資源簡介

一、水的物理性質
純凈的水是沒有顏色，沒有氣味，沒有味道的液體。在101000帕時水的凝固點是0℃，沸點是100℃。4℃時密度最大為1克每立方厘米。水結成冰時體積膨脹，所以冰的密度小于水的密度能浮在水面上。
二、水的組成
1.實驗儀器：水電解器，直流電源。
2.實驗裝置：如上圖
3.實驗現象：（1）通電后，兩個電極上都有氣泡產生。
（2）與電源正極相連的玻璃管壁b內產生的氣體體積小，與電源負極相連的玻璃管a內產生的氣體體積大，且玻璃管b與比玻璃管a產生氣體的體積比大約為1:2。
4.氣體的檢驗：玻璃管b中的氣體可使帶火星的木條復燃,證明是氧氣。玻璃管a中的氣體被移進火焰時能夠燃燒，火焰呈淡藍色,如氣體量少可能發出爆鳴聲，證明是氫氣。
反應的文字表達式:水氫氣+氧氣
5.實驗結論：（1）水是由氫、氧兩種元素組成的。
（2）水在通電的條件下發生了分解反應，生成了氫氣和氧氣。
【能力拓展】
①電解水時通的是直流電。
②電解水時常在水中加入少量硫酸或氫氧化鈉，目的是增強水的導電性。
③“正氧負氫1比2”是指氣體體積比，而非質量比。
④水是由氫和氧組成的，不能認為水是由氫氣和氧氣組成的。
⑤電解水時產生氫氣和氧氣的體積比大于2:1的原因有:
A.產生的氧氣氧化電極而減少;B.在水中氧氣的溶解度大于氫氣。
6.水分子的構成：
【能力拓展】
水分子變化過程的意義
①宏觀角度：水由氫、氧組成。
②微觀角度
A.一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構成;一個氧分子由兩個氧原子構成;一個氫分子由兩個氫原子構成。
B.水是由水分子構成的;氧氣是由氧分子構成的;氫氣是由氫分子構成的。
③物質變化
兩個水分子在通電的條件下生成兩個氫分子和一個氧分子。
水在化學變化中的最小粒子是氫原子和氧原子。在化學變化中，分子可以再分，而原子不可以再分。
例1、同學們為了探究水的組成，用如圖所示的裝置進行實驗。通電后兩電極都有氣體放出，經檢驗甲試管里的氣體能燃燒，乙試管里的氣體能使帶火星的木條復燃。若氫原子模型用 表示，氧原子模型用 表示，則保持乙試管中氣體物質化學性質的最小微粒的模型是（ ）
A. B. C. D.
例2、下列微粒能表示一個水分子的是(圖中用“ ”和“ ”分別表示氫原子和氧原子)（ ）
A. B. C. D.
例3、下圖是電解水的簡易裝置：
（1）在圖中的電源上A是________極（填“正”或“負”）。
（2）試管1與試管2 中氣體體積比為________。
（3）怎么檢驗試管2 中氣體________。
（4）寫出該反應的文字表達式________。
（5）檢驗兩玻璃管中的氣體后，可以得到的一個重要結論是：水由________組成。
1.如圖為電解水的實驗裝置圖，下列說法正確的是（ ）
A.實驗前A，B兩管內要裝滿水 B.A，B管內收集到氣體的質量比約為2：1
C.A管內產生的氣體能使帶火星的木條復燃 D.該實驗說明水由氫氣和氧氣組成
2.下列有關電解水和海水淡化的說法，合理的是（ ）
A.電解水和海水淡化過程中，水分子均發生了變化
B.圖中①②③所示氣體，依次為氧氣、氫氣和水蒸氣
C.從電解水實驗可知，水是由氫氣和氧氣組成的
D.海水暴曬一段時間后，剩余海水中食鹽的質量分數會變大
3.如圖為電解水過程的微觀示意圖，下列說法不正確的是( )
A.氧分子是由氧原子構成的，氫分子是由氫原子構成的
