水的成分

水的组成、分子和原子

知识强化

一、内容概述

本节课我们开始学习了第三单元——自然界的水，通过对课题1——水的组成的

学习，我们了解了水的物理性质、水的组成。通过对课题2——分子、原子的学习，

我们掌握了分子、原子的概念、分子的基本性质。并能运用所学知识判断纯净物与混

合物。

二、重点知识归纳及讲解

（一）、水的物理性质

纯净的水是无色、无味的液体，在101kPa时，水的凝固点是0℃，沸点是100℃。

4℃时水的密度最大，为1g/cm3。水结冰时体积膨胀，因此冰的密度小于水的密度，能

浮在水面上。

（二）、分子的概念

分子是保持物质化学性质的最小粒子（强调化学性质）。在理解这个概念时，应

注意以下几点：

1、分子是构成物质的基本粒子之一。由分子构成的物质很多，如氧气、氮气、水、

二氧化碳、酒精、氨等等，都是由相应的分子直接构成的。这些分子都是保持物质化

学性质的最小粒子，一旦分子发生变化，物质的化学性质随着改变。

2、不能说分子是保持物质性质的一种粒子，因物质性质既有化学性质又有物理性质

的涵义，而许多物质的物理性质如溶点、沸点、光泽、延展性、硬度等，单个分子是

体现不出来的。

（三）、分子的基本性质

1、分子的质量、体积很小；

2、分子是运动的；

3、分子间有一定的间隔；

4、同种物质分子的性质相同，不同种物质分子的性质不同。

分子具有的四个基本特征是解释日常现象的理论依据。

（四）、纯净物与混合物

（五）、原子

1、概念：原子是化学变化中的最小粒子（强调化学变化，原子核不变）。原子与分

子的主要区别在于分子在化学反应里可“分”，原子在化学反应里不可“分”。

2、几点说明：

①原子在化学反应中不可再分，不等于原子不可再分。如核反应时，原子核发生

裂变，说明原子也是可分的。

②原子可以直接构成物质。例如氖气、铝等就是由原子直接构成的。

（六）、原子和分子的联系与区别

分子和原子都是构成物质的基本粒子，它们有许多相同之处，但又有本质的区别。

它们的联系与区别见下表。

三、难点知识剖析

（一）、电解水实验

2、实验的结论

水是由氢元素和氧元素组成的；水可以表示为H2O；水是含有氢元素和氧元素的化

合物。

电解水实验进一步说明了在化学反应中，分子可以分成原子而原子不能再分，原

子是化学变化中的最小粒子。

3、实验的本质

此反应的本质是水在直流电的作用下，水分子分解成为氢原子和氧原子，氢原子

两两结合成氢分子，氧原子两两结合成氧分子，大量的氢分子形成氢气，大量的氧分

子形成氧气。

怎样由电解水后生成氢气和氧气的体积比是2：1这个事实来推出水的组成和水的

化学式？

水通电分解生成氢气和氧气，因为化学反应前后组成物质的元素种类不变，所以

反应后生成的氢气中所含的氢元素及氧气中所含的氧元素一定来自于水，由此推出水

是由氢元素和氧元素组成的。

根据生成氢气和氧气的体积比是2：1，设电解水时产生2L氢气和1L氧气，因为

在标准状况下，氢气的密度是0.0899g/L，氧气的密度是1.429g/L，则水中氢元素与

氧元素的质量比是：(0.0899g/L×2L)/(1.429g/L×1L)＝1/8。

根据氢原子、氧原子的相对原子质量是1和16，则每个水分子中氢原子与氧原子

的个数比是：

(1/1)︰(8/16)＝2︰1

所以水的化学式为H2O。

（二）、用分子的观点区别物理变化和化学变化

当物质是由分子构成时，我们应该从分子本身是否发生了变化去深入认识物理变

化和化学变化的区别。物质在发生物理变化时，分子本身没有发生变化，只是分子之

间的间隔发生了变化，从而使物质的状态发生了改变。如水结冰→液态水→水蒸气。

