1、课题3 水的组成教学目标1. 认识水的组成。2. 知道单质、化合物的区别及氧化物的含义3. 了解并体验人类认识水的组成的过程和方法。教学重点对单质、化合物概念的理解。教学难点人类认识水的组成的过程和方法。教具准备霍夫曼电解水装置、电源、酒精灯、火柴、水、氢氧化钠溶液，小木条。课时安排1课时。教学过程教案A一、导入新课水是一种无色透明的物质，历史上人们一直认为水是一种单一的物质，那么水这种物质里究竟含有什么呢？今天我们来学习一下水的组成，首先让我们看看水有哪些物理性质。二、新课教学古代人认为金、木、水、火、土是构成万物的基本物质元素。同时还提出不同的物质元素在一起，方能相互作用，产生新物质，如果
2、只是同一物质元素，那是产生不出新物质的。可见水是构成万物的基本物质元素之一。在很长的一段时间内，水曾经被看作是一种“元素”。直到18世纪末，人们通过对水的生成和分解实验的研究，才最终认识了水的组成。1. 氢气的燃烧实验研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。 氢气是无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小。氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰；混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。因此点燃氢气前一定要检验其纯度，方法如教科书图4-23所示，点燃氢气时，发出尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯。实验4-5：氢气在空气里燃烧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
3、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。教师试做此实验，让学生观看，讨论实验步骤和注意事项，回答问题。然后参照教师的做法自己做实验4-5。现象：纯净的氢气在空气中安静燃烧，发出淡蓝色火焰，放出大量热，罩在火焰上方的烧杯内壁出现无色液滴。结论：说明实验中有新物质生成，发生了化学变化。过渡：物质间能相互转化，既然氢气在空气中燃烧生成水，那么水能不能分解成其他元素呢？2. 水的组成探究：水的组成教师做实验，并适当讲解。学生观看实验过程，了解实验步骤，观察实验现象。现象：出现无色气泡。分析：在使用电解器完成电解水的实验，通电后可以观察到两极均有无色气泡产生，正极的少，负极的
4、多，体积比约为1 : 2。切断电源后验证：正极产生的气体可使带火星的木条复燃，负极产生的气体可燃，火焰为淡蓝色。因此我们猜测气体就是水分解产生的新物质，而且生成的是两种不同的气体。设问：实验中产生的是什么气体呢？分析：运用化学变化的特征对上述实验进行分析可知，水在通电的条件下发生了分解反应，生成了氢气和氧气两种物质。通过对氢气和氧气组成的分析，以及氢气在氧气中燃烧生成无色小液滴等实验现象可知水并不是一种元素，而是由氢、氧元素组成的物质。3. 化合物、氧化物和单质提问：通过刚才的实验，我们可以知道，水(H2O)、氢气(H2)、氧气(O2)虽然都是纯净物，但它们的组成却各不相同。你能说说区别吗？分
5、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。结论：我们把这种组成中含有不同种元素的纯净物叫做化合物，如二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)和高锰酸钾(KMnO4)都是化合物。由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物，如二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)、五氧化二磷(P2O5)和水(H2O)都是氧化物。由同种元素组成的纯净物叫做单质，如氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、铁(Fe)和碳(C)等都是单质。三、课堂小结本课题通过氢气燃烧和电解水实验认识到了水是由氢元素和氧元素组成的，初步建
6、立“反应前后元素种类不变的观念”，并学习了单质、化合物、氧化物等基本概念。进一步加深物质分类的思想，了解物质分类的多样性。教案B一、导入新课教师：水是我们最熟悉，也是地球上分布最广的物质之一。水是一种“元素”吗？它是纯净物还是混合物，它的组成又如何呢？今天我们就来研究这个问题。二、新课教学教师：地球表面约3/4的地方被水覆盖，水资源极为丰富，但可直接供人类生活、生产用的淡水仅占总水量的千分之一左右，十分有限。因此保护水资源十分重要。学生：水是如此重要，又这么有限，我们能够制取水吗？教师：现在大量制水没有必要，也不太现实。不过，我们实验室用氢气燃烧可以制取水。我们现在看看教科书第79页实验4-5
