《课题3,水组成》,,教学设计【初中化学新人教版九年级上册】1,(2)

　题 《课题 3 水的组成》 》 教学设计  教材分析 水虽然是学生非常熟悉的物质，但怎样从化学的角度认识水，学生还是陌生和不习惯的。本课题以人类认识水的组成的简要史实引入并展开，符合事物的认识规律，贴近学生的实际，有利于缩小学生对化学学科的距离感，引起学生的学习兴趣。

　对水的组成的认识是通过水的电解实验和对实验现象的讨论分析获得的，它既与史实相符，又体现了认识客观世界的科学过程和方法。这样展现知识具有启发学生思维的作用，同时也渗透了科学思想方法的教育。

　 教学目标 1.认识水是由氢氧两种元素组成的。

　2.从元素组成上区别单质、化合物，并能识别出氧化物。

　3.通过观察电解水实验，尝试从定性、定量两个角度描述实验现象。

　4.通过学习电解水的实验，初步了解根据分解反应的产物来推断纯净物的组成思维方法。

　5.了解人类认识物质世界的过程和方法，培养学生科学探究的精神。

　 教学重难点 【教学重点】

　水的组成。

　【教学难点】

　对单质、化合物、氧化物概念的理解。

　 课前准备  教学过程 一、 导入新课 【讲述】1973 年的一天，在印度东南部的马德里斯某一海湾的水域内，发生了一次大火。当时海上风浪已经接连数日没有停息，这天，一阵强大的飓风过后，海面突然燃起熊熊大火，颇为壮观，火光照耀四周数十千米。熊熊烈火，剧烈的火焰竟使海天连成一片，形成半壁红彤、壮观奇妙的景象，目击者无不目瞪口呆。

　【导入】海水为什么会起火？这跟水的组成关系密切。这节课我们就来了解一下水的组成。

　（至于海水燃烧的原因，印度科学家和苏联科学家经过研究认为，当飓风以每小时 280千米的高速在海面上疾驰的时候，会激起滔天的巨浪，风与海水发生高速摩擦，从而产生巨大的能量，使水分子中的氢原子和氧原子分离，在飓风中电荷的作用下，这些原子发生了爆

　炸和燃烧，再加上空气的助燃，海面上便燃起了熊熊大火。）

　二、讲授新课 知识点一 氢气的性质 【讲解】研究氢气的燃烧是认识水的组成的开始。

　1.氢气的物理性质 指导学生观察一瓶氢气，并用氢气吹肥皂泡，总结氢气的物理性质。

　氢气的物理性质：氢气是无色、无味、难溶于水的气体，密度比空气的小。

　【提问】航天飞机升空使用的燃料是什么？ 【讲解】航天飞机升空使用液态氢作为燃料，说明氢气具有可燃性，那么我们现在来研究下氢气燃烧。

　【实验演示】现在老师使用锌粒和稀硫酸反应来制取氢气，但是在点燃可燃性气体之前，我们要对气体进行验纯。

　2.验纯方法 【设问】使用排水法收集气体说明什么？验纯的操作是怎么样的？ 检验氢气纯度的操作：

　步骤 现象与结论 注意事项 用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火 发出尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯； 声音很小，表示氢气较纯。

　如果氢气不纯，需要再收集检验时，若用排空气法收集时，需要用拇指堵住试管口一会儿。

　【演示实验】前面说点燃氢气前要验纯，那么如果点燃不纯的氢气会怎么样呢？播放视频“检验氢气的纯度”、“点燃氢气和空气的混合物”。

　点燃不纯的氢气会发生爆炸。

　【归纳总结】氢气具有可燃性，点燃前要进行验纯。

　方法：先用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住集满氢气的试管口，慢慢靠近火焰，移开拇指点火，如果声音很小，则说明气体较纯。

　3.氢气的化学性质 【实验 4-5】在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上有什么现象发生。

　【提问】火焰呈什么颜色？氢气在空气中燃烧生成什么物质？怎样验证？ 【讲解】氢气燃烧火焰颜色实质是淡蓝色的，火焰呈黄色的原因是尖嘴管中含有钠离子，钠离子燃烧就会呈现黄色，把淡蓝色给

　覆盖了。把干冷的烧杯罩在火焰上方，出现水雾，说明反应生成了水，用手触摸烧杯外壁，发热，说明反应放热。

　氢气 + 氧气 点燃→

　 水 【过渡】前面我们知道了氢气和氧气反应可以生成水，那么我们能不能将水进行分解呢？人们发现氢气在空气或氧气里燃烧能生成水之后，又研究了水的分解实验。

　 知识点二 电解水 【实验探究】如图所示，在电解器玻璃管里加满水（水中可以加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性），接通直流电源，观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象。

