2024秋初中化学九年级上册教学设计（教案）课题2 水的组成

PAGEPAGE4课题2水的组成水虽然是学生非常熟悉的物质，但怎样以化学的眼光认识水，学生是陌生和不习惯的。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科学的距离感，引起学生的学习兴趣。对水的组成的认识是通过氢气的燃烧实验、水的电解实验和对实验现象的讨论分析获得的，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。在认识了水的组成的基础上，结合第二单元所学氧气的知识，从它们组成上的区别归纳出单质、化合物、氧化物的概念。结合水的分解反应深化对化学反应的认识——有新物质生成，元素的种类不变。课题水的组成课型新授课素养目标1.认识水的组成，了解并区分单质和化合物。2.结合资料，从人类认识水的组成的过程中体会科学探究和思维的方法，认识实验探究和创新思维的重要性。3.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点水的组成。教学难点对单质、化合物、氧化物概念的理解。教具准备电解水实验装置、12V低压直流电源、酒精灯、火柴、水、氢氧化钠溶液，小木条。课前预习1.不纯的氢气点燃时可能发生爆炸，因此点燃氢气前必须验纯。若点燃氢气时，发出尖锐爆鸣声，表明气体不纯，声音很小则表明较纯。备课笔记课前预习2.在电解水的实验中，正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，它们的体积比为1∶2，此实验证明了水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的。3.由不同种元素组成的纯净物叫化合物；由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫氧化物；由同种元素组成的纯净物叫单质。新课导入［提问］通过上几节课的学习，我们知道空气对我们来说很重要。这节课我们将学习和了解另一种我们非常常见的化学物质。它在我们的生活中同空气一样重要。你们知道它是什么吗？［回答］水。［展示］展示一瓶蒸馏水。［提问］纯净的水有哪些物理性质？（颜色、气味、沸点、凝固点）［回答］学生甲：水是无色、无味的透明液体。学生乙：水的沸点是100℃，水的凝固点是0℃。［讲解］教师纠正、归纳并联系自然现象、生活实际适当作些拓展。进行新课知识点一、氢气的性质［讲解］氢气物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。氢气化学性质：能燃烧，产生淡蓝色火焰，在火焰上方罩一烧杯，杯壁有水雾。［拓展］在点燃的条件下，纯净的氢气可以在空气里安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，燃烧产物是水，所以被认为是最清洁的燃料。如果氢气不纯，混有空气（或氧气），点燃时就有可能会发生爆炸。氢气可以燃烧，所以常用点燃气体的方式来检验，若气体燃烧产生淡蓝色火焰则生成的气体为氢气。［提问］混有空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，那么在你使用氢气，尤其是点燃氢气时应注意什么问题？具体应怎样做？备课笔记课堂拓展：在101kPa时，水的熔点是0℃，沸点是100℃，4℃时，密度最大，为1g/cm3。

进行新课［讲解］使用氢气时，要注意安全。点燃氢气前，一定要检验氢气纯度。氢气的验纯方法：由于氢气具有可燃性。若氢气中混有氧气，点燃时可能发生爆炸，因而点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。检验方法：收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，听到尖锐爆鸣声，说明氢气不纯，需要再收集，再检验；若听到很小的“噗”的一声，表明氢气较纯。［注意］凡是可燃性气体在点燃时都要验纯,以防爆炸，如天然气、一氧化碳等。知识点二、水的组成［引入］那么水是由哪些元素组成的呢？下面我们用实验来回答这个问题。［展示］介绍水电解器及电解液（在水电解器的玻璃管里注满水，在水中加入少量的氢氧化钠溶液或硫酸钠溶液，增强水的导电性，加快水的电解速率，一个电极接电源正极，另一个电极接电源负极，接通直流电源。）［提问］注意观察，电极上发生什么现象？两支玻璃管内的液面有什么变化？［回答］接通电源后，电极上有气泡产生。两支玻璃管里汇集了气体，液面降低，其中正极产生的气体比负极产生的气体少。［提问］片刻后，比较两支玻璃管中产生气体的体积。［回答］正极产生的气体与负极产生的气体体积比约为1∶2。（正氧负氢一比二）［讲述］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。［演示］用一根带火星的木条检验正极产生的气体。注意观察现象。［回答］木条复燃，说明正极产生的气体是氧气。［演示］用一根点燃的火柴检验负极产生的气体。注意观察现象。［回答］看到微弱的淡蓝色火焰(或听到爆鸣声)。［讲解］这种气体能燃烧，说明负极产生的是氢气。备课笔记知识拓展：氢气是相同条件下密度最小的气体。要点提示：通电时必须使用直流电，且常在水中加入少量的硫酸钠或氢氧化钠溶液，以增强水的导电性。特别提醒：根据化学反应前后元素的种类不变，可以推知水是由氢元素和氧元素组成的。但不可以说水是由氢气和氧气组成的，因为水是一种纯净物。进行新课实验表明：水电解后生成氢气和氧气。［讨论］（1）在水的电解实验里，有新物质生成吗？