探究水的组成(公开课)

探究水的组成
请问： 请问：
水有用吗，水是什么？
生 命 之 源
︱
水
波 涛 汹 涌 的 大 海
平 静 的 湖 水
冰山一角
我们的“水球” 我们的 水球” 水球
水的应用
一、水是什么：
人类很早就知道水、利用水，水无色、无味、、 透明，是自然界中最常见的液体。古代哲学家 们认为，水是万物之源，万物皆复归于水，所 以一直把水、火、气、土当作四个基本元素， 由它们构成世界上一切物体。 直到18世纪年法国科学家拉瓦锡用实验才证明 水不是元素，是由两种气体化合而成的产物。 1809年，法国化学家盖吕萨克测定，1体积氧 和2体积氢化合，生成2体积水蒸气。后来的科 学家便定出了水的分子式：H2O
结论：
宏观认识：水是由氢元素和氧元素组成的。 微观认识：水是由水分子构成的； 一个水分子是由两个氢原子和一个 氧原子构成的。
小结：
1. 水的组成：水是纯净物，是一种化合物，又 是氧化物。从宏观分析,水是由氢、氧元素组成 的。从微观分析，水是由水分子构成的，水分 子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。 2.水电解现象：负极产生的无色无味气体能燃 2. 烧，发出淡蓝色的火焰，它是氢气；正极产生 的无色无味气体能使带火星的木条复燃，它是 氧气；负极与正极产生的气体体积比为2：1
C 液态水比冰密度大 D 冰比液态水密度大
4.（第四组） (1).下列关于水的组成，叙述正确的是（ D ） A 水是由氢气和氧气组成的 B 水是由氢分子和氧分子组成的 C 水是由氢分子和氧原子组成的 D 水是由氢元素和氧元素组成的 (2). 下列说法中错误的是（ C ） A 冰比水轻，能浮在水面上 B 电解水就是分解反应
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水中加入少量的硫酸（ 水中加入少量的硫酸（ H2SO4 ）或氢 氧化钠（ 的目的是：增强水的导电性。 氧化钠（ NaOH ）的目的是：增强水的导电性。 现象口诀：正氧负氢直流电，气体体积1 现象口诀：正氧负氢直流电，气体体积1：2。
通电
水
（分解反应） 氢气 ＋ 氧气 分解反应）
如何确定水 的化学式呢？ 的化学式呢？
2.（第二组） (1).下列变化属于化学变化的是（ C ） A 水蒸发 B水沸腾 C水电解 D 水结冰 (2). 能准确描述水的物理性质的是（ B ） A 水不能燃烧 B 在101.3KPa下，水在4℃时密度最大
C 水的沸点是100 ℃ D 电解水可得到氢气和氧气
3.（第三组） (1).若用“ ” 表示氢原子，用“ ” 表示 氧原子，则保持水的化学性质的微粒可表示为 D （ ） A B C D C (2). 冬天，水管容易冻裂，主要原因是（ A 铁管热胀冷缩 B 铁管热缩冷胀 ）
谢谢！
2010.11.09
制出纯氧，并确定了空 气中氧、氮的含量，证明水 不是元素而是化合物。被称 为“化学中的牛顿”。
18世纪末的三位发现水的组成的科学家
拉瓦锡 Antoine Laurent Lavoisier 1743~1794 法国化学家
进行的化学革命被公推为18世纪科学发展史上最辉煌的 成就之一。他所提出的新观念、新理论、新思想，为近代化 学的发展奠定了重要的基础。
A. 水是由氢分子和氧分子构成的 B. 水是由氢原子和氧原子直接构成的 C. 正极和负极所得的气体质量之比为2：1 D. 正极和负极所得的气体体积之比为2：1
3. 博 士 伦 隐 形 眼 镜 洗 液 的 主 要 成 分 是 双 氧 水 （H2O2），下列关于H2O2 的叙述正确的是（ B） A、H2O2 是由氢气和氧气组成 B、H2O2是由氢元素和氧元素组成 C、 H2O2分子由二个氢元素和二个氧元素构成 D、H2O2是由水分子和氧原子构成
作业：
1.实验是化学学习的一种重要手段，如利用电解水实 实验是化学学习的一种重要手段， 实验是化学学习的一种重要手段 验可探究水的组成。请思考回答下列问题： 验可探究水的组成。请思考回答下列问题： 通电后，电极上出现________，一段时间后正负两极 通电后，电极上出现 ， 试管内收集的气体体积比为_________；正极产生的气 试管内收集的气体体积比为 ； 体能_________，负极产生的气体能 体能 ，负极产生的气体能_________。 。 结论： 结论： (1）正极产生的气体是 ）正极产生的气体是____，负极产生的气体是 ， _____； ； (2）水发生 变化， ）水发生________变化，其文字表达式为： 变化 其文字表达式为： ______； ； (3）已知化学变化前后元素种类不变，那么由该 ）已知化学变化前后元素种类不变， 实验可得出的结论是_________； 实验可得出的结论是 ；
学而时习之： 学而时习之
一、必答题（答对得两分，答错不得分） 1.（第一组）
