初中化学人教版九年级上册课题3 水的组成学案
展开1.通过氢气的燃烧实验和电解水实验,分析出水的组成。
2.了解单质和化合物的概念。
3.掌握水的电解实验,氢气的性质,并学会对点燃氢气前的验纯方法。
【基础知识】
一、氢气(H2)
1.物理性质:无色无味的气体;密度最小(可用向下排气法收集);难溶于水(可用排水法收集)。
2.化学性质:可燃性
纯净氢气燃烧的现象:安静地燃烧,发出淡蓝色的火焰,产物只有水。
不纯氢气点燃将可能发生爆炸,所以点燃氢气前要验纯。[中@~国教育出#&版%网]
二、水的电解实验:
(1)反应表达式:水 → 氢气 + 氧气
(2)实验现象:
[来%*^@:中#教网]
(3)正、负极气体的检验:[中国*教育^#&出版网%]
①带火星的木条放到正极方试管口,木条复燃,结论:氧气[来^:%zzstep.c~m#*]
②用大拇指盖住负极所对试管口,对准酒精灯火焰放开,有“噗”的一声。[www%.zzst*e@p.c#m~]
结论:氢气
③正负极气体体积比为1:2,质量比为8:1
(4)结论:水是由氢元素和氧元素组成的。
【想一想】
①为什么在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠?
②电解水所用电是交流电还是直流电?
[来@*:中国~教育出#&版网]
三、物质的分类:
物质分为混合物和纯净物,其中纯净物又可以分为化合物和单质,化合物又包含氧化物。
① 混合物:是由不同种物质组成的物质。
② 纯净物:是由同种物质组成的物质。
③ 化合物:是由不同种元素组成的纯净物。
④ 单质:是由同种元素组成的纯净物。
⑤ 氧化物:是由两种元素组成的化合物(当然里面有一种是氧元素了)。
注意: 单质和化合物,比较的对象是元素。[www&.#z^zstep*.c@m]
【考点剖析】
考点一:水的电解实验
例1. 图1.2是电解水的实验及电解时水分子分解的示意图。叙述正确的是( )
A.a试管中产生的气体是O2
B.A.b试管中产生气体的质量比为2∶1
C.由图2看出,水分解的过程中,氢原子和氧原子数发生变化
D.由图2看出,水分解得到的生成物为两种单质
【答案】D
【解析】解:A.a试管与负极连接,其中产生的气体是氢气,该选项说法不正确;
B.A.b试管中产生气体是氢气和氧气,其质量比为1:8,体积比为2:1,该选项说法不正确;
C.由图2看出,水分解的过程中,氢原子和氧原子数都没发生变化,该选项说法不正确;
D.由图2看出,水分解得到的生成物为氢气和氧气,氢气和氧气都是由一种元素组成的纯净物,都属于单质,该选项说法正确。[来@:中教&^*网%]
故选:D。
例2.小兰通过化学方程式知道,电解水时生成氢气和氧气的体积比为2:1,但实验所得数据氢气和氧气的体积比略大于2:1。针对这一发现,你认为下列做法中不可取的是( )
A.反复多次实验查找原因
B.实验所得数据与理论值差不多,可以认为实验已经成功
C.大胆提出假设:氧气比氢气易溶于水
D.查找实验装置是否漏气
【答案】D
【解析】解:A.在水溶性中,氢气是不溶于水,氧气是不易溶于水,说明在相同条件下氧气的溶解能力比氢气强,这样使得氢气和氧气的体积比略大于2:1.做法可取。[中国#~教育出*版网%@]
B.如果实验结果与预想的结果不一致时,应该反复多次实验查找原因。做法可取。
C.如果装置漏气,会出现与实际情况不一样的结果,应该查找实验装置是否漏气。做法可取。
D.实验所得数据与理论相差不多,可以认为实验成功,这种认识是错误的,是对自然科学不负责任的一种态度。做法不可取。
故选:D。
例3.如图,甲、乙两图都是电解水的简易装置.回答下列问题.
