1. 氧气、氢气分别具有哪些物理性质和化学性质？


2. 活动用品：

解：
1. 氧气的性质：
物理性质：通常状况下是无色、无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水，降温加压后可变为淡蓝色液体，继续降温能变为淡蓝色雪花状固体。
化学性质：氧气不具有可燃性，具有助燃性和氧化性，能够支持多种物质燃烧，可与很多物质发生氧化反应。
氢气的性质：
物理性质：通常状况下是无色、无味的气体，是相同条件下密度最小的气体，难溶于水。
化学性质：具有可燃性，纯净的氢气在空气中可以安静燃烧，产生淡蓝色火焰，氢气中混有一定量的空气或氧气时，遇明火会发生爆炸。
2. 活动用品：水电解器、直流电源、酒精灯、燃着的小木条、火柴、水、少量硫酸钠（或氢氧化钠）。

1. 问题


2. 实验
步骤和方法 | 现象 | 结论或解释
（1）如教科书中图4-17所示，在电解器玻璃管中加满水（水中可加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液，以增强导电性），接通直流电源，观察并记录玻璃管内的现象，比较两个玻璃管内现象的差异。 | |
（2）切断上述装置中的电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体，观察并记录实验现象。 | |
3. 分析与结论
（1）水在通电后发生了什么变化？


（2）分析水的生成和分解实验，说明其中的哪些现象和事实能够表明水不是一种元素，而是由氢、氧两种元素组成的。


问题与交流
1. 通过水的组成的研究，你得到哪些启示？与同学交流。


2. 从物质类别的角度对氢气、氧气、水、氧化铁等物质进行分类。


评价与反思

解：
1. 问题
探究水的组成元素，明确水通电条件下的反应产物。
2. 实验
|步骤和方法|现象|结论或解释|
| ---- | ---- | ---- |
|（1）|两个电极上都有气泡产生，通电一段时间后，正、负两极连接的玻璃管内收集到的气体体积比约为1:2|水通电后发生反应生成气体，负极产生氢气，正极产生氧气，二者体积比约为2:1|
|（2）|盛有体积较小气体的玻璃管中，燃着的木条燃烧更旺；盛有体积较大气体的玻璃管中，气体被点燃，产生淡蓝色火焰（或发出轻微的爆鸣声）|体积较小的气体是氧气，体积较大的气体是氢气|
3. 分析与结论
（1）水在通电后发生了分解反应，生成氢气和氧气，该变化属于化学变化。
（2）氢气在氧气中燃烧只生成水，反应物氢气由氢元素组成、氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，可知水中含有氢、氧两种元素；电解水分解得到氢气和氧气，产物仅含氢、氧两种元素，说明水不可能是单一元素，是由氢、氧两种元素组成的。
问题与交流
1. 化学反应前后元素种类不会改变，可以通过分析反应物或生成物的元素组成，推断物质的元素组成；实验探究是认识物质组成的重要化学研究方法。
2. 氢气、氧气属于单质，二者都是由同种元素组成的纯净物；水、氧化铁属于化合物（同时属于氧化物），二者都是由两种元素组成，且其中一种元素为氧元素的纯净物。
评价与反思
电解水实验需使用直流电源，向水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠是为了增强水的导电性，本身不参与反应；氢气属于可燃性气体，点燃前必须验纯，防止不纯的氢气点燃时发生爆炸，实验操作要严格遵守规范，保障安全。