　两电极 正极端的玻璃管 负极端的玻璃管 现象 有气体生成

　 比较两玻璃管中现象差异

　 【提问】两电极产生的气体分别是什么？指导学生阅读课本 81 页资料卡片，水的组成揭秘。(让学生猜想产生的气体可能是氢气、氧气。为下一步的验证作铺垫。) 【实验探究】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，观察并记录发生的现象。

　正极端玻璃管 负极端的玻璃管 现象 可以使带火星的木条复燃。

　火焰可以燃烧，火焰呈淡蓝色。

　解释 正极产生的气体是氧气。

　负极产生的气体是氢气。

　【反思与评价】

　（1）气体在玻璃管上方聚集的原因是什么？漏斗中的液面为什么上升？ （2）电解水时，正极和负极产生气体体积比小于 1：2 的原因是什么？ （3）在实验过程中产生氢气的体积与氧气的体积比往往大于 2：1，造成数据偏差的主要原因是什么？ 【总结】从上面的探究可以知道，电解水的实验中，两个电极上均产生气体，负极上产生氢气，正极上产生氧气，且氧气和氢气的体积比约为 1：2。

　水在通电的条件下，发生了分解反应，生成了氧气和氢气。

　水通电→

　氧气 + 氢气 那么根据元素在化学反应前后种类不变，在电解水的实验中你可以得出什么结论？ 【实验结论】水是由氢、氧两种元素组成的。

　知识点三 物质的分类

　【讲解】根据精确的实验测定，每个水分子是由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成的，因此水可以表示为 H 2 O。当水分子分解时，生成了氢原子和氧原子，2 个氢原子结合成 1 个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；2 个氧原子结合成 1 个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。

　【提问】水、氢气、氧气分别是由一种物质组成的纯净物，水是由什么元素组成的？氢气是由什么元素组成的？氧气是由什么元素组成的？ 【分析】氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，而水中含有氢元素和氧元素。氢气和氧气都是由一种元素组成，而水是由两种元素组成。

　【讲解】我们可以把这种组成中含有不同种元素的纯净物叫做化合物，而由同种元素组成的纯净物叫做单质。

　【提问】那么你能说出下列物质是由几种元素组成的吗？ ①铁（Fe）

　②过氧化氢（H 2 O 2 ）

　③五氧化二磷（P 2 O 5 ）

　④红磷（P）

　⑤二氧化碳（CO 2 ）

　⑥四氧化三铁（Fe 3 O 4 ）

　⑦铜（Cu）

　⑧氮气（N 2 ）

　⑨二氧化锰（MnO 2 ）

　⑩高锰酸钾（KMnO 4 ）

　【讲解】根据各物质的组成元素特点，把上述物质中①④⑦⑧称之为单质；②③⑤⑥⑨⑩称之为化合物。

　【提问】那么在化合物里，二氧化碳、一氧化碳、过氧化氢、五氧化二磷、四氧化三铁又有什么共同的特点呢？ 【讲解】它们都是由两种元素组成，且其中一种元素为氧元素，这样的化合物称为氧化物。

　【归纳总结】

　1.单质与化合物的比较：

　分类 单质 化合物 概念 由同种元素组成纯净物。

　由不同种元素组成的纯净物。

　区别 ①由同种元素组成②不能发生分解反应 ①由两种或两种以上元素组成②在一定条件下能发生分解反应 判断依据 前提是纯净物，且只含一种元素 前提是纯净物，至少含有两种元素 举例 氧气（O 2 ）、碳（C）铁（Fe）

　二氧化碳（CO 2 ）、水（H 2 O）、高锰酸钾（KMnO 4 ）

　联系 单质和化合物都属于纯净物，单质发生化合反应可以生成化合物，化合物发生分解反应可以生成单质 2.氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素，这种化合物叫氧化物。如二氧化碳（CO 2 ）、水（H 2 O）、五氧化二磷（P 2 O 5 ）等。

　【知识拓展】

　（1）由同种元素组成的物质，可能是单质，也可能是几种单质组成的混合物，但绝对不是化合物。

　（2）含不同种元素的物质，不一定是化合物，也可能是混合物。

　（3）化合物、含氧化合物、氧化物三者之间的关系。

　化合物包含含氧化合物、氧化物，含氧化合物包含氧化物。三者之间的关系如图：

　 【讲解】要明确各概念的关系，氧化物从属于化合物，而化合物、单质从属于纯净物。

　三、课堂练习

　1.下列变化属于化学变化的是(

　)