(1)装置甲比装置乙有一个明显的优点,这个优点是 .
(2)装置乙比装置甲有一个明显的优点,这个优点是 .
(3)在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是 .
(4)图中显示表明,实验是未开始,刚开始还是已进行一段时间了? .[来&~*^:中教网@]
(5)开始电解后,A管收集到 气,B管收集到 气体.
(6)在D处,将使用燃烧着的木条还是带火星的木条进行检验? .
(7)写出电解水的文字表达式 .
【答案】
(1)装置简单,便于操作;
(2)便于检验生成物;
(3)增强水的导电性;
(4)已进行了一段时间;
(5)氧气;氢气;
(6)燃着的木条;
(7)水氢气+氧气.
【解析】解:(1)装置甲比装置乙有一个明显的优点,这个优点是装置简单,便于操作.
故填:装置简单,便于操作.
(2)装置乙比装置甲有一个明显的优点,这个优点是便于检验生成物.
故填:便于检验生成物.
(3)在水中加入少量硫酸或氢氧化钠的目的是增强水的导电性;故填:增强水的导电性.
(4)试管中聚集了一定量的气体,说明实验已进行了一段时间.
故填:已进行了一段时间.
(5)开始电解后,A管收集到气体体积较少,是氧气,B管收集到气体体积较多,是氢气;故填:氧气;氢气.
(6)D试管中收集的是氢气,可以用燃烧的木条检验.
故填:燃着的木条.
(7)水通电生成氢气和氧气,文字表达式为:水氢气+氧气;
考点二:氢气
例4. 下列说法不正确的是( )
A.水中含有氢气和氧气,属于混合物
B.点燃电解水产生的氢气时,不需要检验纯度
C.氢气是无色、无味、难溶于水的气体,实验室可用排水法收集氢气
D.氢气在氧气中燃烧,生成唯一产物——水,也能证明水的组成
【答案】A
【解析】解;A.水是由水一种物质组成的属于纯净物,而氢气和氧气是水分解的产物,故说法错误;
B.电解水得到氢气和氧气,分别聚集在电极的两端,故氢气是纯净物,不需要检验纯度,故说法正确;
C.因为氢气是难溶于水的气体,实验室可用排水法收集氢气,故说法正确;
D.根据反应前后元素的种类不变,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,因此氢气在氧气中燃烧,生成唯一产物--水,也能证明水的组成时氢元素和氧元素,故说法正确;
故选:A。
考点三:物质的分类
例5. 从物质组成的角度看,与臭氧、红磷、铁属于同一类别的是( )
二氧化硫 B.冰 C.液氮D.空气
【答案】C
【解析】解:A.二氧化硫是由硫元素和氧元素组成的纯净物,故属于化合物,故A错;
B.冰是由氢元素和氧元素组成属于化合物,故B错;[来:^中@教~*网%]
C.液氮是氮气的液态,是由氮元素组成,属于单质,故C正确;
D.空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等物质,属于混合物,故D错。[来#:zzst*ep.c~m@^]
故选:C。
例6. 下列叙述正确的是( )
A.自然界的物质都是以化合物的形式存在的 B.凡是含氧元素的化合物都是氧化物
C.冰块和水混合得到混合物 D.同种元素组成的纯净物是单质
【答案】D
【解析】解:A.自然界中物质的存在形式有单质、化合物;如空气中氧气、氮气是单质,二氧化碳是化合物,故A错误;
B.氧化物是两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,故B错误;[中国^@%教育&出~版网]
C.冰块和水是一种物质是纯净物;故C错误;
D.同种元素组成的纯净物是单质,是单质的概念,故D正确;
故选:D。
例7..如图所示是表示气体粒子的示意图,其中表示化合物的是( )(图中和分别表示两种不同元素的原子)
A.B.[www@#.zzst%e~*p.cm]
C.D.
