教学内容：水的组成

【学习目标】

1．了解水是由氢、氧两种元素组成．

2．了解单质、化合物的概念．

【基础知识精讲】

※课文全解

很久以来，人们一直把水看作是一种元素．何为元素呢？1661年，被称为化学前辈者的英国科学家波义耳（R·Boyle）指出：元素是组成复杂物体的和在分解复杂物体时最后得到的那种最简单的物体．人们认为水已经是一种最简单的物体了，它不会再分解，所以认为水是一种元素，这种说法对不对呢？让我们通过实验来探究一下．

［实验3—1］

这是一个电解水的实验，即观察水在通电情况下发生的变化，一般用水电解器来完成．

通电后，在两个电极上会发现有气泡冒出，负极产生的气泡多而快，正极产生的气泡少，一段时间后，会发现正极产生的气体体积是负极产生气体体积的二分之一，同时，试管中的水不断减少．这些气体分别是什么气体？水到哪里去了呢？

对正极上产生的气体进行检验，发现它能使带火星的木条复燃，证明是氧气；对负极上的气体检验，发现当它靠近火焰时，会燃烧，发出淡蓝色的火焰，这是氢气．它们是水在通电条件下分解而成的，这个变化中有新物质生成，所以是一个化学变化，可表示为：

水word/media/image1_1.png氢气＋氧气

H2O H2 O2

难道说水是由氢气和氧气组成的吗？这种说法是错误的．氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，在化学反应前后，元素的种类是不变的，所以水是由氢元素和氧元素组成的．

像水这样组成中含有不同元素的纯净物叫做化合物，例如高锰酸钾（KMnO4）、过氧化氢（H2O2）；而有些物质是只由一种元素组成的纯净物，我们将它们叫做单质，例如氢气（H2）、氧气（O2）、氮气（N2）．

通过上述实验，我们已经知道水不是一种元素，而是一种化合物，是可以再分的，但皮皮还有几个问题不是很清楚，要请教一下化学小博士．

※问题全解

1．元素是什么？

答：世界上的一切物质都是由分子、原子、离子三种粒子构成的，分子、离子是原子通过不同的方式结合而成的，所以在19世纪初，元素的概念被定义为“同种类的原子”，到19世纪末20世纪初，人们认识到，同种元素的原子核里所含的质子数是相同的，但中子数可以不同，所以根据现代的观念，定义元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称，是组成物质的基本成分．

2．单质和化合物如何区分？

答：区分单质和化合物最直接的方法就是从组成上区分，只由一种元素组成的纯净物是单质，如铁、铝、碳、硫、磷等，而由两种或两种以上的元素组成的纯净物是化合物，从名称上有些就能看出来，如二氧化碳是由碳、氧元素组成的，氢氧化钙中有氢、氧、钙三种元素，高锰酸钾从名称上看至少有锰、钾两种元素，实际上还含有氧元素．

另外单质一般不能分解，而化合物在一定条件下能分解为两种或两种以上的物质．

【学习方法指导】

水的组成是以电解水实验为基础来确定的，在学习时应熟练掌握电解水实验现象，并由现象分析出水的组成，而不能误认为水是由氢气和氧气组成的．

［例1］图3—1是通电分解水的实验装置图，试回答下列问题：

（1）根据图中现象可知：A试管内收集到的气体是__________，B试管内收集到的气体是__________．

（2）检验A中气体的方法是______________________________．检验B中气体的方法是______________________________．

（3）通电分解水的过程需要大量的能源，请你为这个转化过程提供既经济又不污染环境的理想的三种能源：__________、__________、__________．

答案：（1）氢气；氧气

（2）用燃烧的木条，气体燃烧；用带火星的木条，木条复燃．

（3）太阳能；风能；潮汐能

点拨：本题第一、二问考查对电解水实验现象的观察，对氧气、氢气性质的熟练掌握，第三问是对课本所学知识的迁移．

【拓展训练】

只“喝水”不喝汽油的汽车

近年来，科学家们在煞费苦心地寻找可以代替石油的发动机燃料．有一个叫佛朗克司·柯尼的英国人注意到了水．他想，水是一种取之不尽，用之不竭的廉价液体，如果能用它作燃料，那真是妙极了！当然，他知道水本身是不能燃烧的，要用它作燃料，必须采取一定措施．

佛朗克司·柯尼在汽车水箱的下面设置了一个旋转的铝鼓，再在水箱里用一根铁丝在铝鼓间加上18000伏的电压．这时水箱里的水释放出气体．他打开开关，使气体进入汽车的发动机点火，发动机居然转了起来．佛朗克司·柯尼高兴极了，决心试验下去，真正制成一辆只“喝水”不“喝油” 的汽车．

佛朗克司·柯尼的试验看起来有些荒唐，但确实又有一定的科学道理，水不仅能变成燃料，它还能“助燃”呢！

水能“助燃”之谜

水的“助燃”本领高超．有人做过实验，在燃料油里喷入适量水，使油雾化，油便能燃烧更旺，这是为什么呢？

我们知道，油是不能溶于水的，当微小的水滴喷入燃料油里以后，油便把水滴包围起来，从而使油与氧气的接触面积增大，油就能更充分的燃烧．而油燃烧放出的热量，又使细小的水滴迅速汽化，水汽化时将油炸碎成更小的液滴，使油跟氧气更充分地接触，更急速的燃烧．用这种方法，可以把劣质油或废弃油有效地利用起来，还可以在含有大量可燃性成分的污水里加适量重油，作为燃料使用．这样，既处理了污水，保护了环境，又扩大燃料来源，变废为宝，化害为利，可谓一举两得．

化学第三单元全单元教学设计