课题1水的组成

新课导入生命体内含水量成年人鱼类水母、藻类香蕉、生菜等65%70%70%80%90%以上90%以上知识与技能知识与技能 认识水的组成；了解单质、化合物认识水的组成；了解单质、化合物的区别。的区别。过程与方法过程与方法 学习对实验现象的观察、分析、学习对实验现象的观察、分析、归纳、总结，体会科学研究和思维方法，归纳、总结，体会科学研究和思维方法，认识实验研究和创新思维的重要性。认识实验研究和创新思维的重要性。教学目标情感与价值观情感与价值观 通过电解水的实验进行物质无通过电解水的实验进行物质无限可分性教育，培养实事求是的态限可分性教育，培养实事求是的态度。度。重点重点1水的组成；水的组成；2单质、化合物的区别。单质、化合物的区别。难点难点1水的组成；水的组成；2单质、化合物的区别。单质、化合物的区别。水是最常见的物质，纯净的水是没有颜色、没有气味、没有味道的液体。在101kPa时，水的凝固点是0，沸点是100。一、水的物理性质二、水的组成 实验一：电解水实验一：电解水 接通电源，观察试管内和正、接通电源，观察试管内和正、负电极上有什么现象发生？负电极上有什么现象发生？实验现象：实验现象：通电后，电通电后，电极上出现了气泡。极上出现了气泡。负极产生的气体负极产生的气体约是正极产生的约是正极产生的气体的两倍。气体的两倍。正氧负氢直流电，气体体积正氧负氢直流电，气体体积1:21:2。检验正负极产生的气体检验正负极产生的气体 在在正极正极产生能使带火星的木条复产生能使带火星的木条复燃的气体燃的气体氧气氧气。在在负极负极产生的气体能燃烧且出现产生的气体能燃烧且出现淡蓝色火焰淡蓝色火焰氢气氢气。电解水实验电解水实验水水 氢气氢气+氧气氧气（H2O）（H2）（O2）通电通电电解水的反应可以表示电解水的反应可以表示如下：如下：结论：结论：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。关于实验的几点说明：关于实验的几点说明：（1 1）水的导电性很弱，为了增强水的导）水的导电性很弱，为了增强水的导电性，常在水中加入少量的氢氧化钠或硫酸；电性，常在水中加入少量的氢氧化钠或硫酸；（2 2）水通电分解产生的氢气与氧气的体积）水通电分解产生的氢气与氧气的体积比应为比应为2 2：1 1，但实验中氢气与氧气的体积比却，但实验中氢气与氧气的体积比却大于大于2 2：1 1，原因主要有：，原因主要有：A A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；B B在电解过程中初生的氧气从电极上逸出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。之前就与电极发生了氧化反应，消耗了氧气。管口朝下，用拇指堵住试管口移管口朝下，用拇指堵住试管口移近酒精灯火焰，移开拇指，若发出尖近酒精灯火焰，移开拇指，若发出尖锐的爆鸣声则表明氢气不纯，若声音锐的爆鸣声则表明氢气不纯，若声音很小，则表明氢气已纯。很小，则表明氢气已纯。氢气的验纯方法：氢气的验纯方法：1 1物理性质物理性质无色无味无色无味的气体的气体相同条件下，密度最小的气体相同条件下，密度最小的气体难溶于水难溶于水氢气的性质氢气的性质氢气收集方法氢气收集方法纯净氢气的燃烧纯净氢气的燃烧2 2化学性质化学性质氢气与氢气与氧气反应氧气反应氢气 氧气 水点燃H2O2H2O 可燃性 因此，氢气是一种高能燃料。在我国发射的长征三号火箭上，就已经使用了氢气作为燃料。爆炸极限爆炸极限可燃物质（可燃气体或粉尘）可燃物质（可燃气体或粉尘）与空气（或氧气）必须在一定的浓与空气（或氧气）必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限。范围称为爆炸极限。氢气与空气的爆炸氢气与空气的爆炸氢气的用途氢气的用途孔明灯孔明灯制盐酸制盐酸燃料燃料重要用途：高能环保燃料重要用途：高能环保燃料1 1重量轻，放出热量多；重量轻，放出热量多；2 2来源广泛。来源广泛。3 3燃烧产物无污染。燃烧产物无污染。氢气氢气+汽油汽油+转子技术马自达转子技术马自达RX-9RX-9双燃料车双燃料车通用液氢燃料电池汽车通用液氢燃料电池汽车氢气飞机氢气飞机氢气球氢气球神舟神舟7 7号发射升空号发射升空神舟七号载人飞船神舟七号载人飞船18世纪末,揭开水组成秘密的三位科学家普利斯特里卡文迪许拉瓦锡水的组成揭秘普利斯特里普利斯特里（17331804）英国著名化学家英国著名化学家 英国的化学家普利斯特里，常常爱给朋英国的化学家普利斯特里，常常爱给朋友们表演魔术：他拿了个友们表演魔术：他拿了个“空空”瓶子，在朋瓶子，在朋友们面前晃了几下，然后，他迅速地把一支友们面前晃了几下，然后，他迅速地把一支点着的蜡烛移近瓶子。