B.這個微觀示意圖說明了水分子是由氧原子和氫原子構成的
C.這個微觀示意圖可以解釋為什么獲得的氫氣體積是氧氣體積的兩倍
D.該實驗證明了水中含有氫氣和氧氣
4.小金用電解水的實驗探究水的組成，回答問題：
（1）圖甲是電解水的實驗裝置，b玻璃管中的氣體是________；
（2）電解一段時間后，a、b管內聚集氣體體積之比是，a：b=________；
（3）圖乙是電解水的微觀示意圖，請用“●”和“○”在答題紙相應位置畫出微觀圖。
5.如圖是電解水的簡易裝置和電解水生成氣體體積與時間的關系圖。試回答下列問題：
（1）若甲試管中生成氣體B，則B是________氣，b應接電源的________極。
（2）驗證氣體B的方法是________；這是根據該氣體具有________性。
（3）圖中現象表明實驗是“未開始”“剛開始”還是“已進行一段時間”？________。
（4）如果該實驗中產生氧氣的體積是8毫升，則生成氫氣的體積是________毫升。
（5）該實驗可以說明，水在通直流電的條件下，生成了兩種不同的氣體，請書寫其文字表達式：________。
1.如圖是電解水的微觀模型示意圖，從中獲得信息正確的是（ ）
A.水電解是物理變化
B.物質都是由分子構成的
C.水電解前后原子的種類沒有變化
D.水是由氫氣和氧氣組成
2.如圖甲、乙是電解水的實驗及電解時水分子分解的微觀示意圖。有關敘述正確的是( )
A.a試管中產生的氣體是氧氣
B.a、b試管中產生氣體的質量比為2∶1
C.水電解的過程中，氫原子數和氧原子數都沒發生變化
D.電解水的變化只是分子間的空隙發生了變化
3.如圖甲所示為電解水的實驗裝置，如圖乙所示為電解水反應的微觀過程示意圖。回答問題：
（1）如圖甲所示，b管與電源________極相連產生氣體。
（2）理論上a、b兩管內收集到的氣體的體積比為2:1，結合圖乙所示的電解水反應的微觀過程示意圖，推測氣體體積大小的主要決定因素除氣體物質所含分子數目外，還有________（選填“氣體分子的直徑”或“氣體分子間的平均距離”）。
（3）在電解水實際操作中，a、b兩管內收集到的氣體的體積比通常大于2:1，其原因是兩種氣體在水中的溶解度不同，則在相同條件下，________（選填“H2”或“O2”）更難溶于水。
4.小樂用電解水的實驗探究水的組成，回答問題：
（1）圖甲是電解水的實驗裝置，在水電解器的玻璃管里注滿水后，接通________（選填“直流電”或“交流電”）；等a、b玻璃管內收集到一定體積的氣體后關閉電源。若要檢驗b玻璃管中的氣體，其操作是________。
（2）圖乙是電解水的微觀示意圖，其中①②③的正確的順序是________。
（3）查閱資料得知“同溫同壓下，氣體的體積比等于氣體的分子個數比”。則該實驗中能夠說明“水分子中氫、氧原子個數比為2∶1”的實驗現象是________。
答案及解析
例1、【答案】B
【解析】根據電解水的現象、結論、常見氣體的性質分析乙氣體的名稱，確定它的分子組成即可。
水電解生成氫氣和氧氣，甲中的氣體能夠燃燒，則為氫氣；乙中的氣體能夠使帶火星的木條復燃，那么乙為氧氣。氧氣的化學性質有氧分子保持，一個氧分子由兩個氧原子構成，故B正確，而A、C、D錯誤。
例2、【答案】 A
【解答】水分子中含有兩個氫原子和一個氧原子，且氧原子比氫原子大一些；所以選項中只有A符合；
故答案為：A。
例3、【答案】（1）正
