水的组成

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课题3水的组成

知识点一：水的电解实验

1．实验仪器：水电解器（或水槽和试管）、直流电源、酒精灯.

2．实验药品：水、氢氧化钠（或稀硫酸）。

3．实验操作:如图7－1和7－2所示,在水电解器(或试管)中加满水,向水加入少量

氢氧化钠(或稀硫酸），接通电源。

4．实验现象：电极上有气泡产生,一段时间后正极产生的气体少，负极产生的气

体多；正极与负极气体体积比约为1∶2。

5．检验气体：用带火星的木条检验试管1中的气体，发现木条复燃，说明是氧

气;试管2中的气体接近火焰时，气体能够燃烧,火焰呈淡蓝色,说明是氢气。

6．实验结论：水在直流电的作用下，发生化学反应生成氢气和氧气。

文字表达式：水氢气+氧气

H

2

OH

2

O

2

7．实验分析：氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成；由此说明水不是由

一种元素组成，而是由氢、氧两种元素组成。

【要点诠释】

1．理论上与正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比应是1∶2，但在实验操

作中两试管汇集的气体体积比往往小于l∶2.这是因为：

(1）氧气在水中溶解性比氢气稍大。

（2）氧气氧化性很强，有时在电极上就与电极发生了氧化反应。

2．电解时通常在水中加入少量氢氧化钠(或稀硫酸）是为了增强水的导电性.它们

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本身并未参加反应.

3．水是由氢、氧两种元素组成,不能说水是由氢气和氧气组成.因为水中没有氢气，

也没有氧气，是一种物质组成的纯净物。

4．电解水所用电源为直流电.

知识点二：氢气

1．物理性质：氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小（相

同条件下密度最小的气体)。

2．化学性质:

(1)纯净的氢气在空气中安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热并生成水。

(2）不纯的氢气在空气中燃烧可能会发生爆炸。

（3）以上反应的文字表达式为:氢气+氧气水

H

2

O

2

H

2

O

3．验纯：

（1）验纯的原因：如果氢气不纯，当空气里混入氢气的体积为总体积的

4.0%-74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个体积分数的范围叫做氢气的爆炸极限.

所以点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。

（2)验纯的方法:如图7－3所示,收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管

口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。若听到尖锐的爆鸣声,则表

明氢气不纯，需要再收集检验。若声音很小或听到轻微的“噗"声，说明氢气已纯

净。

4．用途：

（1)氢气是理想的可再生能源。这是由于其燃烧放热多（又称高能燃料），燃烧

产物是水、不污染环境且可以不断地以水为原料来制取。

(2)利用氢气与其它物质发生反应的性质还可用于制取盐酸、合成氨、金属和单

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质硅等。

【要点诠释】

1．经检验不纯需要用排空气法再重新收集时,要用拇指按住试管口一会,否则试管

内的氢气火焰可能还未熄灭，有可能使气体发生器内不纯的氢气燃烧发生爆炸。

2．点燃任何可燃性气体之前都必须检验气体的纯度，以防止发生爆炸。

3．由于氢气具有可燃性，泄漏时若遇到明火容易发生爆炸，所以现在人们往往

用性质稳定的氦气来代替氢气填充气球。

4．当前发展氢能源所面临的主要问题有：高效、经济的制氢方法；贮存、运输

氢气的安全问题等。

知识点三:单质、化合物

1．单质与化合物的区别与联系

单质化合物

概念由同种元素组成的纯净物由不同种元素组成的纯净物

举例氧气、氮气、铁、铜

氧化铝、二氧化硫、高锰酸钾、双氧

水

联系它们均属于纯净物,单质发生化合反应可以生成化合物

2．氧化物和化合物的区别和联系

区别:氧化物是“一物两素氧元素"（由两种元素组成且有一种是氧元素的化合

物），其中必须有氧元素。而化合物是“一物多素”，不一定有氧元素，但它包括

氧化物.

联系：氧化物与化合物是个体与总体的关系,氧化物属于化合物，化合物包括氧

化物,如图7－4.

3．物质的简单分类：

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【要点诠释】

1．把物质分成混合物和纯净物的依据是：组成物质的种类；把纯净物分成单质

和化合物的依据是：组成元素的种类.

2．氧化物与“含氧化合物”不一样，后者包含着前者。化合物中只要含有氧元素，

含氧化合物,如氯酸钾、高锰酸钾都含有氧元素,属于含氧化合物但不属于氧化物。

3．“由同种元素组成的物质叫单质”的说法都是错误的。如:氧气（O

2

)和臭氧（O

3

)

都是由氧元素组成的，两者混合组成的物质是混合物，而不是单质.这说明同种

元素组成的物质,可能是纯净物单质，也可能是混合物。

［规律方法指导]

1．趣味记忆电解水实验:

(1）“正氧负氢,氢二氧一"，谐音为“正养父亲、请儿养姨”或水的化学式为H

2

O，

正好为氢二氧一。

(2）“负氢正氧，体积比为2：1"，可谐音记忆为“父亲正让儿毕业”。

2．网络图或集合图梳理相关知识：

（1)从分子的角度理解物质的分类:

（2）单质、化合物、氧化物、含氧化合物间的关系

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3．采用列表对比的方法掌握相似概念

如:单质和化合物对比等.