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水与化学  

2010-07-09 17:00:36|  分类: 初中化学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  第一部分
     水是地球上最普通、最常见的物质,不仅江、河、湖、海中含有大量水,而且,大气中、动植物体内也含有许多水。没有水,也就没有生物界,水是一切生物的生存、发展所必需的。
     人类探索水的组成历史悠久,但直到18世纪末,拉瓦锡才在前人实验的基础上,通过对水的生成和分解实验的研究,确认水不是一种元素。那么水到底是什么样的物质,它的组成到底如何呢?请认真分析和观察电解水实验,体会如何得出正确答案的?
     1、水的组成
     水的电解实验
     实验现象:
     电极上有气泡,一段时间后试管1和试管2中所收集到的气体体积比约为l∶2。
     气体检验:
     等收集较多气体后,设法从水槽中取出试管(应堵住试管口)进行检验:用带火星的木条检验试管1中的气体,发现它能使带火星的木条复燃,说明是氧气。试管2中的气体移近火焰时,气体能燃烧,火焰呈淡蓝色。这是氢气。 
     实验结论:
     水在通电的条件下,发生分解反应产生氢气和氧气。
     氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,这说明了水是由氢元素和氧元素组成。
水与化学 - huaxuevcm - VCM仿真实验初中化学

说明:
     1.为了增强水的导电性,有时可在水中加入适量的稀硫酸或氢氧化钠溶液。 
     2.电解水所用电源为直流电。 
     3.有时收集到气体量较少时,当检验试管2中的气体时,可能只发出爆鸣声,而看不到淡蓝色火焰。 
     4.氢气是一种无色、无臭,难溶于水,密度非常小的气体,混有空气或氧气的氢气遇到明火可能发生爆炸。

     讨论:
     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。这是为什么? 
     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。

     思考:
     混有空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸,那么在你使用氢气,尤其是点燃氢气时应注意什么问题?具体应怎样做? 
     使用氢气时,要注意安全。点燃氢气前,一定要检验氢气纯度。 
     具体做法是:
     用一小试管,收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,松开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,就说明氢气不纯,如果声音很小,就说明氢气较纯。 


     思考:
     在水的电解实验里,有新物质生成吗?水发生了什么变化? 
     有新物质H2和O2生成,所以水发生了化学变化。
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②化学性质:
     水在通电条件下可分解为氢气和氧气,水还可与许多单质(金属、非金属)、氧化物(金属氧化物、非金属氧化物)、盐等多种物质发生化学反应。
〔典例剖析〕
  例1  对在水的电解实验中,观察到的实验现象描述正确的是(  )
  A.正极产生氢气
  B.与电源正极相连的试管内收集的气体体积大
  C.正、负两极产生的气体质量比为1∶8
  D.与电源正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比为l∶2
  分析:
  本题考查电解水实验及实验现象这两个知识点,解决本题的关键①要注意实验现象是你通过感觉器官能够感知出来的,而不是分析后得出的结论。②要注意与实验事实相符合。
  答案:D
例2  下图是某同学自己设计的装置:用大塑料瓶子截去瓶底,留瓶口一段约8cm~10cm,瓶口配一胶塞由里向外塞紧。A、B两极是用镀铬曲别针伸直做成,由塞子露头处连接导线。试回答:
  (1)其所用电源为    电,由图可知A端为  极。
  (2)与A端相连接的试管中得到的气体是  ,可用  来检验。
  分析:
  本题是一道电解水的综合题,它既涉及电解水电源的选择、电极的确定,还涉及到气体的确定和检验。解题时首先应分析图中信息(A端产生气体体积少),得出A端汇集的是氧气结论后(正、氧、少;负、氢、多),方能正确解答本题。
  答案:
  (1)直流   正
  (2)氧气  带火星的木条
例3  下列物质中属于单质的是(  )
  A. 水     B. 空气   C.氧气    D. 二氧化碳
  分析:
  解物质的分类题首先要弄清题干,知道它要求我们选什么?其次要对整个答案的组成成分和元素进行认真分析,如水是由氢、氧两种元素组成,所以不是单质,二氧化碳也是由两种不同元素组成。而空气是混合物,也不可能是单质,所以应选氧气,因为它是由氧一种元素组成,而且是纯净物。
  答案:C

例4  用下图所示简易装置进行电解水实验。
  实验开始时,倒立在水槽中的两支试管均充满了水。通电一段时间后,两支试管内都收集了不少气体。检验与电源正极相连的一端产生的气体,它能使带火星的木条复燃,此气体是  ,它与电源负极产生的气体体积比约为  。该实验得出关于水的组成的结论是       。
  分析:
  本题考查的知识即为本课题重点知识——水的电解实验。只要认真观察实验,理解化学变化的实质,就不难得出结论。
  答案:
  氧气  l∶2  水是由氢元素和氧元素组成。

例5 如图是表示气体粒子的示意图,图中“●”和“○”分别表示两种不同元素的原子,那么其中表示混合物的是(  )
  分析:
  分子是由原子构成的,从分子的角度看,由同种分子构成的物质是纯净物,而由不同种分子构成的物质则是混合物。图A中是两种不同的原子,该原子可视为单原子分子,如氦气、氖气、氩气等,故为混合物,图B、D中则只含有一种分子,因而是纯净物,图C中则含有两种分子,因而是混合物。
  答案:A、C

〔探究升级〕
2、冬天烤火时,常发生一个有趣的现象,将水滴到煤炉上方红热的铁板上,水刺溜一下就没了,而水滴之处却留下了黑色斑点。你知道发生了什么变化吗?现请你大胆地进行猜想,写出可能反应的文字表达式,并用已有的知识和经验对猜想进行初步解释。
  3、以乙醇、水为原料,以酒精灯、蒸发皿、带铁圈的铁架台、烧杯、玻璃棒、量筒、滴管为仪器,设计实验证明:分子是不断运动着的及分子间有间隔。
  4、教师在课堂上演示了一个有趣的实验。取4条铁丝,下端拧在一起,插在胶塞中,放在玻璃片上,上端分开成树枝形,将浸有酚酞试液的棉花团扎在“树枝”上制成“花树”,在玻璃片上放半小杯浓氨水,罩上大烧杯(如图)。过一会儿,发现棉花团由白色变为红色,犹如一株开满红花的“铁树”。
  从上述现象中,你能得出什么结论?
答:2、 发生了化学变化
  表达式:水+铁--高温-->四氧化三铁+氢气
  化学反应前后元素种类不能变,且生成了黑色物质,推测可知是铁的氧化物,所以会发生上述反应。
  3、 ①加少许乙醇倒入蒸发皿内,放在铁架台的铁圈上;用酒精灯加热,能闻到乙醇的气味,乙醇很快挥发,说明分子是不停运动的; ②用量筒量取等体积的乙醇和水,然后混合。量取混合后体积,小于两液体的体积之和,说明分子之间有间隔。
  4、
  氨分子在运动(或浓氨水易挥发),氨水显碱性,酚酞遇碱变红。
来源于:百度

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