（2）1:2
（3）用燃著的木條接近氣體，產生淡藍色火焰
（4）水 氫氣+氧氣
（5）氫和氧
【解析】（1）在電解水的實驗中，生成氫氣的體積是氧氣體積的2倍；與正極相連的試管產生氧氣，與負極相連的試管產生氫氣；
（2）根據（1）中的分析解答；
（3）根據氫氣燃燒時的現象解答；
（4）確定反應物、反應條件和生成物，然后寫出反應的文字表達式。
（5）根據質量守恒定律分析結論。
【解答】（1）試管2中氣體的體積大于試管1中氣體的體積，那么試管2中為氫氣，試管1中為氧氣。因為與正極相連的試管生成氧氣，所以A為正極。
（2）試管1與試管2 中氣體體積比，即氧氣和氫氣的體積之比為：1：2；
（3）試管2中為氫氣，那么檢驗方法為：用燃著的木條接近氣體，產生淡藍色火焰；
（4）水在通電的條件下分解，生成氫氣和氧氣，反應的文字表達式為： 水 氫氣+氧氣 ；
（5）水在通電的條件下分解，生成氫氣和氧氣，根據質量守恒定律可知，水由氫和氧兩種元素組成。
1.【答案】A
【解析】A.在實驗前，A、B兩管中要裝滿水，那么得到的氣體是純凈的，否則會混有空氣，故A正確；
B.A、B管內氣體的體積之比為2：1，故B錯誤；
C.A管內氣體的體積大于B管，應該為氫氣，不能使帶火星的小木條復燃，故C錯誤；
D.該實驗說明水由氫和氧元素組成，故D錯誤。
2.【答案】D
【解析】A.在電解水的過程中，水分子分解，然后生成了氫分子和氧分子；海水淡化的過程，其實就是將水和鹽類分離的過程，沒有新物質生成，即沒有新的分子生成，故A錯誤；
B.氣體①比②的體積大，那么①為氫氣，②為氧氣，故B錯誤；
C.從電解水的實驗可知，水是由氫元素和氧元素組成的，故C錯誤；
D.海水暴曬一段時間后，食鹽的質量不變，而水的質量減小，根據溶質質量分數=可知，海水中的食鹽的質量分數會變大，故D正確。
3.【答案】D
【解析】A.根據反應產物可知，氧分子是由氧原子構成的；根據反應產物可知，氫分子是由氫原子構成的，故A正確不合題意；
B.根據可知，水分子是由氧原子和氫原子構成的，故B正確不合題意；
C.根據示意圖可知，反應生成的氫分子的個數是氧分子的2倍，因此氫氣體積是氧氣體積的兩倍，故C正確不合題意；
D.該實驗證明了水由氫元素和氧元素組成，故D錯誤符合題意。
4.【答案】（1）氫氣 （2）1：2 （3）
【解析】（1）在電解水的實驗中，與電源正極相連的試管產生氧氣，與負極相連的試管產生氫氣；
（2）在電解水的實驗中，生成氫氣的體積是氧氣體積的2倍；
（3）化學變化的本質就是分子分解為原子，原子再重新組合成新分子的過程，據此分析解答。
【解答】（1）根據甲圖可知，b管與電源負極相連，因此生成的氣體是氫氣。
（2）a管內為氧氣，b管內為氫氣，電解一段時間后，二者的體積之比為1;2；
（3）水電解的過程，就是水分子分解為氫原子和氧原子，然后氫原子結合成氫分子，氧原子結合成氧分子的過程，如下圖所示：
5.【答案】 （1）氧；正（2）用帶火星的木條進行檢驗，看木條是否復燃；助燃
（3）已進行一段時間（4）16（5）水 氫氣＋氧氣
【解答】（1）由實驗圖可知，甲試管氣體較少，是氧氣；而產生氧氣的電極是正極；故答案為：氧；正；
（2）氧氣具有助燃性，能夠使帶火星木條復燃；故答案為：用帶火星的木條進行檢驗，看木條是否復燃；助燃；
（3）圖中試管中已經有氣體出現，說明電解實驗已經開始了一段時間；故答案為：已進行一段時間；
