化学九年级上册课题3 水的组成导学案

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4.3 水的组成

考点精讲
氢气
1. 氢气的性质
（1）物理性质
颜色
常温下的状态
气味
水溶性
密度
无色
气体
无臭
难溶于水
氢气最轻的气体，密度比空气小

（2）化学性质——可燃性
①混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。
②氢气在空气中燃烧时．产生淡蓝色火焰。
2. 氢气在空气中燃烧
（1）装置：
（2）原理：氢气+氧气水 2H2+O22H2O
（3）现象：烧杯内壁有水珠生成，烧杯变热；发出淡蓝色火焰。
（4）实验结论：氢气在空气中能燃烧，生成水，放出热量；水中含有氢元素和氧元素。
2. 氢气的验纯
如图所示，收集一试管氢气，用拇指堵住管口，管口向下，靠近火焰，移开拇指，如发出尖锐爆呜声表明气体不纯，如声音很小则表示气体较纯。
　　　　　　 　　
Ⅰ.用拇指堵住集满 Ⅱ.靠近火焰，移开氢气的试管口拇指点火
3. 氢气的用途
（1） 密度小——填充探空气球。
（2） 可燃性——作燃料。
【典型例题】
密闭体系中进行“氢气和氧气”的燃烧反应，对此理解正确的是（　　）
A．参加反应的氢气质量可以无限减小
B．通入 2g 氢气，一定能生成 18g 水
C．参加反应的氢气与氧气的质量比一定符合 1：16
D．氢气、氧气以任意质量比反应，变化前后总质量都不变
【举一反三】
1．下列关于氢气在空气中燃烧的说法，错误的是（　　）
A．发出淡蓝色火焰
B．放出大量的热
C．产生浓烈的刺激性气味
D．燃烧前一定要检验其纯度
2．下列是氢气在氧气中燃烧的实验装置，试判断下列操作顺序中正确的是（　　）

A．先通氢气再通氧气，然后点燃
B．先通氧气再通氢气，然后点燃
C．先通氢气，点燃后再通氧气
D．先通氧气，点燃后再通氢气
3．“长征五号”大型运载火箭肩负了我国航天大国的重任，被亲切的称为“胖五”。采用新研制的YF-77发动机使用液氢和液氧作推进剂。
（1）请你分析，采用液氢作推进剂的燃料的优点是______________（答一条）；
（2）对于氢气燃烧的反应中，一定发生改变的是__________。（填序号）
①元素种类；②原子种类；③分子种类
4．如下图所示是氢气燃烧的微观表示：

（1）读图获得的信息是______（写一条即可）。
（2）根据图示写出氢气燃烧的文字表达式：____________________________。
（3）纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生______色火焰；若点燃氢气与氧气的混合气体就有可能引起爆炸，氢气燃烧和氢气爆炸的反应原理______（填“是”或“不是”）一样的。
【技巧方法】
1、氢气的物理性质：通常状况下，氢气是无色、无味的气体，难溶于水，在标准状况下，氢气密度为O．0899g／L，其质量约是同体积的空气质量的2／29，是最轻的气体。
2、氢气的化学性质：
可燃性：纯净的氢气能在空气中安静燃烧，生成水
3、氢气与空气混合点燃易发生爆炸。所以在点燃氢气之前要检验氢气的纯度。“验纯”的方法：如图所示，收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，移近火焰，移开拇指点火。若听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。 若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯。

