資源簡介

課題3　水的組成（第1課時）
1．認識水的組成。
2．了解并體驗人類認識水的組成的過程和方法。
1．電解水實驗現象的描述。
2．水的組成的確定。
研究純凈物組成的基本方法。
酒精燈、氫氣氣囊、試管、電解器、12 V低壓直流電源、火柴、水、氫氧化鈉溶液、小木條、鐵架臺、蝴蝶夾。
新課導入
【教師活動】水曾經被看作一種“元素”。直到18世紀末，人們通過對水的生成和分解實驗的研究，才最終認識到水的組成。研究氫氣的燃燒實驗是人們認識水的組成的開始。
【設計意圖】引出課題，激發學生的學習興趣。
新知探究
一、從氫氣的燃燒探究水的組成
（一）氫氣的性質
【教師活動】你知道氫氣具有怎樣的物理性質和化學性質嗎？請同學們快速閱讀教材79頁第三段，并將“學習任務一”中的內容補充完整。
【學生活動】認真閱讀教材79頁第三段的內容，總結概括氫氣的物理性質和化學性質并完成“學習任務一”中的內容。
【設計意圖】學會從文字中提取關鍵信息，鍛煉學生的語言表達和總結概括能力。
【教師活動】氫氣是一種難溶于水、密度比空氣小的氣體，那么可以用什么方法來收集氫氣呢？
【學生活動】排水法、向下排空氣法。
【設計意圖】復習氣體的收集方法，溫故知新，強化學生對已有知識的運用。
（二）氫氣的驗純
【教師活動】氫氣是可燃性氣體，如果混入空氣，點燃時可能發生爆炸。故氫氣在點燃前一定要檢驗其純度。方法如下：
Ⅰ．用拇指堵住集滿氫氣的試管口 Ⅱ．靠近火焰，移開拇指點火
注意點燃氫氣時因氫氣的密度比空氣的小，試管口要向下，否則氫氣容易逸散到空氣中。如果氫氣在點燃時發出尖銳的爆鳴聲，說明試管中的氫氣不純；如果氫氣在點燃時發出的聲音很小，則說明試管中的氫氣較純。
【學生活動】記憶驗證氫氣純度的方法，完成“學習任務二”中的內容。
【設計意圖】解釋點燃氫氣時試管口朝下的原因，便于學生理解實驗。學習了氫氣驗純的方法，為后面探究水的組成打下基礎。
【教師活動】氫氣和空氣混合，氫氣的爆炸極限的體積分數是4.0%～74.2%，當氫氣的體積分數達到60%以上時，爆鳴后試管內就會留有火焰（即此時的爆鳴實際上已經表現為短時間的快速持續燃燒）。因此，如果再用這支試管收集氫氣，必須先用拇指把試管口堵一會兒，使火焰熄滅后再繼續使用。
【設計意圖】拓展了氫氣的爆炸極限，進一步強調驗證氫氣純度的重要性。
（三）氫氣的燃燒的實驗探究
【教師活動】驗純后我們可以繼續做氫氣燃燒的實驗：在帶尖嘴的導管口點燃純凈的氫氣，觀察火焰的顏色。然后在火焰上方罩一個冷而干燥的小燒杯，過一會兒，觀察燒杯壁上有什么現象發生。
【學生活動】觀察實驗現象，完成“學習任務三”中的對實驗現象總結的填空。
【教師活動】請同學們思考：1．上述實驗中有無新物質生成？發生了什么變化？
2．上述實驗中是否有水滴生成？
【學生活動】思考并相互交流，完成“學習任務三”中對應的問題。
【設計意圖】學會通過實驗現象收集證據并得到結論，培養學生對實驗的觀察能力以及對實驗現象規范表達的能力。
【教師活動】該反應的文字表達式為氫氣＋氧氣水，在這個反應過程中，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，而燃燒生成了水，證明水是由氫元素和氧元素組成的。
【學生活動】完成“學習任務三”中總結部分的填空。
【設計意圖】通過分析反應前后的元素組成得出水是由氫元素和氧元素組成的這一結論，強化反應前后元素種類不變的結論。
二、從水的電解實驗探究水的組成
（一）電解水實驗
【教師活動】我們接下來一起探究水的電解實驗。電解實驗的裝置如圖所示：
在電解器玻璃管里加滿水（水中可加入少量硫酸鈉或氫氧化鈉），接通直流電源。在水中加入少量硫酸鈉或氫氧化鈉的目的是什么？