（4）水電解時產生的氣體，氫氣的體積是氧氣體積的兩倍；而現在產生氧氣8毫升；所以生成氫氣的體積是16毫升；故答案為：16；
（5）水在通電的情況下產生了氫氣和氧氣；故答案為：水 → 通 直 流 電 氫氣＋氧氣；
故答案為：（1）氧；正；（2）用帶火星的木條進行檢驗，看木條是否復燃；助燃；（3）已進行一段時間；（4）16；（5）水
→ 氫氣＋氧氣。
1.【答案】C
【解析】A.水電解生成氫氣和氧氣，有新物質生成，為化學變化，故A錯誤；
B.常見的金屬、稀有氣體都是由原子構成的，還有一些物質由離子構成，故B錯誤；
C.根據示意圖可知，水電解前后，原子都只有兩種，即氫原子和氧原子，故C正確；
D.微觀上，水由水分子構成；宏觀上，水由氫元素和氧元素組成，故D錯誤。
2.【答案】C
【解析】A.根據圖片可知，a試管內氣體的體積大于b試管內氣體體積，因此a氣體為氫氣，故A錯誤；
B.a、b試管中氫氣和氧氣的體積之比為2：1，故B錯誤；
C.根據示意圖可知，水電解前后，氫原子都是4個，而氧原子都是2個，因此氫和氧原子的個數都沒有變化，故C正確；
D.電解水的變化，其實是水分子分解為氫原子和氧原子，然后再結合成氫分子和氧分子的過程，故D錯誤。
3.【答案】（1）正（2）氣體分子間的平均距離（3）H2
【解析】在電解水的實驗中，生成氫氣的體積是氧氣體積的2倍；與正極相連的試管收集氧氣，與負極相連的試管收集氫氣。
體積的體積其實就是分子之間平均距離構成的空間體積與分子個數的乘積，因此影響氣體體積的因素為分子數目和分子間的平均距離。
（1）根據圖甲可知，a試管內氣體體積大于b試管，那么a管內氣體為氫氣，b管內氣體為氧氣。因為與正極相連的試管生成氧氣，所以b管與電源的正極相連。
（2）理論上a、b兩管內收集到的氣體的體積比為2:1，結合圖乙所示的電解水反應的微觀過程示意圖，推測氣體體積大小的主要決定因素除氣體物質所含分子數目外，還有氣體分子間的平均距離。
（3）在電解水實際操作中，a、b兩管內收集到的氣體的體積比通常大于2:1，其原因是兩種氣體在水中的溶解度不同，則在相同條件下，H2更難溶于水。
4.【答案】（1）直流電；用燃著的木條接近b玻璃管尖嘴處，慢慢打開活塞
（2）②③①
（3）玻璃管b內的氣體體積是玻璃管a內氣體體積的2倍
【解析】直流電的方向是一定的，而交流電的方向是變化的，為了保證在兩個試管內只得到一種純凈的氣體，就要保證電流方向不變，那么電解水只能使用直流電。
在電解水的實驗中，與正極相連的試管產生氧氣，與負極相連的試管產生氫氣，根據氫氣的檢驗方法分析解答。
在電解水的實驗中，生成氫氣的體積是氧氣體積的2倍，那么氫氣和氧氣的分子數之比應該為2：1，據此分析解答。
（1）圖甲是電解水的實驗裝置，在水電解器的玻璃管里注滿水后，接通直流電。
b試管與電源的負極相連，那么產生氫氣，它的檢驗方法為：用燃著的木條接近b玻璃管尖嘴處，慢慢打開活塞。
（2）電解水的過程，其實就是水分子分解為氫原子和氧原子，然后氫原子組合成氫分子，氧原子組合為氧分子的過程，因此正確排序為②③①。
（3）則該實驗中能夠說明“水分子中氫、氧原子個數比為2∶1”的實驗現象是：玻璃管b內的氣體體積是玻璃管a內氣體體積的2倍。
2022-2023學年上學期浙教版科學八年級“沖刺重高”講義（二）
水的組成

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