　 A.水流动

　B.水结冰

　 C.水电解

　 D.水沸腾 2.水是生命之源，它属于(

　 ) ①单质 ②混合物 ③纯净物 ④氧化物 ⑤化合物 A.①③⑤

　 B.②④

　 C.③⑤ D.③④⑤ 3.下列各组物质中，前者是化合物，后者是单质的是(

　 ) A.铁粉、硫磺粉 B.空气、二氧化碳

　 C.二氧化硫、氧气

　 D.水蒸气、冰 4.经分析知道某物质只含有一种元素,则该物质(

　 ) A.可能是混合物

　 B.一定是纯净物

　 C.一定是单质

　 D.不可能是化合物 5.下列说法正确的是(

　) A.由一种元素组成的物质一定是单质 B.由不同种元素组成的物质一定是混合物 C.由不同种元素组成的物质叫化合物 D.空气是由几种单质和几种化合物组成的混合物 6.现有下列物质：①水银；②氧化镁；③液态氧；④自来水；⑤冰、水混合物；⑥高锰酸钾(KMnO4) 。

　其 中 属 于 混 合 物 的 是 __________ ， 属 于 单 质 的 是___________ ， 属 于 化 合 物 的 是 ___________ 属 于 氧 化 物 的 是_____________。

　7.如图表示通电分解水的简易装置。回答下列问题：

　(1)与乙试管中的电极相连接的是电池的___________极，甲试管中产

　生的气体是_________该气体的检验方法是____________________。

　(2)如果用 V 甲 和 V 乙 分别表示甲试管和乙试管中生成气体的体积，则 V 甲 ∶V 乙 约等于________________。

　(3)如果该实验中产生氧气 2 L，则生成氢气__________L。

　(4)该实验能证明的结论是___________________________________________。

　8.现在请你在实验室中探究氢气的有关性质,并回答下列问题: (1)要证实“氢气的密度比空气小”这属于氢气的________(填“物理”或“化学”)性质。请设计一种简单的实验方案，简述该方案的操作方法和有关现象_______________________ ________________________。

　(2)欲点燃氢气，实验“氢气在空气中燃烧”。在点燃氢气以前，必须先检验氢气的________，以防止发生_____________。点燃氢气后，观察到的现象是:纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生______________火焰,并放出大量热。如果要检验氢气的燃烧产物,应采取的操作方法是___________________________反应的文字表达式是___________________________。

　(3)在某庆典活动中，欲用氢气来填充气球，你认为是否可行？__________，理由是_______ ____________，你认为作为大型升空气球应具有的性质是：①_______________，②____________________。

　(4)氢气能与氧化铜在加热时反应，得到金属铜和水,写出这一变化的文字表达式：________ __________________________________________。

　【答案】

　1.C 2.D 3.C 4.D 5.D 6.④ ①③ ②⑤⑥ ②⑤ 7.(1)正 氢气 点燃气体,发出淡蓝色火焰,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,烧杯内壁有水雾,手摸烧杯发烫 (2)2∶1 (3)4 (4)①水是由氢元素和氧元素组成的;②每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的 8.(1)物理 用氢气吹肥皂泡放在空气中,肥皂泡上升 (2)纯度 爆炸 淡蓝色 在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯 氢气+氧气 水 (3)不可行 氢气易发生爆炸 气体的密度比空气小 气体的化学性质稳定 (4)氢气+氧化铜 水+铜 四、课堂小结

　这节课我们学习的主要内容是氢气的有关性质和认识水的组成，要求大家记住实验现象，理解原理。对于纯净物的两种分类，要求大家根据定义会判断物质的类别。

　 板书设计

　课题 3 水的组成

　一、水的组成

　 （一）氢气 1.氢气的物理性质：无色、密度最小的气体。

　2.氢气的化学性质：可燃性。

　3.验纯方法：先用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住集满氢气的试管口，慢慢靠近火焰，移开拇指点火，如果听到声音很小，则说明气体较纯。

　 （二）电解水：水通电→

　氧气 + 氢气 二、物质的分类 1.单质：如 O 2 、H 2 、N 2

　2.化合物：如 H 2 O、CO 2 、Fe 3 O 4 、Al 2 O 3 、P 2 O 5

　3.氧化物：由氧元素和其他任何一种元素组成的化合物

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