【學生活動】閱讀教材80頁最下面的注釋回答問題并完成“學習任務四”中1的內容。
【設計意圖】鍛煉學生自主提取實驗關鍵信息的能力與歸納總結能力，深化學生對實驗的認識。
【教師活動】請同學們觀察并記錄兩個電極附近和玻璃管內發生的現象。
兩電極 正極端的玻璃管 負極端的玻璃管
現象
比較兩玻璃管中現象差異
【學生活動】觀察電解水裝置接通直流電源后兩電極和玻璃管中發生的現象，完成“學習任務四”中2的表格。
【教師活動】切斷上述裝置中的電源，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，觀察并記錄發生的現象。
正極端玻璃管 負極端玻璃管
現象
解釋
【學生活動】觀察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實驗現象，完成“學習任務四”中3的表格。
【教師活動】1．上述實驗中水是否發生了分解反應？生成了幾種新物質？
2．分析水的生成和分解實驗，說明其中的哪些現象和事實能夠說明水不是一種元素，是由氫、氧兩種元素組成的。
請同學們思考上述問題并將答案填在“學習任務四”中4的空白處。
【學生活動】小組討論并總結：水在通電的條件下發生了分解反應，生成了氫氣和氧氣兩種物質。通過對氫氣和氧氣組成的分析，以及氫氣在氧氣中燃燒生成無色小液滴等實驗現象，可知水不是一種元素，是由氫、氧兩種元素組成的。
【設計意圖】引導學生從元素的觀點看化學變化，初步認識化學反應的一個特點——反應前后元素種類無變化，同時加深對元素概念的理解。在現象分析的基礎上進行討論，達到培養觀察、分析能力和啟迪思維的作用。
【教師活動】由電解實驗可以寫出該反應的文字表達式：。在這個反應過程中，水通電發生分解，生成氫氣和氧氣。與正極相連的玻璃管內生成的氣體是氧氣，與負極相連的玻璃管內生成的氣體是氫氣，且氫氣和氧氣的體積比約為2∶1。
【學生活動】完成“學習任務四”中5的內容。
（二）從微觀角度認識水分子的構成及分解過程
【教師活動】根據精確的實驗測定，每個水分子由2個氫原子和1個氧原子構成，因此水可以表示為。每個氫氣分子由2個氫原子構成，每個氧分子由2個氧原子構成。氫氣、氧氣、水就是由很多它們各自的分子聚集而成的。水在電解時，水分子分解過程可如下圖所示：
通電條件下，水分子分解為氫原子和氧原子；每2個氧原子結合成1個氧分子，每2個氫原子結合成1個氫分子。很多氧分子聚集為氧氣，很多氫分子聚集為氫氣。因此，水電解后得到氫氣和氧氣，發生了化學反應，但是不能認為水是由氫氣和氧氣組成的。
【學生活動】完成“學習任務五”中的內容。
【設計意圖】從微觀角度認識水分子的構成及分解過程，強化學生對元素概念的理解與水的組成的認識。
【教師活動】無論是氫氣點燃生成了水還是水電解后生成了氫氣和氧氣，都說明了水是由氫、氧兩種元素組成的。
課堂小結
本節課學習了氫氣的性質，學習了氫氣驗純的方法，通過氫氣燃燒的實驗為探究水的組成打下了基礎，通過電解水實驗鞏固了氧氣的檢驗，練習氫氣的驗純，分析實驗現象，并在此基礎上推斷水的組成。通過水中含氫元素和氧元素、水分解得到氫氣和氧氣等事實，初步認識化學反應中參與反應的元素種類不變的特點。
板書設計
課題3　水的組成（第1課時）
一、從氫氣的燃燒探究水的組成
（一）氫氣的性質
（二）氫氣的驗純
（三）氫氣的燃燒的實驗探究
二、從水的電解實驗探究水的組成
（一）電解水實驗
（二）從微觀角度認識水分子的構成及分解過程
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