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九年級化學-《水的組成》教學設計的思考與實踐
化學課程要培養的核心素養，主要包括化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態度與責任，是中國學生發展核心素養在化學課程中的具體化，反映了義務教育化學課程的教育價值與育人功能，體現了化學學科育人的基本要求，全面展現了化學課程學習對學生發展的重要價值。 因此，在化學教學中，教師要根據化學學科的性質和學生的實際情況，堅持核心素養導向，讓化學課程理念落地，突出基礎性和實踐性，通過優化教學設計，合理運用教學策略，讓學生感受和體驗、探究和發現，提升化學課程在“形成學生適應個人終身發展和社會發展所需要的必備品格、關鍵能力”的貢獻率。
如何利用新課標上好老教材？是很多一線老師感到困惑也在思考的問題，下面以人教版九年級化學教材《水的組成》教學為例，談設計和幾點看法。
教學目標： 　　
1知識與技能： 　　
（1）認識水的組成。 　　
（2）知道氫氣的有關性質，能說出氫氣驗純的方法。 　　
2過程與方法： 　　
能根據實驗現象進行推理、分析、判斷。從水的電解的實驗探究中，學會對實驗現象的分析，進一步得出結論。在合作與討論中，學會主動與他人合作交流、清楚表達自己的觀點。 　　
3情感、態度與價值觀： 　　
了解人類認識物質世界的過程和方法，培養勤于思考、勇于創新的科學素養 　　教學重點： 　　
電解水的實驗。 　　
教學難點： 　　
通過電解水的實驗歸納、分析得出水的組成 　　
教學準備： 　　
直流電源、水電解器、電解用水、火柴、木條、酒精燈等。 　　
教學過程： 　　
一、設置情境，激趣引課由海水燃燒的故事引課。 　　
二、探究新知： 　　
（一）水的生成 　　
1、學生自學課本：完成表格 　　
學生自學后，得出氫氣的物理性質：色、味、態、密度、溶解性。 　　
教師小結： 　　
上面表格中主要體現的是氫氣的物理性質，那么氫氣還有什么化學性質呢？學生回答：氫氣具有可燃性。 　　
教師強調：純凈的氫氣可以安靜的燃燒，不純的氫氣燃燒時可能發生爆炸。如何檢驗氫氣的純度呢，請同學們認真觀察演示實驗。 　　
2、演示實驗：氫氣的驗純方法及氫氣的燃燒實驗。教師總結：氫氣的驗純方法。 　　檢驗氫氣純度的操作： 　　
氫氣燃燒實驗： 　　
學生觀察演示實驗中的實驗現象。描述氫氣燃燒的實驗現象。氫氣燃燒的現象： 　　
（1）產生淡藍色火焰 　　
（2）放出熱量 　　
（3）有水滴產生 　　
思考：a.上述實驗中有無新物質生成？發生了什么變化b.上述實驗中有什么物質生成？屬于什么反應類型？ 　　
點燃 　　
C寫出文字表達式： 　　
教師：我們知道氫氣在空氣或氧氣里燃燒能生成水之后，就會思考水在一定的條件下會不會分解呢？下面我們就通過實驗來試一試。 　　
（二）水的分解。 　　
演示實驗，教師接通直流電源，演示水的分解實驗。同時觀看水電解的錄像指導學生觀察實驗現象。 　　
在實驗的過程中，教師介紹水電解器，并強調：（1）是直流電源。（2）水中可加適量的硫酸鈉溶液或氫氧化鈉溶液，以增強水的導電性。 　　
指導學生觀察并記錄兩個電極附近和玻璃管內發生的現象。提問：兩電極產生的氣體分別是什么？指導學生閱讀課本81頁資料卡片，水的組成揭秘。(讓學生猜想產生的`氣體可能是氫氣、氧氣。為下一步的驗證作鋪墊。) 　　
討論：讓學生討論用什么方法檢驗氫氣、氧氣最佳。 　　
驗證實驗：切斷電源，用燃著的木條分別在兩個玻璃管尖嘴口檢驗電解反應中產生的氣體。 　　
學生觀察并記錄發生的現象： 　　
小結：水電解巧記憶： 　　
給水通上直流電，兩級均有氣泡現，正氧負氫一比二，助燃可燃來檢驗。【或者：正氧負氫、氫二氧一（V）】 　　
思考：
a上述實驗中有無新的物質生成？發生了什么變化？