点着的蜡烛移近瓶子。“啪！啪！”的一声，瓶的一声，瓶口吐出了长长的火舌，但立刻又熄灭了口吐出了长长的火舌，但立刻又熄灭了 原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无原来，这位魔术师在瓶子里早已装满无色的色的“可燃空气可燃空气”（氢气和空气）。它们混（氢气和空气）。它们混合后点燃，会发出巨大的声响。合后点燃，会发出巨大的声响。水的真面目第一次被识破水的真面目第一次被识破 卡文迪许卡文迪许 卡文迪许卡文迪许(17311810)英国化学家、物理学英国化学家、物理学家。公元家。公元1731年年10月月10日生于日生于法国尼斯法国尼斯。17421748年他在伦敦附近的海克纳学校年他在伦敦附近的海克纳学校读书。读书。17491753年期间在年期间在剑桥剑桥彼得豪斯学院求彼得豪斯学院求学。在伦敦定居后，卡文迪许在他父亲的实验室学。在伦敦定居后，卡文迪许在他父亲的实验室中当助手，做了大量的电学、化学研究工作。他中当助手，做了大量的电学、化学研究工作。他的实验研究持续达的实验研究持续达50年之久。年之久。1760年卡文迪许被年卡文迪许被选为伦敦皇家学会成员，选为伦敦皇家学会成员，1803年又被选为法国研年又被选为法国研究院的究院的18名外籍会员之一。名外籍会员之一。卡文迪许卡文迪许拉瓦锡拉瓦锡（174317431794 1794）法国化学家法国化学家 起初，普利斯特里只是给朋友们变变魔术而起初，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，瓶子里还有一位已。可他并没有发现变完魔术后，瓶子里还有一位神秘的神秘的“客人客人”。终于有一天，普利斯特里发现瓶。终于有一天，普利斯特里发现瓶壁上有不少水珠！壁上有不少水珠！这在当时，确是个不解之谜，也这在当时，确是个不解之谜，也是件非常惊人的事儿。是件非常惊人的事儿。普利斯特利起初还不相信，以为自己瓶子本普利斯特利起初还不相信，以为自己瓶子本来就没擦干。于是，他用干燥的瓶子，重新一次又来就没擦干。于是，他用干燥的瓶子，重新一次又一次开始耐心地进行试验。一次开始耐心地进行试验。一次又一次的实验证明：氢气在空气中燃烧一次又一次的实验证明：氢气在空气中燃烧(与氧气化合与氧气化合)后，就变成了水。后，就变成了水。1781年，普利斯特里把他的发现告诉卡文年，普利斯特里把他的发现告诉卡文迪许。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”和空和空气混合物进行实验，证实了普利斯特里的发现，气混合物进行实验，证实了普利斯特里的发现，并断定生成的液体是水。并断定生成的液体是水。在氧元素被确认后，卡文迪许用纯氧代替在氧元素被确认后，卡文迪许用纯氧代替空气，从而确认空气，从而确认2体积的体积的“可燃气可燃气”与与1体积的体积的氧恰好化合成水。氧恰好化合成水。虔诚的虔诚的“燃素学说燃素学说”信徒，还始终认为水信徒，还始终认为水是一种元素，没有做出正确的解释。是一种元素，没有做出正确的解释。水也被看作是一种元素水也被看作是一种元素 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月访月访问巴黎时，将这一实验告诉了拉瓦锡。问巴黎时，将这一实验告诉了拉瓦锡。拉瓦锡立即进行了跟踪实验，拉瓦锡立即进行了跟踪实验，不仅合成不仅合成了水，同时还将水分解为氧气和氢气，再次确了水，同时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认了水的组成，并且用氧化理论给以准确的说明。明。氧化学说是对氧化学说是对“燃素学说燃素学说”的否定，关的否定，关于水组成、空气组成等是对亚里士多德的四元于水组成、空气组成等是对亚里士多德的四元素说的批判。素说的批判。18世纪科学发展史上最辉煌的世纪科学发展史上最辉煌的成就之一成就之一 单质单质 化合物化合物定义定义由同种元素组成的纯净物由不同种元素组成的纯净物不同点不同点同种元素不同种元素相同点相同点纯净物纯净物实例实例O2、H2、C、S、P、Fe、Al、Mn、He、Ne、Ar H2O、CO2、Fe3O4、H2S三、化合物和单质的区别 水经过电解生成了氢气和氧气，从而水经过电解生成了氢气和氧气，从而证明了水中必定含有氢和氧两种元素。证明了水中必定含有氢和氧两种元素。水是纯净物。水是纯净物。