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第三单元 自然界的水 讲义 课题1 水的组成 一 水的组成 在很长的一段时间里，水曾被看作是一种元素组成的。直到18世纪末，在前人探索的基础上，拉瓦锡通过对水的生成和分解实验的研究，才确认水不是由一种元素组成的，而是由氢元素和氧元素两种元素组成的 【实验3—1】水的电解 【实验步骤及现象】 （1）接通直流电后，两极上都出现气泡 （2）一段时间后，试管1和试管2所收集的气体的体积比约为1:2 （3）检验 ①与正极相连的试管：出气口置一根带火星的木条。木条复燃，该气体为氧气 ②与负极相连的试管：出气口置一根燃着的木条。气体燃烧，产生淡蓝色的火焰，该气体为氢气 【反应的文字表达式】水氢气 + 氧气 【结论】与正极相连的试管内产生的气体是氧气；与负极相连的试管内产生的气体是氢气，水是由氢（H）元素和氧（O）元素组成的 ※ 速记：“正氧负氢，氢二氧一” 【同步训练】 1．电解水时，正极生成的气体能__________________________，是_______；负极生成的气体能____________________，火焰呈_________，是_______；它们的体积比大约是_______。由电解水的产物，我们可以推知，水是由________________组成的。这一化学变化的文字表达式是 (在物质名称下写出其化学式)，此反应为 反应(写基本反应) 2．电解水的实验中，负极气体和正极气体的体积比 （ ）A．1：2 B．1：8 C．2：1 D．8：1 3．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．与电源负极相连的试管内收集的气体能使带火星的木条复燃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 4．如图所示，图(1)是电解水的简易装置，图(2)为电解水生成气体体积与时间关系图，试回答下列问题。 (1)若甲管生成气体A，则b应接电源 极。 (2)气体B用点燃的火柴检验，产生的现象是 ，说明该气体具有的性质是 。 (3)0～3min甲、乙排除管内水的体积比为 (4)因为 ，所以可用 方法收集氢气，因为 ，所以可用 方法收集氧气 二 水的性质和变化 1．水的物理性质 色、味、态 纯净的水是无色无味透明液体 熔沸点 在1大气压下，纯水的凝固点（冰点）为0℃，沸点为100℃ 密度 4℃时水的密度最大，为1g/cm3，水结成冰时，密度变小，体积膨胀，所以冰一般比水轻 重要性质 水能溶解多种物质形成溶液 2．水的化学性质 水在通电条件下，可分解生成氢气和氧气 水氢气 + 氧气 三 氢气的性质 1．物理性质：氢气是无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小得多，是相同条件下密度最小的气体，通常状况下，氢气在－252℃时呈液态，－259℃时呈雪状固态 2．化学性质 （1）可燃性 纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量的热，唯一的生成物是水 【反应文字表达式】氢气 + 氧气 水 ※ 注意：氢气与空气（或氧气）的混合气体遇明火可能会发生爆炸 ①如空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%－74.2%，点燃时就会发生爆炸，这个范围叫氢气的爆炸极限 ②任何可燃性的气体或粉尘与助燃性气体充分混合点燃都可能发生爆炸，因此，在点燃可溶性气体前，一定要先验纯 ③当氢气、液化石油气、煤气、天然气等发生泄露时，应避免一切火源、火星等 （2）还原性（待学） 3．氢气的验纯 用排水法或向下排空气法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，口朝 下靠近火焰，然后移开拇指点火，若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯， 若声音很小则表示氢气较纯 ※ 注意：点燃氢气前一定要检验氢气的纯度 4．氢气的用途 （1）氢气具有可燃性，燃烧时放出的热量约为同质量汽油的三倍，可用作火箭、宇宙飞船的燃料。由于氢气燃烧后的产物是不污染环境的水，而且有可以不断地以水为原料制取，是理想的可再生能源 （2）氢气可用于制取盐酸、合成氨等化工生产的原料，还可以利用氢气与金属氧化物、硅化合物的反应来制取金属和单晶硅 【同步训练】 1．通常状况下氢气是_______色、______味的气体，密度比空气______，_______溶于水， 实验室用排水法收集氢气的原因是____________________