（1）.在电解水的实验中，若与电源正极相连的试管内 收集了n L气体，则与电源负极相连的试管内理论上可收 集到 () D A.n L B.2n L C.0.5n L D.8n L A （2）．下列说法不正确的是 () A．水是由氢气和氧气组成的，属于混合物 B. 氧气有可燃性，氢气有助燃性 C．氢气是无色、无气味，难溶于水的气体 ，实验室可以用排水法收集氢气 D．氢气在氧气中燃烧，生成惟一产物—— 水，该反应也能说明水的组成
想一想，为什么？
为什么冰能浮在水面上？ 为什么冰能浮在水面上？
冰的密度比水小
为什么冰能浮在水面上？ 为什么冰能浮在水面上？玻璃瓶中的水结 冰后为什么会将瓶子冻裂？ 冰后为什么会将瓶子冻裂？
水凝结成冰后体积膨胀
高原地区烧开水为什么要用高压锅？ 高原地区烧开水为什么要用高压锅？
高原地区气压低，水的沸点低于 高原地区气压低，水的沸点低于100℃ ℃
关于氢气（ 关于氢气（H2）
1、物理性质 、 通常氢气是一种无色无味、比空气轻、 通常氢气是一种无色无味、比空气轻、难 溶于水的气体。 溶于水的气体。 2、化学性质 、 氢气在空气中可以燃烧， 氢气在空气中可以燃烧，燃烧时发出淡蓝 色火焰， 色火焰，如果氢气中混有一定量的空气或 氧气时，遇明火则会发生爆炸。 氧气时，遇明火则会发生爆炸。
2. 氢气是一种绿色能源，科学家研制 氢气是一种绿色能源， 出了利用太阳能产生激光再加上纳米 二氧化钛可使水分解出氢气的办法： 二氧化钛可使水分解出氢气的办法： 水
纳米二氧化钛 激光
氢气 +
氧气 。 。
此反应的意义在于 二氧化钛在这里的作用是
趣味化学魔术实验四
点水成冰
1993年，联合国环境规划署规定每年的3月22日为世界水日。 年 联合国环境规划署规定每年的 月 日为世界水日。
海面上的冰山
二、水的物理性质
4℃ ：
思考：
水分子是由什么原子构成的？ 水是由哪些元素组成？ 怎样证明水的组成呢？
三、探究水的组成 霍夫曼水电解器） （霍夫曼水电解器）
水 电 解 现 象
接负极:生成气泡 能燃烧，产生淡蓝色火焰－H2） 接负极:生成气泡 能燃烧，产生淡蓝色火焰－ 淡蓝色火焰 （ 接正极:生成气泡 使带火星的木条复燃 接正极:生成气泡 使带火星的木条复燃－ O2 ） 复燃－ （
C 水的凝固点为0℃，沸点是100℃ D 通常情况下，纯水是无色透明的液体
二、抢答题（答对得两分，答错扣一分） 1. 下列关于水的性质的叙述中，属于化 学性质的是（ D ） A 降温到0℃，水结成冰 B 加热到100℃，水变成水蒸气 C 水蒸气遇冷，凝结成冰 D 给水通直流电，能生成氢气和氧气
2.下列有关“电解水实验”的说法中，正 确的是 () D
H2的体积 :
O2的体积 = 2 : 1
霍夫曼 德国化学家。 德国化学家。1818年4月8日生 年 月 日生 于吉森， 于吉森，1892年5月2日卒于柏 年 月 日卒于柏 林 。1836年入吉森大学学习 年入吉森大学学习 后受到化学家J.von李 法律 ，后受到化学家 李 比希的影响，改学化学， 比希的影响，改学化学，1841 年获博士学位， 年获博士学位，即留校任李比 希的助手。 希的助手。1845年任伦敦皇家 年任伦敦皇家 化学学院首任院长和化学教授 。 1851年当选为英国皇家学 年当选为英国皇家学 会会员。 年回国， 会会员。 1865年回国，任柏 年回国 林大学教授。 林大学教授。1868年创建德国 年创建德国 化学会并任会长多年。 化学会并任会长多年。
结论：水是由氢元素和氧元素组成的化合物 结论：水是由氢元素和氧元素组成的化合物
水的电解： 水的电解：
水
电解 氧气 + 氢气
H2O
水分子
O2
氢原子
H2
氧原子
氢分子
氧分子
在水电解的反应里，水分子分成氢原子和氧原 子，每2个氢原子结合成1个氢分子，每2个氧 原子结合成1个氧分子。这个实验也验证了第 二章学过的这个结论：在化学反应里，分子可 以分成原子，而原子却不能再分,原子的种类和 , 数目在反应前后没有发生变化。 根据精确的实验测定，每个水分子是由2 个氢原子和1个氧原子构成的，因而水的化学 式是H2O。
4. 关于电解水的实验现象，下列描述中正确的 是（ B ） A 正极产生的气体具有可燃性 B 负极产生的气体体积是正极产生的气体体积 的2倍 C 负极产生的气体可使带火星的木条复燃 D 两极产生的气体都比空气轻
5. 近来有研究报告称：除去“普通水”里含有 的氮气和氧气后，水的去污能力将大大加强。 对此理解不正确的是（ ） C A “普通水”中含有氮分子 B “普通水”中含有氧分子 C 除去氧气后的水不再含有氧元素 D 氮气和氧气在水中有一定的溶解性
18世纪末的三位发现水的组成的科学家
普利斯特里 （Joseph Priestley ， 1733~1804） 英国的化学家
因对气体研究的卓 著成就，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ称为“气体 化学之父”
18世纪末的三位发现水的组成的科学家
亨利•卡文迪许 (H.Cavendish, 1731~1810) 英国杰出的物理学家、 化学家