前面我们学习了混合物和纯净物，前面我们学习了混合物和纯净物，那么水是混合物还是纯净物呢？那么水是混合物还是纯净物呢？经过了对水进行电解过程经过了对水进行电解过程,我们发我们发现水发生了什么样的改变呢？现水发生了什么样的改变呢？（1 1）空气（）空气（2 2）水（）水（3 3）二氧化碳）二氧化碳（4 4）氯气（）氯气（5 5）二氧化氮（）二氧化氮（6 6）氧）氧气（气（7 7）矿泉水（）矿泉水（8 8）氢气（）氢气（9 9）稀）稀有气体（有气体（1010）氟气（）氟气（1111）氖气）氖气（1212）铁（）铁（1313）高锰酸钾）高锰酸钾 区别下列物质是混合物还区别下列物质是混合物还是纯净物且分出单质和化合物是纯净物且分出单质和化合物:纯净物：纯净物：（2）水）水 （3）二氧化碳（）二氧化碳（4）氯气）氯气（5）二氧化氮）二氧化氮 （6）氧气）氧气 （8）氢气（）氢气（10）氟气（氟气（11）氖气）氖气 （12）铁）铁 （13）高锰酸钾）高锰酸钾混合物混合物：（1）空气）空气 （7）矿泉水）矿泉水 （9）稀有气体稀有气体化合物：化合物：（2）水）水 （3）二氧化碳）二氧化碳 （5）二氧）二氧化氮化氮 （13）高锰酸钾）高锰酸钾单质单质：（4）氯气）氯气 （6）氧气）氧气 （8）氢气）氢气 （10）氟气）氟气 （11）氖气）氖气 （12）铁）铁1水是一种无色、无味的液体，4时水的密度最大,在101kPa时，凝固点是0，沸点是100。2水通直流电后在负极产生氢气，在正极产生氧气，产生的氢气和氧气的体积之比约为2:1。3水是由氢元素和氧元素组成的；一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。4单质是由同种元素组成的纯净物。5化合物是由不同种元素组成的纯净物。课堂小结1下列对于水的叙述中，正确的是下列对于水的叙述中，正确的是（）A随着温度的升高，水的密度逐渐减随着温度的升高，水的密度逐渐减小小 B生物体中含量最大的物质是水生物体中含量最大的物质是水C水是由氢原子和氧原子构成的一种水是由氢原子和氧原子构成的一种化合物化合物D生活用水不会造成水源污染生活用水不会造成水源污染B课堂练习 2下列说法正确的是（下列说法正确的是（）A水分子是由一个氢分子和一个水分子是由一个氢分子和一个氧原子构成的氧原子构成的 B水是由氢分子和氧分子构成的水是由氢分子和氧分子构成的 C水是由两个氢原子和一个氧原水是由两个氢原子和一个氧原子构成的子构成的 D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D 3能准确描述水的物理性质的能准确描述水的物理性质的是（是（）A水不能燃烧水不能燃烧B在在101kPa下，水在下，水在4时密时密度最大度最大 C水的沸点是水的沸点是100D水电解可得到两种无色气体水电解可得到两种无色气体B4下列说法，正确的在题后的括号里下列说法，正确的在题后的括号里画画“”，错误的画，错误的画“”。（1）海水是无色透明的，它是一种纯）海水是无色透明的，它是一种纯净物。（净物。（）（2）水是由氢和氧两种单质组成的混）水是由氢和氧两种单质组成的混合物。合物。（）（3）在电解水时，必须通直流电，若）在电解水时，必须通直流电，若通交流电水根本不能分解。通交流电水根本不能分解。（）（4）碱式碳酸铜受热分解，生成物中）碱式碳酸铜受热分解，生成物中有水，则可证明该物质中一定含有氢、氧元有水，则可证明该物质中一定含有氢、氧元素。（素。（）5水经通直流电可以分解，水经通直流电可以分解，正极收集到的气体是（写名称）正极收集到的气体是（写名称）_；负极收集到的气体是（写化；负极收集到的气体是（写化学式）学式）_，这两种气体的体积比，这两种气体的体积比是是_，此反应为，此反应为_反应（写反应（写基本反应）。基本反应）。氧气H21:2分解1三种三种 液态液态 固态固态 气态气态2把植物体烘干后质量减少把植物体烘干后质量减少 3混合物混合物（1）（）（6）纯净物（纯净物（2）（）（3）（）（4）（5）（）（7）（）（8）单质（单质（2）（）（7）化合物（化合物（3）（）（4）（）（5）（）（8）氧化物（氧化物（3）（）（4）（）（8）课后习题答案 4 4.（1 1）错）错 氧气在自然界以单质形氧气在自然界以单质形式存在式存在 （2 2）对）对 水电解生成氢气和氧气水电解生成氢气和氧气 （3 3）错）错 冰和水都是由水分子组成的冰和水都是由水分子组成的纯净物纯净物 （4 4）对）对 由一种物质反应生成多种物由一种物质反应生成多种物质的反应为分解反应质的反应为分解反应 （5 5）错）错 氧气只含氧元素是单质氧气只含氧元素是单质