【答案】B
【解析】解:
A.该图所示为两种原子的共存状态,原子并未构成分子;故A不正确;
B.该图所示的五个分子构成相同,属于同种物质的分子,并且每个分子都是由两个不同种原子构成的化合物分子;故B正确;
C.该图所示的六个分子为构成不同的两种物质的分子,所图示物质为混合物;故C不正确;
D.该图所示的五个分子构成相同,为同种物质的分子,但每个分子却是由同种原子构成的单质分子;故D不正确;
故选:B。
例8..下列表示单质与化合物正确关系的示意图是( )
A. 包含关系
B.包含关系
C.并列关系[来%^~&:中#教网]
D. 交叉关系
【答案】C
【解析】解:A.由同种元素组成的纯净物叫单质,由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物,化合物不包含单质,故选项错误;[来:中国教^~育出版网%#@]
B.由同种元素组成的纯净物叫单质,由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物,单质不包含化合物,故选项错误;
C.纯净物分为单质和化合物,单质为一种元素组成的纯净物,化合物为多种元素所组成的纯净物,所以是并列关系,故选项正确;
D.由同种元素组成的纯净物叫单质,由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物,单质和化合物不是交叉关系,故选项错误;
故选:C。
例9.下列物质:①氮气 ②液态空气 ③矿泉水 ④高锰酸钾 ⑤二氧化锰 ⑥铁 ⑦冰、水混合物。其中属于纯净物的有(均填序号) ,属于混合物的有 ,属于氧化物的有 ,属于单质的有 。
【答案】①④⑤⑥⑦;②③;⑤⑦;①⑥.
【解析】解:氮气、高锰酸钾、铁、二氧化锰、冰水混合物中均只含有一种物质,均属于纯净物.[中国~@*教#育出&版网]
液态空气、矿泉水在均含有两种以上物质,属于混合物;[来:zzs@tep.c^&%#m]
二氧化锰、冰水混合物均是由两种元素组成且有一种是氧元素,属于氧化物;
氮气、铁等物质是由一种元素组成的纯净物,属于单质.
[来:zz^step~@.&cm*]
【过关检测】
1.下列各组物质是按混合物、单质、氧化物的顺序排列的是( )
A.水、氮气、氢氧化钠B.冰水混合物、镁条、干冰
C.空气、氧气、水D.石油、铜、碳酸钙[来~:中国*&教@育出版网#]
【答案】C
【解析】解:A.水属于纯净物,氮气属于单质、氢氧化钠属于化合物,不是氧化物,故A错误
B.冰水混合物属于纯净物,镁条属于单质、干冰属于氧化物,故B错误;
C.空气属于属于混合物,氧气属于单质,水属于氧化物,故C正确;[中&国^教育出#版~网@]
D.石油属于混合物,铜属于单质,碳酸钙属于化合物,不是氧化物,故D错误。[来#*~:&中教^网]
故选:C。
2.关于水的组成,下列说法正确的是( )
A.水是由氢气和氧气组成的
B.水中含有氢(H)、氧(O)两种元素
C.水是由氢分子和氧原子组成的[来@:~中*教网]
D.水由两个氢原子和一个氧原子构成的
【答案】B
【解析】解:A.水中不含氢气和氧气,水是由氢元素和氧元素组成的,故选项说法错误;
B.水是由氢元素和氧元素组成的,即水中含有氢、氧两种元素,故选项说法正确;
C.水是由水分子构成的,故选项说法错误;
D.分子是由原子构成的,一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的,故选项说法错误。
故选:B。
3.电解水实验装置如图所示。下列说法不正确的是( )[www.z%@z#step.~c&m]
A.a中收集到的气体是氢气
B.b中收集到的气体可以燃烧
C.水不是由一种元素组成的
D.水在通电条件下可以分解成氢气和氧气[w&@%ww^.zzst~ep.cm]
【答案】A
【解析】解:
A.试管a中收集到的气体较少,是氧气,故错误;
B.试管b中收集到的气体较多,是氢气,氢气具有可燃性,可以燃烧,故正确;[来:中~^&国@教育出版网#]
