题目内容

6．探究课题：水在直流电作用下的分解
探究目标：
①通过实验，验证电解水的产物．
②通过电解水实验，进一步从分子、原子角度理解什么是化学变化．培养科学探究精神．
提出问题：
①水中通以直流电，会有什么现象？
②水通电与水的三态变化是否属于同一种变化？
收集资料：
①氧气是一种无色无味不易溶于水的气体，能使带火星的木条复燃．
②氢气是一种无色无味难溶于水的气体，在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰．
做出假设：水通电后有新物质生成
设计实验并进行验证：
实验步骤实验现象实验结论
①在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源，观察两个电极和两支玻璃管内液面的变化与电源正极相连的玻璃管内液面下降较少，与电源负极相连的玻璃管内液面下降较多．
②用一根点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，观察．
气体燃烧，并发出淡蓝色火焰
该气体是氢气
③用一根带火星的木条接近液面下降较小的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，观察．
带火星的木条复燃
该气体是氧气
分析归纳：
（1）电解水是化学变化．该反应的表达式2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑，属于分解反应；氢气燃烧的表达式2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O，属于化合反应（填“化合或分解”）．
（2）水通电分解生成的两种物质是氢气和氧气，二者的体积比为2：1．
说明水是由氢元素和氧元素组成的．
交流与反思：物质发生物理变化时，构成物质的分子没有（填“有”或“没有”）发生变化，；物质发生化学变化时，构成反应物分子的原子重新组合成新的分子．

分析 由电解水生成气体是“负氢正氧”，且氧气与氢气的体积比是1：2，结合图示所示的气体体积进行分析有关的问题．再根据分子、原子在化学变化中变化，分析在水电解过程中微粒的变化．

解答 解：设计实验并进行验证：
②液面下降较多的气体是体积较大的气体，即氢气，氢气具有可燃性，用一根点燃的火柴接近氢气，氢气燃烧并发出淡蓝色火焰，
③液面下降较小的气体是体积较小的气体，即氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃．
故答案为：

实验步骤实验现象实验结论
①在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源，观察两个电极和两支玻璃管内液面的变化与电源正极相连的玻璃管内液面下降较少，与电源负极相连的玻璃管内液面下降较多．
②用一根点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，观察．
气体燃烧，并发出淡蓝色火焰
该气体是 氢气
③用一根带火星的木条接近液面下降较小的玻璃管尖嘴处，慢慢打开活塞，观察．
带火星的木条复燃
该气体是 氧气
分析归纳：
（1）水在通电的条件下生成氢气和氧气，符合“一变多”的特点，属于分解反应；氢气与氧气在点燃的条件下生成水，符合“多变一”的特点，属于化合反应；
故填：2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H2↑+O2↑；分解；2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O；化合；
（2）水通电分解生成的两种物质是氢气和氧气，二者的体积比为2：1．氢气中的氢元素和氧气中的氧元素是从水中产生的，所以水是由氢元素和氧元素组成的．
故答案为：氢气；氧气；2：1；氢元素和氧元素；
交流与反思：物质发生物理变化时，构成物质的分子没有发生变化，；物质发生化学变化时，构成反应物分子的原子重新组合成新的分子．故填：没有；原子；分子．

点评 要熟记正氧负氢，氢二氧一，电解水实验得到的结论有：水是由氢元素和氧元素组成等，以上这些常是解决此类题的关键．

练习册系列答案
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