水发生了什么变化？（2）在上述这个变化的前后，参与反应的元素种类有无变化？（3）实验结果表明，水电解生成氧气和氢气两种气体，能不能说明水是由氧气和氢气组成的混合物？［回答］（1）有新物质生成，发生了化学变化。（2）没有变化。（3）不能。水是纯净物，应该说水是由氢（H）元素和氧（O）元素组成的。［追问］理论上与正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比应是1∶2，但在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往小于l∶2。这是为什么？［回答］原因1：可能有部分氧气与电极发生了氧化反应，使氧气的体积偏少。原因2：氧气在水中的溶解能力比氢气要稍大一些。知识点三、单质、化合物、氧化物［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？［讲解］氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，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作化合物，而由同种元素组成的纯净物叫作单质。［提问］想想看，你还知道哪些单质，哪些化合物呢？将你找的物质的化学符号，填在方框内。［回答］1.单质：如O2、H2、N22.化合物：如H2O、CO2、Fe3O4、Al2O3、P2O5［提问］CO2、P2O5、Fe3O4、MnO2、CO、SO2……，大家发现这些物质的组成有什么特点？备课笔记记忆口诀：水中通入直流电，正氧负氢会出现，氢二氧一体积比，任何时候都不变。［回答］都是化合物、都含有氧元素、都由两种元素组成。［讲解］我们把由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物叫作氧化物。物质家族种类繁多，在化学研究中，我们常依据一定的标准对物质及其变化进行分类，分类是一种科学方法。根据研究对象的共同点和差异点，将其分为不同的类别，可以帮助我们分门别类地研究和认识物质及其变化的规律，以便更好地认识这些物质。［归纳］物质的简单分类教学板书课题2水的组成氢气的性质物理性质：无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气小。氢气的化学性质：可燃性。3.水的组成（1）电解水的实验：①现象：两端电极附近出现气泡，正、负极生成气体体积比为1∶2。②产物检验：a.正极气体：能使燃着的木条燃烧更旺→氧气b.负极气体：能够燃烧，火焰呈淡蓝色→氢气（2）水是由氢元素和氧元素组成的3.单质、化合物、氧化物（1）单质：由同种元素组成的纯净物。（2）化合物:由不同种元素组成的纯净物。（3）氧化物：由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。课堂小结本节课通过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，从而了解物质的多样性。备课笔记特别提醒：混合物是由不同种物质组成的，且各种物质不一定含有不同种元素，例如把氧气（O2）和臭氧（O3）放在一起是混合物；而化合物是由一种物质组成，其中含有不同种元素，例如氯酸钾（KClO3）是由三种元素组成的一种物质，是化合物。易错辨析：①单质和化合物都必须是纯净物。由同种元素组成的物质不一定是单质，如O2和O3混合就不是单质，而是混合物。而由不同种元素组成的物质可能是化合物，也可能是混合物。②含有氧元素的化合物不一定是氧化物。如高锰酸钾(KMnO4)就不是氧化物。教材习题解答练习与应用（P95）1.D2.B3.bacdcda4.混合物：（1）纯净物：（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）单质：（2）（6）（7）化合物：（3）（4）（5）（8）氧化物：（3）（4）（8）5.（1）不正确。有些物质以单质的形式存在，如氧气、氮气等。（2）不正确。冰和水是同种物质的两种状态，混合得到的是纯净物。（3）不正确。只有含两种元素，且其中一种元素是氧元素的化合物才是氧化物。6.（1）①氢气氢气+氧气水②水+铁四氧化三铁+氢气（2）氢气氧气（3）氢元素和氧2个氢原子和1个氧（4）按照所含物质种类分，水属于纯净物；按照所含元素种类分，水属于化合物；按组成元素特点分，水属于氧化物。难题解答例1有关电解水实验(如图)的下列叙述，错误的是（）A.试管甲中的气体是氢气B.试管乙中的气体是氧气C.该实验证明水由氢气和氧气组成D该实验证明水由氢元素和氧元素组成【解析】从图中看出，甲管中收集到的气体是乙管的约2倍，故甲管是氢气，乙管中是氧气，故A、B对；电解水生成氢气和氧气，证明水是由氢氧两种元素组成，而不是由氢气和氧气组成，故C错D对。【答案】C备课笔记难题解答例2有①石灰水，②高锰酸钾，③冰水共存物，④空气，⑤过氧化氢，⑥液氧，⑦铝箔，⑧二氧化锰等八种物质。其中属于混合物的有（填序号），属于单质的有（填序号），属于化合物的有（填序号）。【解析】首先将物质分为混合物和纯净物两大类。石灰水和空气都是由多种物质组成的，是混合物，其余的是纯净物。纯净物再根据组成来判断是单质还是化合物。如高锰酸钾的化学式是KMnO4，是三种元素组成的化合物，冰水共存物实质都是水（H2O），是两种元素组成的化合物，过氧化氢（H2O2）、二氧化锰（MnO2）也是两种元素组成的化合物。液氧（O2）、铝箔（Al）是同种元素组成的单质。【答案】①④⑥⑦②③⑤⑧布置作业：完