水分子由什么构成(水的组成探究)
18世纪末,拉瓦锡首先确认水是由氢元素和氧元素组成的。通过电解水的实验认识水的组成:
1、水的电解实验:
实验步骤 | 实验现象 | 检验和结论 |
在电解器的玻璃管内装满水。两端分别接通直流电源的电极 | 1.两电极上产生气泡 2.两玻璃管内的水逐渐减少 3.连接正极一端产生的气体比连接负极一端产生气体少,即 V正极:V负极=1:2 | 1.两玻璃管上方聚集无色气体 2.用燃着的木条分别放在两玻璃管尖口上方 体积小的气体能使燃着木条燃烧得更旺是O2 体积大的气体本身燃烧,产生浅蓝色火焰是H2。即VO2: VH2=1:2 |
【实验结论】由于水电解后生成了氢气和氧气,根据质量守恒定律,反应物的水是由氢元素和氧元素组成的,水是化合物。
【思考】
(1)为什么电解水的实验要向水里加入少量的氢氧化钠溶液或者稀硫酸?
由于水的导电性很弱,加少量的氢氧化钠溶液或者稀硫酸的目的是增强水的导电性
(2)为什么实验过程中,体积比有一定的误差,氧气的体积会更少些?
由于氧气比氢气更易溶于水,所以实验中氢气的体积往往大于氧气体积的2倍
【注意事项】
(1)与电池负极相连的电极产生氢气,与电池正极相连的电极产生氧气。
(2)电解水时通的是直流电而不是交流电。
(3)水通电分解产生氢气和氧气,但不能认为水是由氢气和氧气组成的。
【口诀记忆】
水中通入直流电
正氧负氢会出现
氧一氢二体积比
助燃可燃来检验
2.水分解反应的实质:
每个水分子是由1个氧原子和2个氢原子构成的,其氢、氧原子间结合得很牢固,一般在加热条件下,很难使它们分裂,只能使水分子在受热的条件下,分子运动加快,分子间距离增大,到一定的距离变成气态,即水蒸气发生物理变化。
在温度很高情况下,也只能使极少量的水分子发生分解。而在通电条件下,可削弱氢原子和氧原子之间的结合力,使它们发生分裂,然后氢原子和氧原子再各自重新组合成氧分子和氢分子。