知识点讲义——第四单元自然界的水课题3 水的组成
知识点1 认识水的组成（重、难点）
1．氢气的燃烧试验
（1）氢气的性质
氢气是无色、无味、难溶于水的气体，密度比水小。氢气能在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，混有一定空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此在点燃氢气前一定要检验纯度，然后才能进行实验。验纯的方法是：收集一试管氢气后，用大拇指堵住试管口，靠近酒精灯，如果发出尖锐的爆鸣声，则说明氢气不纯；若声音很小，则表明氢气纯净。
（2）氢气的燃烧实验
【实验目的】探究氢气的燃烧
【实验步骤】在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上有什么现象发生。
【实验现象】纯净的氢气在空气里安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰（氢气在玻璃导管口燃烧时，火焰常略带黄色）。用小烧杯罩在火焰的上方时，烧杯壁上有水珠生成，接触烧杯的手能感到发烫。
【实验结论】氢气在空气里燃烧，放出热量，生成水。
氢气的物理性质：密度最小的气体（向下排空气法）（氢气与其它气体的显著区别之处）；
证明氢气密度比空气小的方法：用氢气吹肥皂泡，若肥皂泡上升，则密度比空气小氢气的化学性质：可燃性，用做高能燃料；焊接和切割金属。
2．推测水的组成
氢气在空气或氧气里燃烧能生成水，由此，人们推测：水的组成中有氢元素和氧元素。
知识点2 净化水的方法（重、难点）
1.水的物理性质
纯净的水是没有颜色、没有气味的透明液体。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。
2.水的电解实验
【实验步骤】利用如图所示装置，接通电源，观察电极上和试管内发生的现象，
然后对两试管中的气体进行检验，把与负极相连接的试管内产生的气体移近酒精灯火
焰，观察现象。
【实验现象】通电后，电极上有气泡产生，通电一段时间后，两个小试管内收集了一些气体，与正极相连的试管内的气体体积小，与负极相连的试管内的气体体积大，体积比约为1:2 。
【气体检验】与正极相连的试管内的气体，可以使带火星的木条复燃，证明该气体是氧气；与负极相连的试管内的气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，证明该气体时氢气。
[引申拓展] 水的密度随温度的变化情况：
①在4℃以上和0℃一下，水是热胀冷缩的。
②相反，在0℃至4℃这个范围内，水是热缩冷涨的。
【文字表达式】
【实验结论】水在通电的条件下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。这说明水中含有氢（H）、氧（O）两种元素。
【注意事项】电流为直流电源；水中可加入少量氢氧化钠或硫酸增强水的导电性。
3．水的组成
根据精确的实验测定，水是由氢元素和氧元素组成的，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，人们用H2O来表示水。在水的电解实验中，水分子分成了氢原子和氧原子，2个氢原子结合成一个氢分子，很多氢分子聚集成氢气，2个氧原子结合成一个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。
知识点3 氢气的性质
1. 氢气的物理性质
氢气是一种无色、无味、难溶于水的气体。
2．氢气的化学性质
可燃性：纯净的氢气在空气里安静地燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量。
[引申拓展]
①混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，所以点燃氢气前必须先验
纯。
②检验方法：用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，移近火焰，移开
拇指点火，若听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，需再收集，再检验；若听到的响声很小，则证明氢气比较纯净。
知识点4 单质、化合物、氧化物（重点）
单质：由同种元素组成的纯净物叫做单质。
化合物：由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。
氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物。
第四单元自然界的水课题3 水的组成
边讲边练
例1、右图是电解水的实验装置，对该实验描述正确的是（ D ）
A．正极产生的气体时氢气
B．电解过程中水分子没有发生改变
C．生成氧气、氢气的体积之比约为2:1
D．该实验能证明水是由氢元素、氧元素组成的
点拨：水通电在正极得到氧气，负极得到氢气，体积比为1:2；发生的是化学变化，水分子变成
氢分子和氧分子；水电解实验说明水是由氢元素和氧元素组成的。
【针对训练1】水是生活中常见的物质，可用化学式H2O表示。下列对于水的认识正确的是（）A．水是由氢原子和氧原子构成B．水是由氢元素和氧元素组成
C．水中含有氢分子D．水中氢、氧元素的质量之比为2:1
例2、下列混合气体点燃时，可能发生爆炸的是（ D ）
A．氢气和氖气B．氢气和一氧化碳
C．氢气和氮气D．氢气和空气
点拨：混合气体发生爆炸的条件是：可燃性气体与支持燃烧的空气或氧气混合达到一定比例，遇明火即会发生爆炸。例如：空气中混入氢气的体积达到总体积的4%至74.2%（这个范围叫做氢气的爆炸极限），点燃时就会发生爆炸。
【针对训练2】如图所示，在桌面上放一个一端有小孔的塑料筒，用纸团堵住小孔，用向下排空法使塑料
桶内充满纯净的氢气，把氢气发生装置移开，拿掉纸团，立即用燃着的
木条在小孔处点火，现象是（）
A．氢气立即爆炸，将塑料桶掀起
B．先听到爆鸣声，接着看到淡蓝色火焰，最后熄灭
C．氢气安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，最后慢慢熄灭
D．氢气先安静地燃烧，过一会发生爆炸，将塑料桶掀起
例3、柠檬酸（C6H8O7）是一种常用语制造汽水、果冻、水果糖的添加剂，柠檬酸属于（ C ）A．单质B．氧化物C．化合物D．混合物
点拨：纯净物有固定的化学式，混合物没有固定的化学式。根据单质、氧化物、化合物的定义，有柠檬
酸（C6H8O7）的化学式，知道它是由三种元素组成的纯净物。
【针对训练3】下列物质属于氧化物的是（）
A．高锰酸钾B．矿泉水C．臭氧D．干冰
例4、如图所示，（Ⅰ）是电解水的简易装置，（Ⅱ）是电解水生成的体积与时间的关系
图，试回答下列问题：（甲试管生成气体A，乙试管生成B）
（1）图中a、b两级分别是电源的________极和________极。
（2）气体B可以用带火星的木条检验，现象是
________________________，说明气体B能够__________________ ；气体A能够，火焰呈淡蓝色，混有一定量空气的气体A遇明火会发生________。
（3）此实验中发生反应的符号表达式为________________________。
（4）用分子、原子的观点来解释，在电解水的实验过程中，__________ 分解成__________和__________ ，它们再重新组合成__________和__________。
（5）3min时，甲、乙两试管内收集的气体的体积比例约为__________。
点拨：该题为一道函数图象与化学实验现象结合的题目，是中考的热点之一。解答此类题目的关键在于要先分析各数据所表示的含义，然后进行综合比较，才能得到正确答案。
答案：负、正；带火星的木条复燃、支持燃烧、爆炸；；水分子、氢原子、氧原子、氢分子、氧分子；2:1.
