沸的方法降低水的硬度。实验室一般用蒸馏的方法来降低水的硬度。【练习】1天然水中含有许多杂质，实验室常用过滤的方法除去水中悬浮的杂质，过滤需要用到的仪器和用品有（填写下列序号） 带铁圈的铁架台；酒精灯；漏斗；玻璃棒；量筒；烧杯；滤纸。利用蒸馏原理可以从海水中提取食盐，仅选择的仪
12、器不能完成实验室蒸发食盐水的实验，还需要的仪器是 2为了探究“水的净化”过程，某实验小组从护城河中取了水样，观察到如下现象：水样呈黄色，有异味；水样浑浊，有固体小颗粒。现对水样进行如下处理：（1）向水样中加入明矾溶解，静置一段时间后，进行 操作，除去固体小颗粒，再向滤液中加入活性炭，利用其 性除去水样中的颜色和异味，该过程属于 变化（填“物理”或“化学” ） 。【课堂练习】1过氧化氢（H2O2）是隐形眼镜的洗液成分，下列有关过氧化氢的说法正确的是（ ）A它由氢气和氧气组成B它由氢元素和氧元素组成C它由一个氢分子和一个氧分子构成D它由两个氢元素和一个氧元素构成2水源污染主要是由于（ ）A天然气跟
13、空气、岩石和土壤等长期接触B水生植物和繁殖，海水的大量蒸发C工业生产中废渣、废水、废气的排放- 6 -D城市生活污水的排放，农业生产中大量使用农药和化肥3水的状态除了气液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到-165OC 时形成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度相同。有关玻璃态水的叙述正确的是（ ）A水由液态变为玻璃态，体积缩小B水由液态变为玻璃态，体积膨胀C玻璃态是水的一种特殊状态D玻璃态水能形成晶体4下列物质属于化合物的是（ ）A自来水 B盐水 C石灰水 D蒸馏水5第 28 届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类 1000 年的能源需求。天然
14、气水合物是一种晶体，晶体中平均每 46 个水分子建成 8 个笼，第个笼可容纳 1 个 CH4分子或 1 个水分子。若晶体中每 8 个笼只有 6 个容纳了 CH4 分子，另外 2 个笼被游离水分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为（ ）ACH414H2O BCH48H2O CCH47H2O DCH46H2O326将口红溶液（一种红色液体）滴入热水和冷水中，其实验现象如下表所示。实验过程冷水热水开始红色扩散较慢红色扩散较快长久放置最终均成红色均匀、透明的液体依据此实验现象不可能得出的结论是（ ）A.分子是由原子构成的B.分子间有间隙C.分子总是在不断运动着D.温度升高，分子扩散速度加快7下列变
15、化中属于化学变化的是（ ） A水结冰 B镁带燃烧 C乙醇挥发 D石蜡熔化8下列水的性质中，能证明分子在化学变化中可分的是（ ）A水受热变成水蒸气B水结冰后体积膨胀C水通电后分解成氢气和氧气D水的厚度较大时会呈现蓝色绿色【课后作业课后作业】1国家游泳中心“水立方”的设计灵感于一个“方盆子”许多“水泡泡”许多“水分子”。下列关于水分子的说法正确的是（ ）A. 水分子是极小的水滴 - 7 -B. 1个水分子由 1 个氢分子和 1 个氧原子构成C. 1 个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成D. 水分子不能再分2今年，我国世界水日的宣传主题为“转变用水观念，创新发展模式”。围绕这一主题采取的措施不合理的是( )。A将工业用水重复使用B农田灌溉改大水漫灌为喷灌或滴灌C将对处理的污水再使用改为对地下水的继续大量开采D将不间断注水的洗衣机换成分段注水的洗衣机3下列净水操作过程中，利用物质化学性质的是（ ）A、取水B、沉淀C、过滤D、消毒4分
