水分子的变化

化学(鲁教版) | 9年级

认识水的三态变化属物理变化、水的电解属化学变化,能用分子、原子观点描述变化中分子的分与合,通过电解水实验认识水的组成与水的化学式。

这一页讲的是九年级上册 第3单元 探秘水世界 · 水分子的变化里的「水分子的变化」,教材要求做到:能区分水的气化与电解并用微粒观点解释。它不是凭空出现的——要先会「运动的水分子」,这一页才读得顺。学完之后,它会直接支撑「物质在水中的溶解」。下面配了 8 道诊断题,其中基础 3 道、进阶 5 道,答案与解析全部公开;先自己做一遍,再对照解析找断点。

掌握标准

先修关系

先修 · 学这页之前先会运动的水分子本知识点水分子的变化后续 · 学完接着学物质在水中的溶解

箭头从「先修」指向「本知识点」,再指向「后续」;点节点可跳到对应页面。

诊断题(共 8 道,答案与解析全公开)

第 1 题 基础

把一杯水放在阳光下晒干,水变成水蒸气扩散到空气中,这一变化属于( )

  1. 化学变化
  2. 物理变化
  3. 分解反应
  4. 化合反应
看答案与解析

答案:B

解析:水的三态变化只是水分子运动加快、分子之间的间隔变大,水分子本身并没有变成别的分子,没有生成新物质,所以属于物理变化;分解反应与化合反应都是化学变化,与晒干的过程无关。故选 B。

第 2 题 基础

电解水实验中,与电源正极相连的玻璃管内收集到的气体,用带火星的木条检验时会出现的现象是( )

  1. 带火星的木条复燃
  2. 气体被点燃并产生淡蓝色火焰
  3. 带火星的木条立即熄灭
  4. 气体使澄清石灰水变浑浊
看答案与解析

答案:A

解析:电解水时正极产生氧气,氧气能支持燃烧,可使带火星的木条复燃;产生淡蓝色火焰的是负极得到的氢气,使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,都不符合正极气体的性质。故选 A。

第 3 题 进阶

水蒸发变成水蒸气时,从微粒角度看真正发生的变化是( )

  1. 水分子本身的体积变大
  2. 水分子之间的间隔变大
  3. 水分子分裂成氢原子和氧原子
  4. 水分子的数目明显增多
看答案与解析

答案:B

解析:蒸发属于物理变化,水分子本身没有改变,只是分子运动加快、分子之间的间隔变大,物质由液态变成气态;分子分裂成原子只发生在电解这类化学变化中,蒸发时分子数目也不会明显增多。故选 B。

第 4 题 挑战

关于电解水的过程,下列说法正确的是( )

  1. 通电时水分子分成氢原子和氧原子,原子再重新组合成氢分子和氧分子
  2. 通电时水分子直接变成氢分子和氧分子,过程中原子还可以再分
  3. 电解水时水分子不发生变化,只是分子之间的间隔变大
  4. 电解水生成氢气和氧气,说明水中原来就含有氢分子和氧分子
看答案与解析

答案:A

解析:电解水是化学变化,其实质是水分子分成氢原子和氧原子,原子重新组合成氢分子和氧分子,这一过程中原子不可再分;水是纯净物,其中只含水分子,不含氢分子和氧分子,氢气与氧气是反应后新生成的。故选 A。

第 5 题 基础

电解水时,与电源负极相连的玻璃管内收集到的气体是____(填物质名称),该气体能够燃烧。

看答案与解析

答案:氢气

解析:电解水时负极产生氢气、正极产生氧气,两者体积比约为 2:1;氢气具有可燃性,燃烧时产生淡蓝色火焰,因此负极管内收集到的气体是氢气。故填氢气。

第 6 题 进阶

电解水的实验中,生成的氢气和氧气的体积比约为____,该实验同时说明水是由氢元素和氧元素组成的。

看答案与解析

答案:2:1

解析:电解水时负极产生的氢气体积约为正极产生的氧气体积的 2 倍,即氢气与氧气的体积比约为 2:1;反应前后元素的种类不变,由此可推出水由氢元素和氧元素组成。故填 2:1。

第 7 题 挑战

从分子和原子的角度,说明水的蒸发与水的电解在变化本质上有什么不同,并分别指出两种变化中分子、原子是否发生了改变。

看答案与解析

答案:水的蒸发是物理变化,只是水分子运动加快、分子之间的间隔变大,水分子本身没有改变;水的电解是化学变化,水分子分成氢原子和氧原子,原子重新组合成氢分子和氧分子;两种变化中原子都没有改变,但蒸发时分子不变,电解时分子发生了改变。

解析:判断变化本质要看是否生成新物质:蒸发只改变分子间隔,属物理变化;电解生成了氢气和氧气,属化学变化。化学变化中分子可分、原子不可分,所以电解时水分子改变而原子不变。

第 8 题 进阶

电解一定量的水,与电源正极相连的玻璃管内收集到 12 mL 气体,理论上与电源负极相连的玻璃管内应收集到多少 mL 气体?(只填数值)

看答案与解析

答案:24

解析:电解水时负极产生的氢气与正极产生的氧气体积比约为 2:1,正极管内得到 12 mL 氧气,则负极管内应得到 12×2=24 mL 氢气。故答案为 24。

课标对应

…认识水的组成,知道水是一种重要的溶剂…

《课程标准》原文节选(che-2022:4.NR.32)

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