第4节 水的组成和净化 第1课时（导学案）（原卷版）

第4节水的组成和净化第1课时探究水的组成一、知识目标1.通过水的分解和合成反应实验探究水的组成。二、核心素养目标1.宏观辨识与微观探析：学生通过观察电解水实验中两极产生气泡、氢气与氧气体积比约为2:1的宏观现象，以及氢气燃烧时产生淡蓝色火焰并生成水雾的实验事实，辨识水的分解与合成反应的宏观特征，建立“水由氢、氧元素组成”的微观认知，形成宏观现象与微观粒子变化的关联思维。2.证据推理与模型认知：基于电解水时负极产生的气体能燃烧（氢气）、正极产生的气体能使带火星木条复燃（氧气），以及氢气燃烧生成水等实验证据，结合“化学反应前后元素种类不变”的规律，推理得出水的组成；构建“通过物质分解或合成的化学反应，依据产物组成推断原物质元素组成”的认知模型。3.科学态度与社会责任：通过参与电解水、氢气燃烧等实验的观察与分析，体验“提出问题—实验探究—收集证据—得出结论”的科学探究过程，掌握氢气验纯等实验安全规范；结合“利用太阳光和催化剂分解水”等拓展知识，激发对水分解实验的改进思路和创新意识，认识科学技术在物质组成探究中的重要作用。一、学习重点1.通过水的分解和合成反应实验探究水的组成。二、学习难点1.通过电解水实验，观察两极产生的气体体积比、验证气体成分，学会运用“现象→证据→结论”的科学探究方法，培养实验观察、记录和分析能力。一、探究水的组成1.水的物理性质水在自然界中能以______、固态、______三种状态同时存在。固态水（冰）的密度比液态水______（填“大”或“小”），可以浮在水面上。水加热煮沸产生水蒸气，水蒸气冷凝又变成液态的水，这一系列属于______变化（填“物理”或“化学”）。2.电解水实验实验目的：利用______反应使水分解，研究分解产物。实验改进：向水中加入少量______以增强导电性。实验现象：与电源正极相连的玻璃管内气体使带火星木条______，说明是______气；与电源负极相连的玻璃管内气体能在空气中______，说明是______气。实验结论：说明水是由______元素和______元素组成的。3.氢气燃烧实验纯净氢气燃烧现象：产生______的火焰，烧杯内壁凝结有______。反应表达式：氢气+______水。点燃氢气前必须先______，若发出______声说明气体不纯。一、新课导入问题思考：你能列举生活中哪些地方需要用水吗？这些水来自哪里？二、探究水的组成活动一：水的三态变化问题思考：水有哪些存在形态？固态水和液态水的密度关系有什么特殊性？问题探究：水的三态变化属于什么变化，这种变化能用于研究水的组成吗？为什么？问题讨论：你能提出研究水的组成的实验方案吗？活动二：电解水实验探究问题观察：你观察到哪些现象？问题探究：根据以上实验现象你可以推断出什么结论？问题迁移：水在煮沸过程中会变成水蒸气，水蒸气在一定条件下可以部分分解产生氢气和氧气。上述两个过程各发生了什么变化？典例：我国科学家已成功开发出海水电解制氢技术。在这个领域走在了世界前列。下列有关说法不正确的是（）A．电解水时正极产生氢气B．此技术需要克服海水对设备的腐蚀问题C．此技术需要考虑海水中的盐分及杂质对电解水的干扰D．可以利用风力发电、太阳能发电等绿电技术为电解海水提供能源三、氢气活动一：氢气的物理性质问题探究：在电解水实验中，负极产生了氢气，结合刚才的实验现象和生活经验，说说氢气有哪些物理性质？问题思考：根据氢气的性质，推测氢气可以用什么方法收集？活动二：氢气燃烧实验问题观察：你观察到什么现象？问题探究：根据以上实验现象你可以推断出什么结论？问题思考：点燃氢气前为什么必须验纯？典例：中科院赣江创新研究院等开发出的高储氢密度和放氢速率的合金储氢材料，能延长手持氢气火炬的续航时间。下列关于氢气的说法不正确的是(

)A.氢气燃烧产生淡蓝色火焰B.氢气燃烧不会产生污染物C.点燃氢气发出爆鸣声说明氢气不纯D.氢气燃烧实验不能用于探究水的组成1.某同学进行水的组成及变化的探究，其中操作错误的是（）A．检验氧气 B．氢气验纯C．

点燃氢气 D．

熄灭酒精灯2.H2的燃烧和水的电解实验如图所示。下列说法正确的是（）A．点燃H2前不用检验纯度 B．干冷烧杯内壁无明显变化C．a管内的气体是H2 D．a、b两管内气体的体积比约为1:23.下列有关氢气的说法不正确的是(

)A.氢气在空气中燃烧只生成水B.氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰C.氢气是无色、无臭、难溶于水的气体D.点燃氢气，发出尖锐的爆鸣声，说明氢气较纯4.下列关于电解水的叙述中错误的是（）A．为增强水的导电性，常在水中加入少量的氢氧化钠溶液B．在水电解器中加满水，然后接通直流电源C．电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的D．与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧5.如图是电解水的实验装置，下列相关说法错误的是（）A．电极N与电源负极相连B．正极生成的气体燃烧时产生淡蓝色火焰C．实验前加入少量硫酸钠，增强导电性D．根据实验可得出水由氢元素和氧元素组成一、探究水的组成1.电解水实验​实验现象：两极产生气体，体积比V正：V负=1:2气体验证：正极气体能使带火星的木条复燃，为氧气；负极气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，为氢气。​文字表达式为：水氢气+氧气。实验结论：水由氢元素和氧元素组成。2.氢气燃烧实验​实验现象：淡蓝色火焰，放出大量热，烧杯内壁出现水雾。文字表达式为：氢气+氧气水。​实验结论：水由氢、氧元素组成。二、氢气1.物理性质：无色、无臭、密度最小（0.089g/L）、难溶于水。收集方法：排水法或向下排空气法。2.化学性质：可燃性：燃烧生成水（唯一产物，无污染）。3.安全操作：点燃前必须验纯！尖锐爆鸣声→不纯；轻微“噗”声→较纯。考点1水的组成实验1．（2025·河南周口·三模）某同学利用如图创新装置探究水的组成。下列说法不正确的是（）A．a中气体能使带有火星的木条复燃B．a、b中气体的体积比大约为2：1C．滴加氢氧化钠溶液是为了增强水的导电性D．结合实验现象可知，水由氢元素和氧元素组成2．下列有关电解水实验的说法，正确的是（）A．电解水得到氢气和氧气的质量比为B．电解水实验中正极获得的是氢气C．电解水时正负两极所得气体体积比是8：1D．电解水时向水中加入少量硫酸钠以增强导电性3．（2025·辽宁沈阳·二模）关于如图所示两个实验，下列说法正确的是（）A．在图1中，氢气与氧气的质量比约为2：1B．在图1中，点燃a气体前需要检验其纯度C．在图1中，与玻璃管b相连的是电源的负极D．在图2中，氢气在空气中燃烧产生黄色火焰考点2氢气的性质和用途4．下列关于氢气的说法错误的是（）A．氢气的密度小，所以有时可以用氢气填充探空气球B．氢气具有可燃性，可以作燃料C．点燃氢气时一定会发生爆炸D．氢气无色、无味、难溶于水5．物质的用途利用其化学性质的是（）A．干冰——作制冷剂 B．活性炭——作吸附剂C．石墨——作电极 D．氢气——作燃料考点3氢气的验纯6．下列实验操作错误的是（