7、“氢气在空气里燃烧”。学生：这个实验要注意什么呢？教师：氢气是无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小。氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰；混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。因此点燃氢气前一定要检验其纯度，首先用拇指堵住集满氢气的试管口（见教科书图4-23），然后靠近火焰，移开拇指点火。点燃氢气时，发出尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯。学生：实验要用比较纯的氢气。教师：现在我们做这个实验。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。学生：纯净的氢气在空气中安静燃烧，发出淡蓝色火
8、焰，放出大量热，罩在火焰上方的烧杯内壁出现无色液滴。教师：上述实验中有无新物质生成？发生了什么变化？学生：说明实验中有新物质生成，发生了化学变化。教师：是否有水滴生成？学生：有教师：物质间能相互转化，既然氢气在空气中燃烧生成水，那么水能不能分解成其他元素呢？下面我们用实验来回答这个问题。演示：在水电解器玻璃管里注满水（这里的水是用氧气饱和的、含有5%15%氢氧化钠溶液或1 : 10的硫酸溶液），接通直流电，一个电极接电源正极，另一个电极接电源负极。教师：注意观察电极上发生什么现象。学生：接通电源后，电极上有气泡产生。教师：两支玻璃管内的液面有什么变化？学生：两支玻璃管里汇集了无色气体，液面降低
9、，其中连接正极一端产生的气体比连接负极一端产生的气体少。教师：片刻后，用准备好的划有刻度的纸，比较两支玻璃管中产生气体的体积。学生：接负极一端玻璃管内气体的体积大约是按正极一端玻璃管内气体体积的两倍。教师：水电解后两支玻璃管中得到的气体是同一物质，还是不同物质？电解得到的物质究竟是什么？我们通过实验来鉴定。教师：用一根带火星的木条接近液面下降较少的玻璃管尖嘴部分，慢慢开启活塞（边演示边说）。有什么现象发生？学生：木条燃烧得更旺。教师：这种气体能使木条余烬复燃，当燃着的木条远离尖嘴口时火焰渐灭。这种能使余烬复燃的气体是什么气体？学生：氧气。教师：用一根点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴部分，
10、慢慢开启活塞（边演示边说）。有什么现象产生？学生：看到微弱的浅蓝色火焰（或听到爆鸣声）。教师：这种气体能燃烧，说明不同于上一种气体。这种气体就是氢气。实验表明，水电解后生成氢气和氧气。这种变化是什么变化？这种反应属什么类型？学生1：这种变化是化学变化。学生2：这种反应属于分解反应。教师：水电解时发生分解反应。水分子分解生成氢分子和氧分子，转变成跟水的状态和性质都不同的氢气和氧气，说明分子是保持物质化学性质的微粒。教师：水电解后生成氢气和氧气，氢气在空气中燃烧生成水。这两个实验说明了什么？学生：说明水是由氢、氧两种元素组成的化合物。教师：用一般的加热方法，水很难分解，因此人们长期以来一直把它当作
11、一种单质，直到18世纪末，才证明水是化合物。教师：纯净的水有哪些物理性质？学生1：水是无色、无臭、无味的透明液体。学生2：水的沸点是100，水的凝固点是0。学生3：水的密度是1 g/cm3。教师：水电解时，水分子分裂成氢原子和氧原子。原子能重新组合生成另一些分子，因此原子是化学变化中的最小微粒。那么究竟由几个氢、氧原子组成一个水分子呢？学生思考、讨论。教师：意大利科学家阿伏加德罗提出：“在同温同压下，同体积的气体有相同的分子数。”实验测得电解时产生的氢气和氧气，体积比约为2 : 1，可以认为水电解时产生的氢气和氧气的分子数目约为2 : 1。氢和氧的分子都是双原子分子，所以可推测1个水分子中氢、
12、氧原子个数比也约为2 : 1。评注：教师在这里运用了阿伏加德罗定律的内容，来导出水分子中氢、氧原子的个数比。这样做，对学习基础较好的学生来说，会有利于提高他们分析推理的能力。如果学生的学习基础一般，可能会不易理解。学生：水的化学式怎样写？教师：人们经过大量的实验精密测定，证实1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，水的化学式应写成H2O。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。学生：什么是化合物、单质呢？教师：组成中含有不同种元素的纯净物叫做化合物，如水(H2O)、二氧化碳(CO2)等都是化合物。由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物，如二氧化碳(CO2)、水(H2O)等都是氧化物。由同种元素组成的纯净物叫做单质，如氢气(H2)、氧气(O2)等都是单质。三、课堂小结这节课学习了水的组成。水是人类宝贵的自然资源，它是维持生物生存、营造和谐生态环境必不可少的物质。水能造福于人类，也会给人类带来灾难。我们既要充分合理利用、开发和保护水资源，又要预防因水而引起的天灾人祸。四、布置作业1实验测得水电解时得到两种气体的体积比是2 : 1（在相同条件下）。试说明它们分别是什么气体。你能用什么方法来证明这两种是什么气体？2教科书第82页“练习与应用”第15题。第 5 页