C.电解水产生的H2和O2,水是氢氧两种元素组成,故正确;
D.水在通电条件下可以分解成氢气和氧气,故正确。
故选:A。
4.已知“”、“●”表示不同种类的原子,表示化合物的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【解析】解:A.图中三个分子构成相同,为同种物质的分子,该图所示物质为纯净物;且该分子是由同种原子构成的,图所示物质为单质;故选项错误。
B.图中三个分子构成相同,为同种物质的分子,该图所表示物质为纯净物;该分子由两种不同的原子构成,图所示物质为化合物;故选项正确。
C.图中四个分子构成不同,为两种不同种物质的分子;两种分子均由两种不同种的原子构成,均为化合物的分子;该图所示物质为两种不同化合物组成的混合物,故选项错误。
D.图中四个分子构成不同,为两种不同种物质的分子,一种分子由同种原子构成,为单质的分子;另一种分子由两种不同种的原子构成,为化合物的分子;该图所示物质为单质和化合物组成的混合物,故选项错误。
故选:B。
5.电解水实验如图所示,下列说法正确的是( )
A.正极得到的气体是氢气
B.负极得到的气体具有可燃性
C.该实验说明水由氢气和氧气组成[w#ww.zz*step.cm@^~]
D.实验结束时产生的氢气和氧气的质量比为2:1
【答案】B
【解析】解:A.电解水实验的结论“正氧负氢,氢二氧一”,故正极得到的是氧气,故A错误;[来:zzst*#ep%@.c&m]
B.电解水实验的结论“正氧负氢,氢二氧一”,故负极得到的是氢气,氢气具有可燃性,故B正确;
C.水是由氢元素和氧元素组成的,故C错误;
D.电解水实验的结论“正氧负氢,氢二氧一”,产生的氢气与氧气的体积比是2:1,质量比是1:8,故D错误;
故选:B。
6.如图是电解水实验的装置图,下列说法错误的是( )[来:*%zzst#ep.&^cm]
A.在水中加入少量氢氧化钠以增强导电性
B.反应一段时间后,A.b玻璃管中产生的气体质量比约为2:1
C.a管的气体能被点燃,b管的气体使燃着的木条燃得更旺[来:*中#教&@网~]
D.a管的电极是负极,b管的电极是正极
【答案】B
【解析】解:A.水几乎不导电,在水中加入少量氢氧化钠以增强导电性,故选项说法正确。
B.反应一段时间后,A.b玻璃管中产生的气体体积比约为2:1,故选项说法错误。
C.电解水时,与电正极相连的试管内产生的气体体积少,是氧气;与电负极相连的试管内的气体体积多,是氢气;a管的气体是氢气,能被点燃,b管的气体是氧气,使燃着的木条燃得更旺,故选项说法正确。[来~:中国教育出&@版^网#]
D.a管的气体是氢气,b管的气体是氧气,a管的电极是负极,b管的电极是正极,故选项说法正确。
故选:B。
7.科学家最近用激光与高压冰的结合发现了一种新的水的存在方式,即水同时处于固态和液态,这种水被称为“超离子水”。下列有关“超离子水”的说法正确的是( )
A.超离子水和普通水的组成元素相同
B.超离子水属于混合物
C.超离子水中的水分子有的静止有的运动
D.超离子水和普通水的性质完全相同[w*ww.~z@zs%tep.c#m]
【答案】A
【解析】解:A.水同时处于固态和液态,这种水被称为“超离子水”,实际二者属于同种物质,所以超离子水和普通水的组成元素相同,故A正确;
B.由题干信息可知,超离子水中只含水这一种物质,属于纯净物,故B错误;
C.不管物质在哪一种状态下,分子总在不断运动,故C错;
D.超离子水和普通水的物理性质不同,故D错误。
故选:A。
8.下列图象能正确反映其对应关系的是( )[来&:z^zs*@t~ep.cm]
A.电解水
B.加热一定质量的KClO3
C.两份完全相同的双氧水在有无MnO2的情况下产生O2
D.红磷在密闭容器中燃烧[来:&%@*中国教育出版#网]
【答案】B
【解析】解:A.电解水中,产生的氢气与氧气的质量比为1:8,故错误;
