水是地球上最普通、最常见的物质,不仅江、河、湖、海中含有大量水,而且,大气中、动植物体内也含有许多水。没有水,也就没有生物界,水是一切生物的生存、发展所必需的。 人类探索水的组成历史悠久,但直到18世纪末,拉瓦锡才在前人实验的基础上,通过对水的生成和分解实验的研究,确认水不是一种元素。那么水到底是什么样的物质,它的组成到底如何呢?请认真分析和观察电解水实验,体会如何得出正确答案的。
实验名称:水的电解实验
实验药品与仪器:
10%氢氧化钠溶液、水、铜丝
小试管、水槽(微型实验仪器箱的托盘)、导线、9V电池
实验现象:电极上有气泡,一段时间后试管1和试管2中所收集到的气体体积比约为l∶2。
气体检验:等收集较多气体后,设法从水槽中取出试管(应堵住试管口)进行检验:用带火星的木条检验试管1中的气体,发现它能使带火星的木条复燃,说明是氧气。试管2中的气体移近火焰时,气体能燃烧,火焰呈淡蓝色。这是氢气。
实验结论:
水在通电的条件下,发生分解反应产生氢气和氧气。
氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,这说明了水是由氢元素和氧元素组成。 说明:
1.为了增强水的导电性,有时可在水中加入适量的稀硫酸或氢氧化钠溶液。 2.电解水所用电源为直流电。
3.有时收集到气体量较少时,当检验试管2中的气体时,可能只发出爆呜声,而看不到淡蓝色火焰。
4.氢气是一种无色、无臭,难溶于水,密度非常小的气体,混有空气或氧气的氢气遇到明火可能发生爆炸。
讨论:
理论上与正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比应是1∶2,但在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往小于l∶2。这是为什么?
①氧气在水中溶解性比氢气稍大。
②氧气氧化性很强,有时在电极上就与电极发生了氧化反应。 思考:
混有空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸,那么在你使用氢气,尤其是点燃氢气时应注意什么问题?具体应怎样做?
使用氢气时,要注意安全。点燃氢气前,一定要检验氢气纯度。
具体做法是:用一小试管,收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,松开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,就说明氢气不纯,如果声音很小,就说明氢气较纯。
思考:
在水的电解实验里,有新物质生成吗?水发生了什么变化? 有新物质H2和O2生成,所以水发生了化学变化。
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