课题3水的组成[1]

1、课题三课题三 水的组成水的组成1 1、通过模拟图，了解、通过模拟图，了解原子的结构原子的结构2 2、通过对原子结构中各微粒电性的分析，知、通过对原子结构中各微粒电性的分析，知道道原子结构中的等量关系原子结构中的等量关系3 3、通过分析，知道、通过分析，知道相对原子质量的定义及计相对原子质量的定义及计 算方法。算方法。你了解水的物理性质吗？你了解水的物理性质吗？水的组成水的组成你知道水是由什么元素组成的吗？你知道水是由什么元素组成的吗？（1）纯净的水是无色、无味的液体）纯净的水是无色、无味的液体（2）在）在101千帕时，水的凝固点是千帕时，水的凝固点是0 沸点是沸点是100，4时密度最大，时密度

2、最大， 为为1克克/厘米厘米3 。（水结冰时体积膨 胀，冰的密度小于水而浮在水面上) 一、水的物理性质一、水的物理性质揭开水组成的秘密揭开水组成的秘密18 18世纪末世纪末的三位科的三位科学家学家卡文迪许卡文迪许拉瓦锡拉瓦锡普利斯特里普利斯特里水的真面目第一次被识破（18世纪中叶）英英国的化学家普利斯特里，常常爱给朋友们表演魔术：他拿了国的化学家普利斯特里，常常爱给朋友们表演魔术：他拿了个个“空空”瓶子，在朋友们面前晃了几下，然后，他迅速地把一支点着瓶子，在朋友们面前晃了几下，然后，他迅速地把一支点着的蜡烛移近瓶子。的蜡烛移近瓶子。“啪！啪！”的一声，瓶口吐出了长长的火舌，但立刻的一声，瓶口吐

3、出了长长的火舌，但立刻又熄灭了又熄灭了原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无色的原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无色的“可燃空气可燃空气”（氢气和空（氢气和空气）。它们混合后点燃，会发出巨大的声响。气）。它们混合后点燃，会发出巨大的声响。起初，普利斯特里只是给朋友们变变魔术而已。可他并没有发现变起初，普利斯特里只是给朋友们变变魔术而已。可他并没有发现变完魔术后，瓶子里还有一位神秘的完魔术后，瓶子里还有一位神秘的“客人客人”。终于有一天，普利斯特。终于有一天，普利斯特里发现瓶壁上有不少水珠！里发现瓶壁上有不少水珠！ 水也被看作是一种元素 1781年，普利斯特里把他的发现告诉年，普利斯特里把他的发现告

4、诉卡文迪许卡文迪许。 卡文迪许用不同比例的卡文迪许用不同比例的“可燃空气可燃空气”和空气混合物进行和空气混合物进行实验，证实了普利斯特里的发现，并断定生成的液体实验，证实了普利斯特里的发现，并断定生成的液体是水。是水。 在氧元素被确认后，卡文迪许用纯氧代替空气，从而在氧元素被确认后，卡文迪许用纯氧代替空气，从而确认确认2体积的体积的“可燃气可燃气”与与1体积的氧恰好化合成水。体积的氧恰好化合成水。 虔诚的虔诚的“燃素学说燃素学说”信徒信徒，误认为这两种气体中都含有误认为这两种气体中都含有水水, ,还始终认为水是一种元素，没有做出正确的解释还始终认为水是一种元素，没有做出正确的解释,因而他们没能

5、发现水的组成。因而他们没能发现水的组成。18世纪科学发展史上最辉煌的成就之一 卡文迪许的助手布拉格登于卡文迪许的助手布拉格登于1783年年6月访问巴黎时，月访问巴黎时，将这一实验告诉了将这一实验告诉了拉瓦锡拉瓦锡。 拉瓦锡立即进行了跟踪实验，拉瓦锡立即进行了跟踪实验， 不仅合成了水，同时不仅合成了水，同时还将水分解为氧气和氢气，再次确认了水的组成，还将水分解为氧气和氢气，再次确认了水的组成，并且用氧化理论给以准确的说明。并且用氧化理论给以准确的说明。 氧化学说是对氧化学说是对“燃素学说燃素学说”的否定，关于水组成、空的否定，关于水组成、空气组成等是对亚里士多德的四元素说的批判。气组成等是对亚里