【针对训练】
1．（2021·广西南宁市·九年级一模）下列对实验现象的描述不正确的是（ ）
A．氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰
B．蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水
C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
D．硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，生成带有刺激性气味的气体
2．（2020·通化县同德实验学校九年级月考）下列有关燃烧的主要现象描述正确的是（　　）
A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰 B．氢气在空气中燃烧产生蓝色火焰
C．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟 D．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射
3．（2021·黑龙江哈尔滨市·九年级一模）下列实验操作错误的是（ ）
A．检查装置气密性 B．检验氢气的纯度
C．闻气体气味 D．滴加少量液体
4．（2021·荷塘镇白藤中学九年级期末）如图所示的化学实验基本操作中，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2013·四川眉山市·九年级期末）下列对实验结果的分析中，错误的是（ ）
A．点燃氢气时发生爆炸，可能是因为没有检验氢气的纯度
B．将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明瓶内已集满氧气
C．用量筒量取水时，如果俯视读数，则量取的水比实际需要的水少
D．在测定空气中氧气的体积分数时，充分反应后，需将装置冷却至室温再读数，否则测量结果偏低
6．在通常状况下，氢气是一种无色、无味的气体，它难溶于水．据测定在标准状况下，氢气和同体积的空气相比，质量约是空气的．纯净的氢气在空气里安静地燃烧，放出大量的热．根据上述内容，用简明的语言回答下列问题：
（1）氢气的物理性质有______；
（2）氢气的化学性质有______；
（3）根据氢气的性质，推测氢气可能具有两种用途______、_______．
（4）用稀有气体氦气，作为大型升空气球的气体，其原因是：①______ ．②_______．
探究水的组成——电解水
1. 水的电解实验
1. 实验原理：水氢气+氧气 2H2O2H2↑+ O2↑。
（1）实验装置：或
（2）实验现象：通电一段时间后，与电极相连的试管中都收集到了一定量的气体，与正极相连的试管内收集到的气体体积小，与负极相连的试管内收集到的气体体积大，且体积比约为1:2。
（3）检验气体：
b（正极）管中产生的气体能使带火星的木条复燃，则是氧气；
a（负极）管中产生的气体能被点燃，火焰呈淡蓝色，则是氢气。
（4）实验结论：水在通电条件下能分解生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的。
（5）注意事项：纯水不导电，为增强水的导电性，常常在水中加入少量NaOH或Na2SO4。
规律小结：
根据以上实验分析，可将电解水的规律巧记为：正氧负氢、氢二氧一。
2. 水的组成
通过氢气的燃烧实验和水的电解实验可知：
（1）宏观：水是由氢元素和氧元素组成的。
（2）微观：水是由水分子构成的，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。如图所示。

【典型例题】
（2021·虹口模拟）水通电分解一段时间后如图所示，相关分析正确的是（   ）

A.体积较大的气体是氧气
B.a中的电极与电源正极相连
C.该实验证明水是一种化合物
D.该实验证明水由氢分子和氧分子构成
【举一反三】
1.（2021·门头沟模拟）电解水实验如图所示。下列说法错误的是（   ）

A.试管2中得到的气体能使带火星的木条复燃
B.理论上若得到8 mL氧气，同时可得到16 mL氢气
C.反应前后原子的种类、个数均改变
D.该实验说明水由氢、氧两种元素组成
2. 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
3. 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
4. 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？　 　．
（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　 　．
【技巧方法】
①电解水实验可以巧记为“负氢大”三个字，谐音为“父亲大”。
②电解水时，向水中添加少量的稀硫酸或氢氧化钠溶液，目的是为了增强水的导电性。
③电解水时，若氧气与氢气的体积比小于1:2，可能的原因有：氧气在水中的溶解性比氢气稍大；氧气具有氧化性，部分氧气将电极氧化而消耗；正极未完全放入玻璃管中，使氧气泄漏等。
④电解水时电能转化为化学能。
【针对训练】
1.（2021·长沙市雅礼实验中学九年级一模）如图是电解水实验的装置图，下列说法错误的是（ ）

A．在水中可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体积比约为2：1
C．由电解水实验得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的
D．将燃着的木条分别放在两个玻璃管尖嘴口，打开活塞，a管的气体使燃着的木条燃烧更旺，b管的气体被点燃
2.（2021·广西梧州市·九年级一模）下列是两个关于水的实验，下列说法正确的是（ ）

A．试管2中得到的气体能燃烧 B．实验二中水变化前后分子的种类不变
C．实验一中反应前后原子的种类、个数均改变 D．1、2两玻璃管中产生的气体质量之比是2:1
3.（2021·仪征市实验中学东区校九年级月考）如图是电解水实验的改进装置，下列有关说法错误的是（ ）

A．向外拉动一支注射器活塞，松开手后，活塞能恢复原位，说明装置气密性良好
B．U形管中加入的可以是硫酸钠稀溶液
C．实验时正负两极产生气体的体积比约为1：2
D．正极产生的气体能燃烧
4.（2020·山东威海市·八年级期中）如图是电解水实验的简易装置图，回答下列有关问题：

