水分子的变化

《水分子的变化》知识清单一、水分子的基本结构水分子由两个氢原子（H）和一个氧原子（O）通过共价键结合而成，其化学式为 H₂O。

氧原子位于分子的中心，氢原子则分别位于氧原子的两侧，形成一个约 1045°的键角。

这种结构使得水分子具有极性，氧原子一端带有部分负电荷，氢原子一端带有部分正电荷。

这一极性特征对水分子的许多性质和变化起着至关重要的作用。

二、水分子的物理变化1、状态变化水分子在不同的温度和压力条件下，可以发生状态的变化，即从固态（冰）变为液态（水），再变为气态（水蒸气）。

当温度降低到 0℃以下，水分子的运动减缓，排列变得规则有序，形成冰。

冰融化时，水分子吸收热量，运动加剧，打破规则的排列，变为液态水。

继续加热，当温度达到 100℃时，水分子获得足够的能量，克服分子间的引力，变成水蒸气。

2、溶解水分子具有良好的溶解性，可以溶解许多物质。

在溶解过程中，溶质的分子或离子在水分子的作用下分散到水中，形成均匀的混合物，即溶液。

例如，将食盐（氯化钠，NaCl）放入水中，水分子与钠离子（Na⁺）和氯离子（Cl⁻）相互作用，将它们包围并使其均匀分散。

3、蒸发与凝结蒸发是液态水表面的水分子获得能量，挣脱其他水分子的束缚，变为气态进入空气中的过程。

而凝结则是相反的过程，水蒸气中的水分子失去能量，相互结合形成液态水。

蒸发在日常生活中随处可见，比如晾晒衣物时，水分逐渐蒸发。

而凝结则常见于清晨的露珠，是空气中的水蒸气在温度降低时凝结而成。

三、水分子的化学变化1、电解通过电解水，可以使水分子发生分解反应。

在通电的条件下，水分子分解为氢气（H₂）和氧气（O₂）。

化学方程式为：2H₂O 通电 2H₂↑ ＋ O₂↑这个反应揭示了水分子的组成，也说明了水是由氢元素和氧元素组成的。

2、与其他物质的反应水分子可以与许多物质发生化学反应。

例如，与二氧化碳（CO₂）反应生成碳酸（H₂CO₃）：CO₂＋H₂O ＝ H₂CO₃这是自然界中形成酸雨的一个重要反应。

第二单元探秘水世界第二节水分子的变化一、水的分解1.实验原理：水在通直流电的情况下，生成氧气和氢气。

化学方程式：2H2O2H2↑+O2↑2.实验装置、3.实验现象：电源的正负极产生气泡；正极产生的气体能使带火星的木条复燃；负极产生的气体能燃烧，燃烧时产生蓝色火焰，两种气体的体积之比为1:2。

4.实验结论：水是由氢氧两种元素组成的；在化学变化中，分子可以再分，原子不可以再分。

注意：电解水的实验接通的是直流电，而非交流电。

水的导电性很弱，为了增强水的导电性，可以在水中加入少量的NaON或稀硫酸。

水在通直流电的情况下分解成氢气和氧气，不能错误的认为水是由氢气和氧气组成的。

二、水的合成1.实验原理：氢气在空气中点燃，生成水。

化学方程式：2.实验装置：3.实验现象：纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色的火焰，放出大量的热，烧杯壁上凝结有水雾。

4.氢气的用途：氢气由于其制取原料丰富，热值高，无污染，所以氢气是一种理想的高能燃料。

5.氢气如果不纯，混有空气或氧气，遇到明火可能发生爆炸，因此在点燃氢气之前，一定要检验氢气的纯度。

检验氢气纯度的方法：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，试管口向下移近酒精灯火焰，如果听到声音很小，说明氢气比较纯，如果听到尖锐的报警声，氢气不纯。