b上述實驗中有什么物質生成？屬于什么反應類型？ 　
　c水電解的文字表達式：水通電氫氣+氧氣→播放：水分子分解的flash。 　
　讓學生感受化學變化過程中，微觀粒子的變化，體會化學變化中，原子不變，而是分子分裂成原子，原子再重新組合成新分子的過程。 　　
討論：通過水的分解實驗以及水的分解微觀示意圖我們獲得了哪些信息呢？
教師總結：
1通過水的生成以及水的分解我們知道了水是由氫元素、氧元素組成的。
2揭秘：海水燃燒的秘密。 　　
三、課堂小結： 　　
通過本節課的學習，有哪些收獲，讓學生發表一下的看法：
1、我知道了水是由氫元素、氧元素組成的。
2、水通電能分解，生成氫氣和氧氣。······· 　　
四、在本節課的學習過程中學生還有哪些困惑呢？讓學生經過討論后發表自己的看法。 　　
預設可能有：
1、為什么水的化學符號為H2O 　　
讓學生知道在下面即將學習的化合價和有關相對分子質量的計算可以得到解決。 　　
2、為什么在剛才的實驗過程中氫氣、氧氣的體積比大于2:1引導學生從兩方面分析： 　　
（1）氧氣不易溶于水，氫氣難溶于水。 　　
（2）氧氣可能與電極反應、而氫氣沒有與電極反應。致使氧氣的量減少，所以氫氣與氧氣的體積比大于2:1 　　
五、隨堂檢測： 　　
1、阿伏加德羅曾經總結出一條定律：在同溫同壓下，同體積的任何氣體都含有相同的分子數，下圖是電解水的簡易裝置 　　
（１）電源的Ａ為 極，Ｂ為 極，事先向水中加入少量氫氧化鈉的目的是 ． 　　
（２）Ｃ試管中收集到的氣體是 ，用 檢驗；Ｄ試管中收集到的氣體是 ，可用檢驗；Ｃ、Ｄ中兩種氣體的分子個數比為 . 　　
（３）根據上述實驗事實可以得出，水是由 組成．
2、下列說法不正確的是（） 　　
A.水是由氫氣和氧氣組成的，屬于混合物
B.檢驗氫氣純度時，聽到尖銳的爆鳴聲證明不純 　　
C.氫氣是無色、無氣味，難溶于水的氣體，實驗室可以用排水法收集氫氣
D.氫氣在氧氣中燃燒，生成唯一產物——水，該反應也能證明水的組成 　　
板書設計： 　　
課題3水的組成 　　
一、水的生成 　　
二、水的分解 　　
（一）氫氣的物理性質
1.現象
2.檢驗
（二）氫氣的純度
1.檢驗
2.氫氣的可燃性
3.表達式： 　　
水是由氫、氧兩種元素組成的。
反思與看法
一、把握教材，堅持核心素養導向
水的組成內容的呈現是模擬史實的研究過程，分水的生成和水的分解兩步展開。
水生成的部分由氫氣燃燒實驗和相關討論組成，這里的氫氣燃燒實驗既是對前面氫氣燃燒性質介紹的驗證，又是探究水組成的開始。它本身并不是一個探究實驗，但與討論組合并放在模擬水組成研究的背景下，使其具有了探究的意味。
水電解的實驗是探究水的元素組成的另一條途徑，為探究水的組成提供了又一個視角。
經過水生成和水分解兩部分的實驗與分析，認識水的組成已是水到渠成。整個過程將知識的獲取，科學過程的體驗和科學思想方法的學習融為一體，教育內涵豐富，學習情景生動，有利于激發學生學習的積極性。
在認識了水的組成的基礎上，教材結合前面所學的元素、氧氣等知識，從它們組成上的區別歸納出單質、化合物、氧化物的概念。
在處理教材時，要注意以下幾點：
1.對教材進行整體把握
很多教師在教學中，把教材內容分為以下三部分：（1）氫氣的物理性質和氫氣的可燃性；（2）電解水研究水的組成；（3）區別歸納出單質、化合物、氧化物的概念。其實這是對教材的錯誤解讀，仔細研讀就會發現，其實教材內容應該只分為兩部分：（1）通過氫氣燃燒、電解水研究水的組成；（2）區別歸納出單質、化合物、氧化物的概念。
2.教材首先簡要介紹了氫氣的性質和驗純，但這并不是本節課的核心知識，只是為后續學習提供必要的知識支撐。
3.檢驗兩個電極產生的氣體檢驗均是用燃著的木條。為什么要這樣設計？這與化學課程培養學生的核心素養的課程理念是相契合的，因為從學習者的角度看，學生事先并不知道負極產生氫氣，正極產生氧氣，兩個電極的氣體均用燃著的木條檢驗就具有探究的意味。有的老師在教學中，沒有領會出教材背后的“曲中之意”，而是用燃著的木條檢驗負極產生的氣體，用帶火星的木條檢驗正極產生的氣體，這種有針對性的改變，把具有探究性質的實驗變成了驗證性實驗，與課程標準所倡導的探究式教學背道而馳。