(1)由实验现象可以确定：试管a连接电池____极，若试管a中得到10mL气体，则试管b中得到____mL气体，写出验证试管b中气体的方法：____。
(2)小丽同学将纯净的氢气点燃，观察到管口有__火焰，将冷而干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现___；据此，她发现氢气的一个化学性质是____；该反应的文字表达式为____，该反应的基本类型为____。
5.（2021·山东泰安市·泰安实验中学九年级一模）下列是电解水反应示意图(图2)和装置(图1)。示意图①～③中，“”表示氢原子，“”表示氧原子。


(1)图2中表示化合物的是_______(填序号)。
(2)②所代表的物质是图1中试管_______(填字母)中产生的气体，图中A是电源的_______(填“正” 或“负”)极。
(3)电解水实验的主要目的是_______。
A 观察水分解的现象
B 研究水分解产物的性质
C 探究水分解的条件
D 验证水由氧元素和氢元素组成
(4)在电解水的过程中，能保持水化学性质的最小粒子___(写名称)；不发生变化的最小微粒是___(写名称)。
(5)检验C管中产物的方法是用拇指堵住试管口，试管口向上靠近酒精灯的火焰，看到的主要现象是___。
单质、氧化物和化合物
类别
单质
氧化物
化合物
概念
由同种元素组成的纯净物
由 两种 元素组成，且其中一种元素是 氧 元素的化合物
由两种或两种以上元素组成的纯净物
判断依据
①必须是纯净物；
②只含一种元素
①必须是化合物；②含两种元素且其中一种元素为氧元素
①必须是纯净物；
②至少含有两种元素
类别
单质
氧化物
化合物
关系

注意：
（1）由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物，如O2和O3、金刚石和石墨。
（2）含有氧元素的化合物统称为含氧化合物，氧化物一定是含氧化合物，但含氧化合物不一定是氧化物。
【典型例题】
1. 从物质组成的角度看,与臭氧、红磷、铁属于同一类别的是（ ）
A. 二氧化硫 B.冰 C.液氮 D.空气
2．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．
C． D．
【举一反三】
1． 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
2．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 D． 交叉关系
3．（2020•朝阳）下列图中的和分别表示不同元素的原子，其中可能表示氧化物的是（　　）
A． B．
C． D．
【技巧方法】
1、单质、化合物都是纯净物，定义中不能少“纯净物”。例如：“由一种元素组成的物质是单质”这种说法就是错误的。
2、单质与化合物的区别与联系

【针对训练】
1．（2021·广东中考真题）大气平流层中的臭氧（O3）能吸收大部分紫外线，保护地球生物，臭氧属于（ ）
A．纯净物 B．混合物 C．氧化物 D．化合物
2．（2020·全国九年级课时练习）下列常见的物质中，前者属于单质，后者属于氧化物的是（ ）
A．臭氧　高锰酸钾 B．二氧化锰　氧气
C．二氧化碳　氯酸钾 D．氢气　水蒸气
3．（2020·全国九年级课时练习）如图中“”、“”、“”表示质子数不同的粒子，其中属于单质的是（　　）
A． B． C． D．
4．（2020·全国九年级课时练习）如图各图中“ ”、“ ”分别表示不同元素的原子，则其中表示化合物的是（　　）
A． B． C． D．
5．（2020·上海九年级课时练习）下列图中“”“”和“”分别表示不同元素的原子。

(1)表示混合物的有___________(填字母序号，下同)；表示纯净物的有___________；
(2)表示单质的有___________，可以表示化合物的有___________。


考点达标
1. （2020·江西模拟）相同条件下下列气体密度最小的是（  ）
A. 氧气                    B. 氢气             C. 氮气              D. 二氧化碳
2. （2021·宝山模拟）下列物质在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰的是（    ）
A. 红磷                     B. 硫                   C. 木炭                  D. 氢气
3.（2021·怀化）物质的分类是学习化学的一种重要方法。下列物质属于单质的是（   ）
A. 水银                               B. 洁净的空气                               
C. 二氧化碳                      D. 盐酸
4. （2021·房山模拟）下图表示气体分子的示意图，图中 和 分别表示两种不同的原子，其中表示化合物的是（   ）
A. B.
C. D.
5. 下列有关氢气性质，用途的描述，错误的是（   ）
A. 氢气是无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气小     
B. 氢气在空气中燃烧，产生蓝色火焰
C. 点燃氢气前一定要检验其纯度                                        
D. 氢气燃烧后的产物是水，不污染空气
6. （2021·龙东）下列物质分类正确的是（    ）
A. 单质：空气、水银
B. 化合物：氢气、乙醇
C. 氧化物：水、五氧化二磷
D. 混合物：自来水、氯化钠
7.（2021·济宁）下列各组物质，都属于氧化物的一组是（ ）
A. MnO2、SO2、P2O5                          B. ZnO、CO2、H2SO3
C. Na2O、H2O、KClO3                        D. SiO2、KOH、CH4O
8.（2021·上海九年级二模）电解水实验的装置如图，说法错误的是（ ）