6、士多德的四元素说的批判。 实验：水的电解实验：水的电解 水电解器水电解器 顶端带有活塞的玻管顶端带有活塞的玻管 电极电极 玻璃管内装满水（玻璃管内装满水（内内加少量加少量氢氧化钠或稀氢氧化钠或稀硫酸硫酸溶液，以增强溶溶液，以增强溶液的液的导电性导电性。因为，。因为，纯水是不纯水是不易导电的。易导电的。 分别与分别与电源的电源的正、负极正、负极相连相连二、水是由什么组成的二、水是由什么组成的电解水的实验现象电解水的实验现象A.A.电极电极上产生的现象：上产生的现象：有有气泡气泡从电极冒出来。从电极冒出来。(有气体生成有气体生成)B.B.两支玻璃管内液面出现的变化：两支玻璃管内液面出现的变化：液面

7、下降液面下降C.C.产生的两种气体的体积比：产生的两种气体的体积比：与与负极负极相连的的气体的体积相连的的气体的体积是是与与正极正极相连的气体的体积的相连的气体的体积的2 2倍倍。二、水是由什么组成的二、水是由什么组成的正极正极管内的气体管内的气体氧气氧气氧气氧气能使带火星木条复燃能使带火星木条复燃1体积体积负极负极管内的气体管内的气体氢气氢气氢气氢气能点燃，产生淡蓝色火焰能点燃，产生淡蓝色火焰2体积体积水水通电通电H2O2含含H、O两种元素两种元素水是由水是由_和和_组成的。组成的。氢元素氢元素氧元素氧元素氧气氧气氧气氧气氢气氢气氢气氢气水水通电通电H2O2H2O 1、两极都有气体产生；、两

8、极都有气体产生； 2、 正、负极的气体体积为正、负极的气体体积为1：2； 3、正极产生的气体可以使带火星的木条复正极产生的气体可以使带火星的木条复燃燃 （氧气）；负极产生的气体可以燃烧（氢气）。（氧气）；负极产生的气体可以燃烧（氢气）。结论：结论：1. 水是由氢元素和氧元素组成的。水是由氢元素和氧元素组成的。2. H2OO2H2通电现象：现象：设计实验并进行验证：实验步骤实验步骤 实验现象实验现象 实验结论实验结论 1 1、在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源，观察两个电极、在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源，观察两个电极和两支玻璃管内液面的变化和两支玻璃管内液面的变化 。与电源正极

9、相连的玻璃管内液面下。与电源正极相连的玻璃管内液面下降较降较 ，与电源负极相连的玻璃管内液面较，与电源负极相连的玻璃管内液面较 。 2 2、用一根点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴处，慢慢打、用一根点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，观察。该气体能燃烧，发出淡蓝色火焰，生成唯一产物水，开活塞，观察。该气体能燃烧，发出淡蓝色火焰，生成唯一产物水，是是 。 3 3、用一根带火星的木条接近液面下降较小的玻璃管尖嘴处，慢慢、用一根带火星的木条接近液面下降较小的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，观察。该气体能使带火星小木条复燃，是打开活塞，观察。该气体能使带火星小木条复燃，是 。 分析