B.氯酸钾需要加热到一定温度时才会分解产生氧气,当氯酸钾分解时生成氧气和氯化钾固体,氧气逸出,固体质量减少,当氯酸钾完全分解后,剩余固体是氯化钾,其质量不再改变,所以最终固体的质量保持不变,故正确;[来#*:中国%教育出~&版网]
C.在此反应中,二氧化锰加快了化学反应的速率,但不能增加氧气的产量,故错误;
D.由质量守恒定律可知,一定质量的红磷在密闭容器中燃烧物质的总质量不变,故错误;
故选:B。[www.z%#&zste*@p.cm]
二.填空题(共1小题)
9.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
(1)氯化钠、铁、水三种物质中,由离子构成的是 。
(2)下列微观示意图中,能表示混合物的是 (填字母序号,下同),能表示化合物的是 。[来:中国^*&教@#育出版网]
【答案】(1)氯化钠。(2)C,B
【解析】解:(1)氯化钠由钠离子和氯离子构成,铁由铁原子构成,水由水分子构成。
(2)A由同种原子构成的分子构成的单质。B是由不同种原子构成的分子构成的物质,属于纯净物中的化合物;C由不同种分子构成的混合物;D是由同种原子构成的单质。
三.实验探究题(共1小题)[w~@ww.%zzste&p.c#m]
10.如图为某同学进行电解水实验的装置图,据此回答:
(1)图中A端为电的 (填“正”或“负”)极.
(2)C试管中收集到的气体是 ,C.D试管中收集到的气体的体积比约为 .
(3)上述实验可以得出:水是由 组成的.
(4)在水的电解实验中,在变化前后没有改变的微粒是 .
【答案】(1)正;
(2)氧气;1:2;
(3)氢、氧元素;
(4)氢原子和氧原子.[来:%中*&教网@~]
【解析】解:(1)A端连接的试管中产生的气体较少,是氧气,所以D端是电的正极;故填:正;
(2)C试管中收集到的气体较少,是氧气,则D试管中的气体是氢气,氧气与氢气的体积比为1:2;故填:氧气;1:2;
(3)因为电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气.由此可以证明水是由氢元素和氧元素组成的;故填:氢、氧元素;
(4)在水的电解实验中,水分子变化成了氢原子和氧原子,而氢原子和氧原子构成氢分子和氧分子,所以,没有发生改变的微粒是氢原子和氧原子;故填:氢原子和氧原子.
步骤
现象与结论
注意事项
用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指点火
发出尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯;声音很小,表示氢气较纯。
如果氢气不纯,需要再收集检验时,若用排空气法收集时,需要用拇指堵住试管口一会儿。
两电极
正极端的玻璃管
负极端的玻璃管
现象
有气泡产生
产生气泡速度慢
产生气泡速度较快
比较两玻璃管的现象差异
正极产生气体少,负极产生气体多,体积比为V正:V负=1:2
初中化学课题3 水的组成学案: 这是一份初中化学<a href="/hx/tb_c9847_t4/?tag_id=42" target="_blank">课题3 水的组成学案</a>,共24页。学案主要包含了氢气,探究水的组成——电解水,单质等内容,欢迎下载使用。
初中化学人教版九年级上册课题2 水的净化导学案: 这是一份初中化学人教版九年级上册<a href="/hx/tb_c9849_t4/?tag_id=42" target="_blank">课题2 水的净化导学案</a>,共12页。学案主要包含了学习目标,基础知识,考点剖析,过关检测等内容,欢迎下载使用。
人教版九年级上册课题1 爱护水资源学案设计: 这是一份人教版九年级上册<a href="/hx/tb_c9850_t4/?tag_id=42" target="_blank">课题1 爱护水资源学案设计</a>,共7页。学案主要包含了学习目标,基础知识,考点剖析,过关检测等内容,欢迎下载使用。