A．电解水过程中，分子可以分解成原子，原子重新组合成新的分子
B．由实验可知，C端是电池的负极，D端是电池的正极
C．由电解水实验得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的
D．用燃着的木条检验，A中的气体使木条燃得更旺
9.（2020·全国九年级课时练习）下列物质中，属于氧化物的是（　　）
A．O2 B．H2O C．KCl D．AgNO3
10.（2017·广东九年级课时练习）如图是表示物质分子的示意图，图中“●”和“○”分别表示两种含有不同质子数的原子，则图中表示单质的是（　　）
A． B． C． D．



巩固提升
11．（2019•萧山区月考）电解水时，加入少量氢氧化钠可以增强水的导电性（如图所示）。现将一定质量0.1%的氢氧化钠溶液通电一段时间后，下列说法正确的是（　　）

A．溶液中氢氧化钠的质量分数没有改变
B．A中收集到的是氧气
C．阴极与阳极产生气体的体积比为1：2
D．B中气体能使带火星的木条复燃
12．（2019•德清县期末）关于电解水的实验，下列叙述错误的是（　　）
A．水是由水分子构成的
B．水电解产生的氢气和氧气的体积比为2：1
C．水电解可以得到氢气和氧气，所以水中有氢气和氧气
D．水在直流电的作用下，与电源负极相连的玻璃管内产生氢气，与电源正极相连的玻璃管内产生氧气
13．（2019•苏州模拟）水是生命之源。下列有关水的说法错误的是（　　）
A．水由氢气和氧气组成
B．生活中通过煮沸可以降低水的硬度
C．可用肥皂水区分硬水和软水
D．水在通电条件下分解成氢气和氧气
14．（2019•黄石港模拟）下列物质属于化合物的是（　　）
A．稀有气体 B．冰水混合物 C．纯牛奶 D．玻璃钢
15．（2019•江西模拟）水是生命之源。下列有关水的说法不正确的是（　　）
A．构成：水由氢原子和氧原子构成
B．组成：水由氢元素和氧元素组成
C．作用：水是人体生命活动的重要物质
D．净化：蒸馏的净水程度最高
16．（2019•泸西县一模）如图为电解水的实验装置图，下列说法正确的是（　　）

A．该实验说明水是由氢气和氧气组成的
B．与负极相连的玻璃管内得到的气体，能使带火星的木条复燃
C．该实验中所得氢气和氧气的质量比约为2：1
D．在水中加入少量硫酸钠以增强水的导电性
17．（2019•常州模拟）有关电解水实验的下列叙述中，错误的是（　　）
A．在水中加少量稀硫酸可增强水的导电性
B．与电源正极相连的一端产生氧气
C．可证明水由氢、氧元素组成
D．正、负极产生的气体质量比是1：2
18．（2019•苍南期中）如图是物质结构的示意图，其中“”和“”分别表示两种不同质子数的原子，属于化合物的是（　　）
A． B．
C． D．
19．经测定某物质中只含一种元素，该物质（   ）
A. 一定是纯净物                  B. 一定是单质                 
C. 不可能是化合物               D. 不可能是纯净物
20．（2021·益阳）2021年6月3日，我国用长征三号乙运载火箭成功将“风云四号02星”送入预定轨道，发射火箭用的燃料之一为液氢。下列说法合理的是（   ）
A.液氢和液氧反应吸收热量
B.液氢燃烧后的产物是水，不污染空气
C.液氢贮存、运输都容易
D.氢气液化过程中，分子之间的间距不变
21．（2021·富平模拟）分类是研究物质的常用方法。如图是纯净物、单质、化合物、氧化物之间关系的形象表示，若整个大圆圈表示纯净物，则属于X范围的物质是（   ）