三、分解反应和化合反应1.分解反应：由一种物质生产两种或两种以上其他物质的反应。

“一变多”2.化合反应：由两种或两种以上物质生成一种物质的反应。

“多变一”四、物理性质和化学性质1.物理性质：物质不需要发生化学变化就能表现出出来的性质称为该物质的物理性质，如物质的熔点、沸点、颜色、状态、位置等。

2.化学变化：物质在化学变化中表现出来的性质称为该物质的化学性质，如可燃性、毒性、酸碱性等。

区别物质的物理性质和化学性质关键是看物质的性质是否通过化学变化表现出来。

3.物质的性质和物质的变化联系和区别联系：物质的性质决定物质的变化；物质的变化反应了物质的性质。

《水分子的变化》知识清单一、水分子的基本概念水，这一在地球上无处不在的物质，是生命存在的重要基础。

而构成水的基本单位便是水分子。

水分子由两个氢原子（H）和一个氧原子（O）通过共价键结合而成，其化学式为 H₂O。

从微观角度来看，水分子的结构并非是一条直线，而是呈 V 字形。

氧原子位于 V 的顶点，两个氢原子则分别位于 V 的两个端点。

这种结构使得水分子具有一定的极性，也就是氧原子一端略带负电，氢原子一端略带正电。

二、水分子的物理变化1、状态变化当温度发生改变时，水分子会经历状态的变化。

在常温常压下，水呈现为液态。

当温度降低到 0℃以下时，水分子的运动减缓，分子间的距离缩小，水会凝固成为固态的冰。

而当温度升高到 100℃以上时，水分子获得足够的能量，分子间的距离增大，水会汽化成为气态的水蒸气。

这种状态的变化仅仅是水分子之间的间距和运动速度发生了改变，水分子本身的结构并未发生变化。

从固态到液态再到气态，水分子的能量逐渐增加。

2、溶解水分子具有良好的溶解性，可以溶解许多物质。

当一种物质溶解在水中时，水分子会与溶质分子或离子相互作用，将它们包裹起来并使其均匀分散在水中，形成溶液。

例如，将食盐（氯化钠，NaCl）放入水中，水分子会与钠离子（Na⁺）和氯离子（Cl⁻）相互作用，使它们在水中游离，从而形成盐水溶液。

三、水分子的化学变化1、电解水通过电解的方式，可以使水分子发生分解反应。

在电解过程中，水分子在电流的作用下被分解为氢气（H₂）和氧气（O₂）。

化学方程式为：2H₂O 通电 2H₂↑ ＋ O₂↑这个反应表明，水分子并不是不可分割的，在特定条件下可以分解成氢原子和氧原子，然后重新组合形成氢气和氧气。

2、水的合成与电解水相反的过程是水的合成。

当氢气和氧气在一定条件下（如点燃）发生反应时，会生成水分子。

化学方程式为：2H₂＋ O₂点燃 2H₂O这个反应释放出大量的能量，在实际应用中具有重要意义，例如火箭燃料的燃烧等。

水分子变化
水分子在不同状态下的变化有6个，这6个变化如下：
1.水的三态变化是由于水分子的运动导致的。

当水分子获得能量时，运动加快，
分子间的间隔增大，水由液态变成了气态（或由固态变为了液态）；失去能量时，运动减慢，分子间的间隔减小，水由气态又变回了液态（或由液态变为固态）。

2.在液态水中，水分子不断地进行热运动，速度很快。

当温度下降到水的冰点
以下时，水分子的热运动逐渐减缓，速度变慢。

3.当水分子的热运动减缓到一定程度时，水分子开始有序排列，形成晶体结构。

在晶体结构中，水分子按照一定的规律排列，形成规则的晶格结构。

4.在晶体结构中，水分子之间的相互作用增强，使得水分子之间的距离变小，
从而使得水分子之间的相互作用更加紧密。

5.在晶体结构中，水分子的自由度减小，水分子之间的相互作用限制了水分子
的运动范围，使得水分子只能在晶格中振动。

6.当水分子的自由度减小到一定程度时，水分子的热运动停止，水分子彻底固
化成冰。

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第一节水分子的运动基础知识新坐标知识点1 水的三态变化1.水是由水分子构成的，水分子的运动导致了水的三态变化。

