【學習目標】

1. 掌握水的電解實驗和水的組成；

2. 學會檢驗氫氣純度的方法；

3. 掌握單質和化合物的概念和區別。

【要點梳理】

要點一、水的電解實驗

1. 實驗裝置：

2. 實驗現象：

(1) 電極上均有氣泡產生；

(2) a、b兩試管中氣體體積比約為2:1。3. 氣體驗證：

(1) a中氣體點燃火焰呈藍色（若氣體量少，可能有爆鳴聲），證明是氫氣；

(2) b中氣體能使帶火星的木條復燃，證明是氧氣。

4. 實驗結論：水在直流電的作用下，發生瞭分解反應，生成瞭氫氣和氧氣。

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從上面的實驗和發生的化學反應可以說明，水是由氫元素和氧元素組成的。

【要點詮釋】1. 電解水時電極上出現的氣體可巧記為“正氧負氫、氫二氧一”。

2. 理論上水分解產生氫氣和氧氣的體積比為2:1，但由於氧氣比氫氣在水中溶解的量多，所以實驗中氫氣與氧氣的體積比往往大於2:1。

要點二、氫氣

1. 物理性質：氫氣是一種無色、無味的氣體，難溶於水，密度比空氣的小（最輕的氣體）。

2. 化學性質：純凈的氫氣在空氣中安靜地燃燒，產生淡藍色火焰，放出大量熱，生成水。

3. 檢驗氫氣的純度：

(1) 驗純的原因：如果氫氣不純，當空氣裡混入氫氣的體積達到總體積的4.0%-74.2％時，點燃就會發生爆炸，這個范圍叫做氫氣的爆炸極限。所以點燃氫氣前一定要檢驗氫氣的純度。

(2) 驗純的方法：如圖所示，收集一小試管氫氣，用拇指堵住試管口，使試管口稍向下傾斜，接近酒精燈火焰，再移開拇指點火。若聽到尖銳的爆鳴聲，則表明氫氣不純，需要再收集檢驗。若聲音很小或聽到輕微的“噗”聲，說明氫氣已純凈。

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【要點詮釋】

1. 經檢驗不純需要用排空氣法再重新收集時，要用拇指按住試管口一會，否則試管內的氫氣火焰可能還未熄滅，有可能使氣體發生器內不純的氫氣燃燒發生爆炸。

2. 點燃任何可燃性氣體（如氫氣、一氧化碳等）之前都要檢驗氣體的純度，以防止發生爆炸。

3. 氫氣是理想的能源（氫氣燃燒放熱多，燃燒產物不污染環境）。當前發展氫能源所面臨的主要問題有：高效、經濟的制氫方法；貯存、運輸氫氣的安全問題等。

要點三、單質和化合物

1. 單質：由同種元素組成的純凈物叫做單質，如氧氣、氮氣、鐵、銅等。

2. 化合物：由不同種元素組成的純凈物叫做化合物，如水、二氧化碳、高錳酸鉀、氧化鐵等。

3. 氧化物：由兩種元素組成的化合物，其中一種元素是氧元素的叫做氧化物，如二氧化碳等。

4. 單質、化合物和氧化物的比較：

單質

化合物

氧化物

區別

宏觀組成

由同種元素組成

由不同種元素組成

由氧元素和另一種元素組成

微觀構成

由同種原子直接構成或由同種元素的原子構成的分子

不同種元素的原子構成的分子

不同種元素的原子構成的分子

化學性質

不能發生分解反應

在一定條件下可以發生分解反應

在一定條件下可以發生分解反應

分類

可分為金屬、非金屬、稀有氣體三類

可分為酸、堿、鹽、氧化物等

金屬氧化物、非金屬氧化物

聯系

都是純凈物，都有固定組成，某些單質在一定條件下發生化合反應可以生成化合物，某些化合物在一定條件下發生分解反應可以生成單質

【要點詮釋】

“氧化物”與“含氧化合物”不一樣，後者包含著前者。化合物中隻要含有氧元素，就是含氧化合物，如高錳酸鉀屬於“含氧化合物”但不屬於“氧化物”。

【典型例題】

類型一、考查水的電解實驗

例1. 下圖所示是電解水的簡易裝置，請回答下列問題：

(1) 電源的A為 極，B為 極。

(2) C試管中收集到的氣體是 ，可以用 檢驗；D試管中收集到的氣體是 。

(3) 根據上述實驗事實可以得出：水是由 組成的。

【答案】

(1) 正 負　

(2) 氧氣 帶火星的木條 氫氣

(3) 氫元素和氧元素　　

【解析】觀察圖示知D試管中收集的氣體的體積大約是C試管中氣體體積的2倍，可推知：D試管中收集到的氣體是氫氣，C試管中是氧氣；A為正極，B為負極。

【總結升華】記住電解水時“正氧負氫、氫二氧一”八字要點。

類型二、考查單質和化合物

例2. 下列敘述正確的是（ ）

A．水屬於單質 B．水屬於化合物

C．水中含有氧氣 D．水中含有氫氣　

【答案】B【解析】由同種元素組成的純凈物叫做單質；由不同種元素組成的純凈物叫做化合物。水是由氫元素和氧元素組成的純凈物，屬於化合物。

【總結升華】水是純凈物，不可能含有氧氣或氫氣。

舉一反三：

【變式】下列物質中，屬於單質的是（ ）

A.水 B.二氧化碳 C.紅磷 D.高錳酸鉀

【答案】C