就是水分子的聚集状态发生了变化，水分子本身并没有发生改变。当物质发生化学变

化时，原物质的分子发生了变化，生成了其他的新分子。如五氧化二碘加热时，五氧

化二碘分子分解生成了碘分子和氧气分子，由于反应后产生了新的分子，故发生了化

学变化。

（三）、用分子的观点区别混合物和纯净物

我们应该从物质的分子是否是同一种分子去深入理解混合物和纯净物的概念。混

合物是由两种或多种物质混合而成，其中各成分是简单的混合，各种不同物质的分子

相互间不发生化学反应。混合物中不同种分子性质不相同，混合后仍各自保持原来的

性质，同时由于混合物中各成分可以增多或减少，因此混合物也就不会保持一定的性

质。纯净物是由一种物质组成的，构成纯净物的分子相同，由于同种分子的性质相同，

所以纯净物具有确定的物理性质和化学性质。从分子的观点来看：由同一种分子构成

的物质是纯净物；由多种分子构成的物质是混合物。

在分子和原子的区别中，特别要注意下面几种说法在没有前提条件的情况下都是

错误的：①分子大，原子小；②分子重，原子轻；③分子能直接构成物质，原子不能；

④分子能保持物质的化学性质，原子不能。当某物质是由分子构成时，分子保持该物

质的化学性质，此时构成分子的原子不能保持物质的化学性质。而当原子直接构成物

质时，这时保持该物质化学性质的粒子就是原子。如：金属汞由汞原子直接构成，汞

原子就保持了金属汞的化学性质。至于分子与原子的大小、轻重的比较，只能在分子

和构成这种分子的原子之间相比。如：只能说，氧化汞分子比构成它的氧原子或汞原

子大（或者重），但不能说，氧分子比汞原子大（或者重）。

四、典型例题

例1、下列描述水的物理性质中，错误的是（）

A．装满一瓶水，放入冰箱，待水结冰时，塑料瓶膨胀了，说明冰的密度比水小

B．水在通常状况下是无色无味的透明液体

C．水在通电条件下可以分解得到氢气和氧气

D．水在4℃时密度最大，为1g/cm3

答案：C

解析：

A、B、C、D均是对水的性质的描述，并且都正确，但C描述的性质属于水的化学

性质，而不属于物理性质．

例2、下列关于分子和原子的叙述中，正确的是（）

A．分子质量大，原子质量小

B．分子间有间隔，原子间无间隔

C．分子在不停地运动，原子不运动

D．在化学反应中分子可分，原子不可分

答案：D

解析：

题目的主旨很明显，意在说明分子与原子的本质区别。分子和原子都是微观粒子，

都可构成物质，它们都在所构成的物质中不停地作无规则的运动，且分子之间、原子

之间都有一定的间隔，B、C两项绝对错误。至于分子、原子的质量谁大谁小，就不一

定了。因为有的单个原子的质量比某些分子的质量大得多，如Fe原子的质量就比一个

氢分子的质量大，所以绝对地说分子质量大原子质量小是错误的。当然，分子的质量

比构成它的其中任一个原子的质量肯定要大，如一个水分子（H2O）的质量比构成它的

1个氧原子的质量就要大。显然，分子、原子的质量谁大谁小不是它们的本质区别。

一个化学变化的过程其实就是分子破裂成原子而原子又重新组合的过程，所以说原子

是化学变化中的最小粒子，分子与原子的本质区别就是：在化学变化中分子可再分而

原子却不能再分。

例3、下列物质属于纯净物的是（）

A．空气B．饮用酒

C．氯酸钾D．加热高锰酸钾后的剩余固体

答案：C

解析：

纯净物是只有一种物质组成的，空气是多种气体组成的应是混合物，饮用酒中含

酒精和水，因此也不是纯净物，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰两种固体和氧气，

所以剩余固体为混合物．氯酸钾中只含氯酸钾单一成分，所以是纯净物．