2.水分子获得能量时，运动加快，分子之间的间隔增大，水由液态变成气态；水分子失去能量时，运动减慢，分子之间的间隔变小，水由气态变回液态。

3.水分子的特征：（1）分子的质量、体积都很小，如：一滴水中含2310个水分子。

（2）分子是不断运动的，且温度越高，分子运动的速度越快。

（3）分子之间有间隔，气体分子之间的间隔大，液体分子、固体分子之间的间隔小。

知识点2 水的天然循环水的天然循环是通过水的三态变化实现的，太阳为水的循环提供了能量。

水的天然循环，既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配。

知识点3 水的人工净化1.净化方法①加明矾使杂质凝聚沉淀；②过滤；③杀菌消毒。

2.自来水厂净水过程：原水→静置→加明矾使杂质凝聚沉降→过滤→灭菌→生活用水。

知识点4 纯净物与混合物1.从宏观角度看：由单一物质组成的物质是纯净物，如：氧气、二氧化碳、纯水等；由多种物质组成的物质是混合物，如：糖水、石灰水、河水等。

2.从微观角度看：分子构成的物质中，由同种分子构成的是纯净物，由不同种分子构成的是混合物。

3.性质特征：纯净物具有固定的组成和固定的性质，而混合物没有固定的组成并且各种成分保持各自原来的性质。

知识点5 混合物的分离方法1.过滤：把固体和液体的混合物分离。

如：除去黄泥水中的泥沙。

（1）用到的主要仪器：铁架台、烧杯、漏斗、滤纸和玻璃棒。

（2）操作注意事项：过滤时要注意“一贴、二低、三靠”。

一贴：滤纸紧贴漏斗内壁，用少量水湿润并用玻璃棒赶走气泡。

二低：①滤纸边缘低于漏斗边缘②漏斗中的液面低于滤纸边缘。

三靠：①漏斗下端管口靠烧杯内壁，防止过滤时液体溅出。

②玻璃棒轻靠在三层滤纸处防止玻璃棒将滤纸划破，玻璃棒所起的作用是“引流”。

③倾倒液体时，烧杯嘴轻靠在玻璃棒上，防止液体外溅。

2.蒸发：把溶解在液体中的固体分离出来。

《水分子的变化》知识清单一、水分子的基本构成水分子由两个氢原子（H）和一个氧原子（O）通过共价键结合而成，其化学式为 H₂O。

氢原子和氧原子的电子分布决定了它们之间的化学键性质。

氧原子的原子核中有 8 个质子，核外有 8 个电子，其电子构型为1s² 2s² 2p⁴。

在与氢原子结合形成水分子时，氧原子的 2s 和 2p 轨道发生杂化，形成四个等价的 sp³杂化轨道。

氢原子的原子核中只有 1 个质子，核外有 1 个电子，其电子构型为1s¹。

二、水分子的物理性质1、状态在常温常压下，水为液态。

当温度降低到 0℃以下时，水会凝固成冰，变为固态；当温度升高到 100℃以上时，水会气化成水蒸气，变为气态。

2、密度水在 4℃时的密度最大，约为 1g/cm³。

这是因为在这个温度下，水分子之间的氢键形成了一种较为规则的结构，使得单位体积内的水分子数量最多。

3、溶解性水是一种良好的溶剂，能够溶解许多物质，这是由于水分子具有极性，可以与其他极性分子或离子相互作用。

三、水分子的化学性质1、稳定性在常温常压下，水分子相对稳定，但在一定条件下会发生分解。

2、电解当对水进行电解时，水分子会分解为氢气（H₂）和氧气（O₂）。

其化学方程式为：2H₂O 通电 2H₂↑ ＋ O₂↑ 。

3、与活泼金属反应水可以与一些活泼金属如钠（Na）发生反应，生成氢气和相应的碱。

例如，2Na ＋ 2H₂O ＝ 2NaOH ＋ H₂↑ 。

四、水分子的变化类型1、物理变化（1）蒸发水的蒸发是指液态水变为气态水蒸气的过程。

在这个过程中，水分子本身没有发生改变，只是分子间的距离增大，分子的运动速度加快。

（2）凝固水的凝固是指液态水变为固态冰的过程。

在这个过程中，水分子的排列方式发生了变化，形成了规则的晶体结构，但水分子本身没有改变。

2、化学变化（1）分解反应如前所述的电解水，水分子分解为氢气和氧气，这是水分子发生了化学变化，原子重新组合形成了新的分子。