10、归纳：分析归纳：1 1、电解水是、电解水是 变化。属于变化。属于 反应。反应。2 2、水通电分解生成的两种物质是、水通电分解生成的两种物质是 和和 ，二者的体，二者的体积比为积比为 。少少多多氢气氢气氧气氧气化学化学氧气氧气氢气氢气21分解分解共同关注：共同关注：两电极处生成的气体经检验：正极的气体是氧气（O2），可使带火星的木条复燃；负极的气 体是氢气（H2），可以燃烧，产生淡蓝色的火焰。*电解水两电极上产生的气电解水两电极上产生的气体种类体积可简单记忆为：体种类体积可简单记忆为：“氧正氢负，氧一氢二氧正氢负，氧一氢二”。文字表达式：文字表达式：通电通电水氢气+氧气H2OH2O2水分子分解图

11、水分子分解图讨论分析动画和图片获得的信息讨论分析动画和图片获得的信息根据水分子的分解示意图，请从宏观和微根据水分子的分解示意图，请从宏观和微观两个方面说出你获得的信息（观两个方面说出你获得的信息（3至至4条）条） 1、水是由水分子构成的；、水是由水分子构成的；2、氧分子是由氧原子构成的，、氧分子是由氧原子构成的，氢分子是由氢原子构成的；氢分子是由氢原子构成的；3、水由氢元素和氧元素组成；、水由氢元素和氧元素组成；4、在化学变化中，分子可以分成原子，、在化学变化中，分子可以分成原子，而原子不能再分。而原子不能再分。 练习：实验结论练习：实验结论1.1.请填写：请填写：水电解后，生成水电解后，生成

12、 和和 ： 与电源与电源正极正极相连的试管内收集到的气体相连的试管内收集到的气体是是 。 与电源与电源负极负极相连的试管内收集到的气体相连的试管内收集到的气体是是 。V V（H H2 2）:V:V（O O2 2）= = 。氢气氢气氧气氧气氧气氧气氢气氢气2:12.下图是某同学自己设计的装置：用大塑料瓶子截去瓶底，留瓶口一段约8cm10cm，瓶口配一胶塞由里往外塞紧。A、B两极是用镀铬曲别针伸直做成，由塞子露头处连接导线。试回答： (1)(1)其所用电源为其所用电源为 电，由图可知电，由图可知A A端端为为 极。极。 (2) (2)当当A A端相连按的试管中得到的气体端相连按的试管中得到的气体是

13、是 ，可用，可用 来检验。来检验。 (3) (3)如果与如果与B B端相连的试管中气体的体积为端相连的试管中气体的体积为8mL8mL，则与则与A A端相连接的试管中气体的体积端相连接的试管中气体的体积为为 。直流直流正氧气氧气带火星小木条带火星小木条4ml挑战自我：挑战自我：1、电解水的过程中，发生变化的粒子是、电解水的过程中，发生变化的粒子是 ，保持不变的粒子，保持不变的粒子是是 和和 ，生成的新粒子是，生成的新粒子是 和和 。该实验。该实验证明，在化学反应中，证明，在化学反应中， 可以再分，可以再分， 不能再分。不能再分。2、能从电解水的实验中得出的结论是（、能从电解水的实验中得出的结论是

14、（ ）水电解是吸收能量的）水电解是吸收能量的化学反应；水由氢、氧两种元素组成；水中含有氢气和氧气化学反应；水由氢、氧两种元素组成；水中含有氢气和氧气 ；在化学反应中，分子可以再分，原子不可再分在化学反应中，分子可以再分，原子不可再分A、 B、 C、 D、 3、下列化学反应属于分解反应的是（、下列化学反应属于分解反应的是（ ）A、食盐水、食盐水水水+食盐食盐 B、蜡烛、蜡烛+氧气氧气水水+二氧化碳二氧化碳C、氧化汞、氧化汞汞汞+氧气氧气 D、氢气、氢气+氧气氧气水水水分子水分子氧原子氧原子氢原子氢原子氢分子氢分子氧分子氧分子分子分子原子原子关于实验的几点说明：1、水的导电性很弱，为了增强水的导电