A.红磷 B.二氧化碳 C.氯酸钾 D.空气
22．如果“”、“ ”分别表示氧元素和另外一种元素的原子，则下列表示的物质中，属于氧化物的是（ ）
A． B． C． D．
23．有关如图实验的说法，错误的是（ ）

A．点燃氢气前需检验纯度 B．干冷烧杯内壁有水雾产生
C．b管气体能使带火星木条复燃 D．两个实验均可证明水的组成
24．下列四个图像能正确反映对应变化关系的是（ ）

A．引燃密闭容器中的木炭 B．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
C．相同质量的过氧化氢分解制取氧气 D．电解水
25．（2019•西湖区校级模拟）用如图装置进行水的电解实验：
（1）在水中加入稀硫酸或氢氧化钠，其作用是　 　。
（2）开始反应前a、b两管内都充满溶液，关闭活塞，接通电源，一段时间后，两管产生的气体如图所示，则a管下方导线应接电源的　 　（填“正”或“负”）极。用　 　 验证b管中的气体。
（3）该实验所发生反应的文字表达式为： 　，可推得水是由　 　组成的。

26．（2020·辽宁抚顺市·九年级期中）如图为氢气燃烧的微观示意图：

(1)读图获得的信息是______(写一条即可)。
(2)根据图示写出氢气燃烧的文字表达式：______，该反应属于______(填一种基本反应类型)。
(3)纯净的氢气在空气中安静地燃烧，若点燃氢气与氧气的混合气体就有可能引起爆炸。所以在点燃氢气前，必须先检验氢气的______。
(4)“氢气具有可燃性”，这属于氢气的______(填“物理”或“化学”)性质。此性质决定了氢气的用途是______。
27．（2020·天长市张铺初级中学（天长市张铺学区管理委员会）九年级期中）(1)实验室可通过电解水制得氢气和氧气。电解时需要接通___________(填“交流”或“直流”)电源，有氢气生成的电极接电源的___________(填“正”或“负”)极。待反应结束时，理论上生成氢气和氧气的体积比为___________。

(2)可用___________区分硬水和软水。蒸馏水是净化程度较高的水，实验室制取蒸馏水时，需要在烧瓶中加入几粒沸石，其作用是___________。
(3)下列有利于保护水资源的是___________(填标号)。
A 农业上提倡使用农家肥，禁止使用化肥和农药
B 城市生活废水经处理达标后排放
C 园林浇灌改大水漫灌为喷灌、滴灌
(4)下列各种物质中属于纯净物的是___________(填标号)。
A 苏打水
B 稀盐酸
C 果汁
D 雨水
E 水
(5)小红同学对纯净的氢气在空气中燃烧进行了实验探究，请你帮她完成表格：
实验步骤
点燃纯净的氢气
在火焰上方罩一个干而冷的小烧杯
实验现象
发出___________火焰
小烧杯内壁有水雾
实验结论
用手摸烧杯的壁，烧杯比发烫，说明此反应中伴随能量变化，把化学能转变成了热能
有___________生成
备注
反应的文字表达式是______
28．将下列物质按要求分类(填序号)
（1）空气（2）氧气（3）水蒸气（4）高锰酸钾 （5）铁粉（6）氮气 （7）海水 （8）冰水混合物 （9）过氧化氢溶液 （10）二氧化硫。属于混合物的是____；属于化合物的是____；属于单质的是____；属于氧化物的是____。
29．化学实验兴趣小组同学想了解水的组成，他们对水的组成展开探究。
提出疑问：水是由什么元素组成的？
做出猜想：猜想1：水是由氧元素组成的。
猜想2：水是由氢元素组成的。
猜想3：水是由氢元素和氧元素组成的。
设计实验：如图电解水的实验。

实验现象：
(1)通电后，两根电极上都出现______________。
(2)该实验水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠的目的是____________________________。
实验验证：
(3)如何检验试管2产生的气体：___________________________________
实验结论：
(4)水是由______________组成的。
(5)电解水的文字表达式____________________________。
实验反思：
(6)通过本实验说明_______在化学变化中是可分的；反应前后_______的种类是不变的。