课堂演练
1、下列关于水的物理性质的叙述中，正确的是（）
A．常温下，纯净的水是无色、无味的透明液体
B．水有时呈蓝色，有时呈绿色，所以水有多种颜色
C．水能电解生成氢气和氧气
D．水蒸气的密度小于液态水的密度，液态水的密度小于冰的密度
2、下列物质中，不含水的是（）
A.人体
B.冰
C.铁水
D.苹果
3、检验氢气纯度时，判断氢气较纯的现象是（）
A．听到尖锐的爆鸣声B．未听到声音C．听到很小的声音D．试管炸裂
4、下列属于氧化物的是（不定选项）（）
A．氧气B．过氧化氢C．空气D．氧化钙
5、下列各种“水”中属于纯净物的是（）
A．蒸馏水B．自来水C．海水D．矿泉水
6、下列各组混合气体点燃后，会发生爆炸的是（）
A．氢气和氮气B．液化气和二氧化碳C．氧气和空气D．天然气和空气
7、氢气在空气中燃烧时产生的火焰颜色是（）
A．黄色B．淡蓝色C．苍白色D．红色
8、鱼能在水中生存是因为（）
A．水的组成中有氧元素B．水在常温下为液态
C．水能分解放氧气D．水中能溶解一定量的氧气
9、人体是一座元素的“仓库”，地壳中天然存在的化学元素，大多在人体内都能找到．人体含量最多
的元素应是（）
A．氧B．碳C．氢D．钙
10、电解水时生成氢气和氧气的体积比理论上为2：1，但实验所得氢气和氧气的体积比略大于2：1．针对这一发现，你认为下列做法中不可取的是（）
A．反复多次实验查找原因B．实验所得数据与理论值相差不多，可以认为实验已经成功
C．查找实验装置是否漏气D．提出假设：氧气比氢气易溶于水，然后用实验验证
11、常温下，碘与镁化合时速率很慢，若滴入几滴水，则反应剧烈且形成一股美丽的紫色烟，此时水的作用是（）
A．反应物B．氧化剂C．催化剂D．还原剂
12、下图是水在101 kPa大气压下，密度与温度的关系，其中正确的是（）
若上图中，纵坐标改为体积，则水的体积与温度的关系正确的是（）
13、水有下述性质：（1）水是没有颜色、没有气味、没有味道的透明液体；（2）水通电后会有氢气、氧气放出；（3）加热至100℃水会变成水蒸气；（4）一种氧化物能溶于水生成酸或碱等物质。其中属于水的化学性质是____________________________（填序号）。
14、⑴现有下列物质：①氧气，②河水，③液态空气，④铜，⑤氢气，⑥镁粉，⑦过氧化氢。其中属于单质的是______________；属于化合物的是__________；属于混合物的是_____________。(填序号)
⑵下列物质中，属于纯净物的是，属于混合物的是。(填序号)
①高锰酸钾②空气③汽水④正在加热的高锰酸钾⑤硫磺⑥液氧⑦食盐水
15、电解水时，应通入___________；正极生成的气体能_________________________________，是________；负极生成的气体能燃烧，火焰呈____________，是________；它们的体积之比大约是____________。由电解水的产物，我们可以推知，水是由____________________组成的，实验时常在水中加入H2SO4或NaOH，其目的是_________________________________。
16、某日，在某公司运动会开幕式前，某校方气球方队100名学生手持约1600个氢气球由于部分气球氢气泄漏并因相互摩擦引起静电而发生爆炸，至使98名学生被灼伤，其中轻度灼伤41名，轻度灼伤57名。请简要回答下列问题。
（1）以上事实说明氢气具有的化学性质______________。
（2）某兴趣小组在进行探究时，用密度较小的稀有气体作为大型升空气球的填充气体，其原因是：
①_____________________；②_____________________。
17、在A、B、C三种无色气体中。A气体在空气中燃烧时生成物只有水。将烧红的木炭分别放入B、C两瓶中，在B中剧烈燃烧，发出白光，在C中立即熄灭，已知C是空气中含量最多的气体，则A是（写化学式），是，是。写出有关反应的文字表达式为。
趣味题：
①有两杯无色透明的液体，一杯是雨水，一杯是纯水，请用实验方法证明，那一杯是雨水。
②在有些关于水的广告中说：“某某水，有点甜。”试问：如果是纯净的水，广告中说法正确吗？为什么？
③水在4℃时的密度最大，此性质对水中生物的生存非常重要。如果固态水（冰）的密度比液态水大，水中生物将会是什么命运呢？