15、性，常在水中加入少量的氢氧化钠或硫酸；2、水通电分解产生的氢气与氧气的体积比、水通电分解产生的氢气与氧气的体积比应为应为 2：1，但实验中氢气与氧气的体积比，但实验中氢气与氧气的体积比却大于却大于2：1，原因主要有：，原因主要有：由于氢气与氧气在水中的溶解能力不同，由于氢气与氧气在水中的溶解能力不同，在水中，氧气的溶解度比氢气大；在水中，氧气的溶解度比氢气大；在电解过程中初生的氧气从电极上逸出之在电解过程中初生的氧气从电极上逸出之前就与电极发生了氧化反应，消耗了氧气。前就与电极发生了氧化反应，消耗了氧气。1、下图表示宇宙飞船发动机内氢气和氧气燃烧生成水的微观过程。、下图表示宇宙飞船发动机内氢气

16、和氧气燃烧生成水的微观过程。下列说法错误的是下列说法错误的是( )。 A氢气、氧气和水都是由分子构成的氢气、氧气和水都是由分子构成的 B氢气和氧气燃烧生成水的过程中，分子种类发生了改变氢气和氧气燃烧生成水的过程中，分子种类发生了改变 C氢气和氧气燃烧生成水的过程中，原子种类没有发生改变氢气和氧气燃烧生成水的过程中，原子种类没有发生改变 D氢原子和氧原子保持水的化学性质。氢原子和氧原子保持水的化学性质。 在线测试：在线测试：2、 用分子和原子的知识解释水受热蒸发和电解水这两个变化。用分子和原子的知识解释水受热蒸发和电解水这两个变化。四、水的作用 一、对生命有重要作用一、对生命有重要作用 优良溶剂

17、、参与新陈代优良溶剂、参与新陈代谢，饮用、洗涤；谢，饮用、洗涤； 二、水对二、水对气候气候具有调节作用具有调节作用 大气中的水汽能阻挡地球辐射量的大气中的水汽能阻挡地球辐射量的60%，保护地球，保护地球不致冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热不致冷却。海洋和陆地水体在夏季能吸收和积累热量，使气温不致过高；在冬季则能缓慢地释放热量，量，使气温不致过高；在冬季则能缓慢地释放热量，使气温不致过低。使气温不致过低。 三、水对农业的发展有着重要作用三、水对农业的发展有着重要作用 水是农业的命脉，收多收少在于肥，收与不收在于水是农业的命脉，收多收少在于肥，收与不收在于水。水。 四、对工业生产有重要作用

18、四、对工业生产有重要作用洗涤剂、制冷剂洗涤剂、制冷剂 他们，他们揭开揭开了水组成的秘密了水组成的秘密结束揭开水组成的秘密揭开水组成的秘密18世纪末的三位科学家卡文迪许卡文迪许拉瓦锡拉瓦锡普利斯特里普利斯特里结束普利斯特里普利斯特里（Joseph Priestley ，17331804）英国的化学家英国的化学家因对气体研究因对气体研究的卓著成就，被称的卓著成就，被称为为“气体化学之父气体化学之父”亨利亨利卡文迪许卡文迪许(H.Cavendish, 17311810)英国杰出的物理学家、英国杰出的物理学家、化学家化学家制出纯氧，并确定制出纯氧，并确定了空气中氧、氮的含量，了空气中氧、氮的含量，证明水不是元素而是化证明水不是元素而是化合物。被称为合物。被称为“化学中化学中的牛顿的牛顿”。拉瓦锡拉瓦锡Antoine Laurent Lavoisier 17431794 法国化学家法国化学家进行的化学革命被公推为进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉世纪科学发展史上最辉煌的成就之一。拉瓦锡让水蒸气通过一根烧红的枪管，煌的成就之一。拉瓦锡让水蒸气通过一根烧红的枪管，得到了得到了“易燃空气易燃空气”。证明了水不是一种元素，而是。证明了水不是一种元素，而是“易燃空气易燃空气