二、跨越時空，為學科核心素養尋找歷史的接口
當我們從歷史的視角認識化學的時候，化學就像久違的朋友，會張開雙臂與我們熱情擁抱，在與化學互訴衷腸的過程中感受到快樂。從蘊含科學、人文和審美的化學史中去尋找知識的源頭，對學生核心素養的形成有其獨特作用。
課程標準指出：“可以利用化學實驗、科學史實等多種形式創設學習情境。”本節教材以人類認識水的組成的簡要史實引人，在實際教學中可以以此為情境主線，作為模擬水組成研究的背景。
首先讓學生了解史實，18世紀末，英國科學家普利斯特里把一種稱為“易燃空氣”的氣體和空氣混合后盛在干燥、潔凈的玻璃瓶中，當用電火花點火時，發出震耳的爆鳴聲，且玻璃瓶內壁上出現了液滴，原來這種“易燃空氣”其實就是氫氣。然后教師順勢提出：“純凈的氫氣在空氣中燃燒有什么現象呢？”接著我們進行氫氣燃燒實驗。
學生知道了氫氣在空氣或氧氣中燃燒生成水，教師繼續呈現史實，拉瓦錫在前人探索的基礎上做了一個相反實驗，讓水蒸氣通過一根燒紅的槍管，讓其發生反應，得到了氫氣和氧氣。然后提出：“我們來做水分解的實驗，只不過條件是通電。”
利用化學史串聯知識內容，在這種精心建構的課堂教學中，學生體會科學家探索物質組成的智慧，對學生科學態度與責任、勇于修正或放棄錯誤觀點、反對偽科學的科學精神的形成起到了潛移默化的作用。另外，化學史的故事也使得抽象的課堂教學變得更加形象、真實，從而吸引學生、感動學生。
三、發展思維，形成認識物質組成的思路與方法
課程標準指出：“在教學中，教師根據教學目標、教學內容、學生的已有經驗，以及學校的實際條件，有針對性地選擇學習情境素材，引導學生從真實的學習情境中發現問題，展開討論，在解決化學問題的同時，形成和發展認識化學知識的思路與方法。”
根據課程標準我們不難領會到，教材的無非是以“水的組成”為例，讓學生初步學習利用物質的性質和化學反應探究物質組成的基本思路與方法。
為此，我進行了如下設計：
首先給學生提出如下問題：拉瓦錫在研究空氣成分的實驗中，發生了如下兩個反應，請同學們根據這兩個反應分析氧化汞是由哪些元素組成的？
學生很容易發現并得出如下結論：在生成氧化汞的實驗中有汞參加和氧化汞分解的實驗中有汞生成，說明氧化汞中含有汞元素；在生成氧化汞的實驗中有氧氣參加和氧化汞分解的實驗中有氧氣生成，說明氧化汞中含有氧元素。所以氧化汞是由汞元素和氧元素組成的。
緊接著進一步提出：“由此我們得到啟示，探究物質的組成的一般思路和方法是什么？”
學生討論得出如下思路與方法：要探究某物質的組成，可以通過生成該物質的化合反應，由反應物中元素的組成推斷該物質的元素組成；也可以讓該物質發生分解反應，由生成物中元素的組成推斷該物質的元素組成 。
最后提出：“按照這樣的思路和方法，如何探究水的組成？”
學生討論得出思路與方法：探究水的組成，可以通過生成水的化合反應，由化合反應中反應物元素的組成推斷水的元素組成；也可以讓水發生分解反應，由生成物中元素的組成推斷水的元素組成。
基本思路與方法是每個學習主題的內容維度之一，把這節課放到學生整個學習化學的歷程來看，不外乎是以“水的組成”為例形成研究物質組成的思路與方法，這無疑是一個良好的開端，對發展學生的科學思維具有積極意義。
結束語：本節課深度挖掘教材的核心素養內涵，以科學史實為情境主線，運用化學反應前后元素種類不變的思想，通過氫氣的燃燒實驗和水的分解實驗得出水由氫元素和氧元素組成，形成認識物質組成的思路與方法，在觀察現象的基礎上進行討論，達到發展科學思維、養成科學態度的作用，是一次利用新課標上好老教材的有益嘗試。

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