课题3水的组成（教学设计）九年级化学上册（人教版）

课题3水的组成一、教材分析本课题以人类认识水组成的历史引入并展开，模拟史实的研究过程，分水的生成和水的分解两步展开。首先介绍了氢气的性质，既是后续探究的必要基础知识，也是模拟水组成研究的开端，水分解部分是水电解的实验探究。经过水生成和水分解两部分的实验与分析，认识水的组成已是水到渠成。在认识水的组成的基础上，结合所学的元素、氧气等知识，从元素组成上区分归纳出单质、化合物、氧化物的概念。二、学情分析探究物质的组成是化学学习的任务之一，通过前面的学习和生活经验的积累，学生不仅知道水是我们身边最常见的物质之一，而且对水的物理性质也有了一定的了解。但对于水的组成，学生并不完全了解。根据化学反应前后元素的种类不变来确定物质的组成是一种常用的方法，这种思想学生可能不会想到，但经过引导学生还是能理解的。所以，通过氢气的燃烧实验或电解水的实验都能证明水是由氢、氧两种元素组成的。三、教学目标1.通过实验认识水的组成。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。四、教学重难点重点：1.通过电解水的实验认识水的组成；2.准确区分单质、化合物和氧化物。难点：从元素的角度认识物质组成及对物质进行分类。五、教学过程【知识回顾】水对我们来说非常的熟悉，前两节课我们也从多角度认识了水，请同学们结合生活经验和以往的学习内容，从化学的角度（即物质的性质、变化、用途、组成、结构）介绍水。【总结】性质：在常温下是无色无味的液体，标准大气压下，沸点为100℃，凝固点为0℃等；变化：水有气、液、固三种状态，可以进行转化；用途：生活饮用水、农业灌溉、工业生产用水等，非常广泛。【讲解】从上面的总结中我们可以看出，现阶段对水的认识主要是物理性质、物理变化和用途方面，那么水有哪些化学性质呢？又有哪些化学变化？水的元素组成和微观构成又是怎样的呢？本节课我们就主要通过实验探究水的组成，并学习水的化学变化和性质。【过渡】你知道吗？古人曾认为水是一种“元素”，是不能再分的。如我们古代的“五行说”中就有“水”，西方的“四元素说”中也有“水”，而随着人类的不断探索和科学家的实验发现，“水”不是一种“元素”。【学生活动】阅读教材P81水的组成揭秘，了解水组成的发现史。【化学史】科学解密水的组成世纪末，英国化学家普利斯特里把“易燃空气”（氢气）和空气混合后放在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时，发出震耳的爆鸣声，且玻璃瓶上出现了液滴。不久另一位英国的化学家卡文迪许用纯氧代替空气进行上述实验，确认所得液滴是水，并确认大约2份体积的“易燃空气”与1份体积的氧恰好化合成水。【学生活动】交流讨论：普利斯特里和卡文迪什得出水不是一种“元素”的依据是什么？氢气+氧气水氢元素氧元素氢元素和氧元素【总结】依据：化学反应前后，元素种类不变。【过渡】研究氢气的燃烧实验是人们认识水的组成的开始，下面我们慢慢跟随科学家的脚步，用实验验证水的组成，首先我们来认识下氢气。【板书】一、氢气【学生活动】阅读教材P79，并根据经验总结氢气的物理性质。【总结】物理性质：氢气是一种无色、无味、难溶于水的气体，密度比空气的小。【讲解】氢气是相同条件下密度最小的气体，因此被用于制作氢气球。但氢气球存在很大的安全隐患，因为氢气是一种可燃性气体，混有一定量空气或氧气的氢气遇到明火会发生爆炸，所以现在的气球都改充密度相对较小的氦气。以上也说明氢气具有可燃性，而点燃氢气前一定要检验其纯度。【实验演示】氢气的验纯：学生观察实验操作方法和现象，总结氢气验纯的方法。【总结】用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火，若发出尖锐爆鸣声表明氢气不纯，声音很小则表示气体较纯。【实验演示】氢气在空气里燃烧：学生观察并总结现象。【总结】实验现象：产生淡蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁有无色液滴出现。通过进一步的实验证实生成的无色液滴就是水。氢气+氧气水氢元素氧元素氢元素和氧元素【总结】根据化学反应前后元素种类不变，该实验已经证明了水是由氢、氧两种元素组成。【过渡】通过氢气在空中燃烧的实验已经证明水是由氢元素和氧元素组成的。还有其他的方法证明水的组成吗？【化学史】科学解密水的组成拉瓦锡重复了他们的实验，并做了一个相反的实验：将水蒸气通过1050℃的高温金属管，重新获得“易燃空气”，拉瓦锡将这种气体叫做“生成水的气体”。【过渡】下面我们再次模拟化学家的实验，从水的分解的角度探究水的组成。【板书】二、电解水实验【过程】介绍水电解器，然后加满水，接通直流电源，学生观察并回答现象。【总结】现象1：电源两极玻璃管内均有气体产生。现象2：正极产生的气体可以使燃着的木条燃烧更旺。现象3：负极产生的气体可以燃烧。现象4：负极与正极产生的气体体积比约为2:1。【分析】水在直流电的作用下，发生化学反应，在正负极分别生成了氧气和氢气，且产生氢气和氧气的体积比约为2:1。【疑问】那么水电解只有这两种物质生成吗？还有没有其他物质生成？如何验证？【资料】二百多年前，拉瓦锡做了著名的水的化合和分解实验：将一定质量的氢气和氧气在一起燃烧，化合后生成了同质量的水；再将这些水分解，仍然得到原来的同质量的氢气和氧气。【总结】拉瓦锡从定量的角度得出结论：电解水只生成氢气和氧气。【实验结论】水氢气+氧气（1）水在直流电的作用下，发生化学反应生成氢气和氧气。（2）依据反应前后元素守恒可知，水是由氢元素和氧元素组成的。（3）从量的角度分析，氢元素与氧元素的原子个数之比是2:1。【学生活动】交流讨论：怎样从微观的角度分析水分解的变化过程呢？【展示】水分解的微观示意图。【总结】1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，水分子电解后分解成氢原子和氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，2个氧原子结合成1个氧分子。【过渡】水是一种纯净物，通过氢气的燃烧和水的电解实验，我们知道水是由氢、氧两种元素组成的。那么我们可以对物质从元素组成的角度进行吗？【学生活动】交流讨论：分析下列纯净物的元素组成，能否按元素组成特点对其进行分类？并说明分类依据。氢气（H2）、二氧化碳（CO2）、铁（Fe）、氧气（O2）、水（H2O）、高锰酸钾（KMnO4）、四氧化三铁（Fe3O4）、氮气（N2）、碳（C）、氯化钠（NaCl）、一氧化碳（CO）【总结】从元素组成的角度分类1.只含一种元素：氢气（H2）、铁（Fe）、氧气（O2）、氮气（N2）、碳（C）。2.含两种或两种以上元素：二氧化碳（CO2）、水（H2O）、高锰酸钾（KMnO4）、四氧化三铁（Fe3O4）、氯化钠（NaCl）、一氧化碳（CO）。3.含两种元素，其中一种为氧元素：二氧化碳（CO2）、水（H2O）、四氧化三铁（Fe3O4）、一氧化碳（CO）。【板书】三、纯净物的分类【讲解】【注意】由同种元素组成的物质不一定是单质，如氧气(O2)和臭氧(O3)的混合物。【学生活动】已经学习过的物质中，分别举例化合物、单质和氧化物