(共26张PPT)
第四单元 自然界的水
课题2 水的组成
化学观念：认识依据物质的组成可以对物质进行分类，知道纯净物可以分为单质和化合物，树立分类观；能够通过化学变化的实验事实，认识水是由氢、氧元素组成，树立元素观；认识在化学反应中元素的种类不变，形成变化观。
科学思维：初步形成探究物质组成的一般思路与基本方法。
科学探究与实践：经历水的组成探究，学会提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价等科学探究方法，培养独立思考和解决问题的能力。
科学态度与责任：初步认识物质的组成、结构与性质之间的关系，了解研究物质的组成与结构对认识和创造物质的重要意义。
素养目标
情境导入
根据你所学的知识，水是一种元素这种说法正确吗？历史上科学家们是如何认识水的组成的？
古希腊四元素说
中国古代五行说
气
火
水
土
新知探究
任务一 穿越时空知原理——科学家眼中的水
我叫普里斯特利，英国人，18世纪中叶，我常常爱给朋友们表演魔术：将锌加入稀硫酸中，将生成的气体和空气混合装在试管里摇晃几下，迅速地把一支点燃的蜡烛移近试管口，试管立马吐出长长的火舌并发出震耳欲聋的爆炸声。这样的魔术干了很多次终于有一天我发现瓶壁上有不少水雾，一开始以为是试管没擦干净，或者是因为空气潮湿。后来我把试管擦干净 也用了干燥的空气，还是发现有水滴，我只能推论：金属碰到酸液产生的可燃气体可以燃烧生成水，但说不清为什么。
普里斯特利演讲
新知探究
任务一 穿越时空知原理——科学家眼中的水
卡文迪什演讲
我叫卡文迪什，英国人，1781年普里斯特利把他的发现告诉我，我用不同比例的可燃气体和空气混合进行定量实验，证实了他的发现，并断定生成的液体是水。在氧气被发现后 我用纯氧气代替空气，不仅证明试管中生成的是水，还确认2体积的“可燃气”与1体积的氧气恰好化合成水。但我是虔诚的 “燃素学说”信徒，还始终认为水是一种元素，没有做出正确的解释。
新知探究
任务一 穿越时空知原理——科学家眼中的水
拉瓦锡演讲
我叫拉瓦锡，法国人，卡文迪什的助手布拉格登于1783年6月访问巴黎时 将这一实验告诉了我，我立即进行了跟踪实验：利用可燃气体和氧气的燃烧实验不仅合成了水，同时还将水蒸气通过一根烧红的铁制枪管，得到可燃气体。我用天平称量水、水分解产生的可燃气体和氧气化合生成水的前后质量相等。我认为水不是一种元素，而是可燃气体和氧气的化合物，并用氢气来命名可燃气体， 意思是形成水的物质。
新知探究
任务一 穿越时空知原理——科学家眼中的水
通过氢气与氧气燃烧得到水
通过水分解制得氢气
化合法
分解法
好奇心
严谨态度
质疑与批判
新知探究
任务一 穿越时空知原理——科学家眼中的水
1.推断物质组成的方法
利用反应物的成分推断生成物的成分
利用生成物的成分推断反应物的成分
化合法
分解法
新知探究
任务二 回归现实仿实验——我们眼中的水
氢气球
氢气
在通常状况下，氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小
物理性质
氢气的收集方法
向上排空气法
排水法
2.水的生成
新知探究
任务二 回归现实仿实验——我们眼中的水
实验4-4 氢气在空气里燃烧
新知探究
任务二 回归现实仿实验——我们眼中的水
现象
原理
结论
纯净的氢气在空气中安静燃烧，产生淡蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁出现无色液滴
氢气 + 氧气 水
点燃
实验分析
1.氢气具有可燃性；
2.水由氢元素和氧元素组成。
(H2)
(O2)
(H2O)
新知探究
任务二 回归现实仿实验——我们眼中的水
不纯的氢气在空气中燃烧可能会发生爆炸，因此点燃氢气前一定要检验其纯度
验纯方法：收集一试管氢气，用大拇指堵住试管口，倒立着移近火焰，如发出尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯
新知探究
任务二 回归现实仿实验——我们眼中的水
3.水的分解
电源
电极
电解器
水中可加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液，以增强导电性
探究 水的组成及变化
新知探究
任务二 回归现实仿实验——我们眼中的水
现象 与电源正极相连的玻璃管内 与电源负极相连的玻璃管内
比较两个玻璃管内现象的差异 与电源正极相连的玻璃管内产生气体少，与电源负极相连的玻璃管内产生气体多，体积比约为V正:V负=1:2
有无色气泡产生，产生气泡速率较慢
有无色气泡产生，产生气泡速率较快
（1）在电解器玻璃管中加满水，接通直流电源，观察并记录玻璃管内的现象。
新知探究
任务二 回归现实仿实验——我们眼中的水
（2）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，观察并记录实验现象。
实验内容 检验与电源正极相连的玻璃管内的气体 检验与电源负极相连的玻璃管内的气体
现象
解释
木条燃烧更旺
气体能燃烧且火焰呈淡蓝色
产物为氧气
产物为氢气
新知探究
任务二 回归现实仿实验——我们眼中的水
分析与结论
（1）水在通电后发生了什么变化
水
通电
氢气 ＋ 氧气
文字表达式：
H2 O2
H2O
氢气
氧气
分解反应
正氧负氢、氢二氧一
水在通电的条件下分解生成氢气和氧气
新知探究
任务二 回归现实仿实验——我们眼中的水
分析与结论
（2）分析水的生成和分解实验，说明其中的哪些现象和事实能够表明水不是一种元素，而是由氢、氧两种元素组成的。
水的生成实验：氢气燃烧后烧杯内壁出现无色液滴，说明氢气燃烧生成水，推断水由氢、氧两种元素组成。
水的分解实验：把燃着的木条伸到生成气体体积少的玻璃管尖嘴口处，木条燃烧更旺，证明生成的气体是氧气，把燃着的木条伸到生成气体体积多的玻璃管尖嘴口处，气体燃烧，说明水分解生成氢气，从而推断水由氢、氧两种元素组成。
新知探究
任务三 微观探寻得真相——微观视角的水
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 H2O。
新知探究
任务三 微观探寻得真相——微观视角的水
H
O
H
H
O
H
H
O
H
O
H
H
H
O
H
O
H
H
氢气
（H2）
+
氧气
（O2）
水
（H2O）
水电解微观实质：水分子分裂为 氧原子和氢原子，氢原子结合为氢分子，氧原子结合为氧分子。
通电
新知探究
任务四 总结升华获新知——物质的分类
4.物质的分类
观察与交流
观察下列三组物质的组成，找出相同点和不同点。
（2） 高锰酸钾（KMnO4）、二氧化碳（CO2）、氧化汞（HgO）
（1）氧气（O2）、氢气（H2）、铁（Fe）
（3）二氧化碳（CO2）、氧化铁（Fe2O3）、五氧化二磷（P2O5）
均由一种元素组成
均由不同种元素组成
均由两种元素组成，其中一种为氧元素
新知探究
任务四 总结升华获新知——物质的分类
单质
化合物
氧化物
由同种元素组成的纯净物
如氢气(H2)、氧气(O2)等
组成中含有不同种元素的纯净物
如高锰酸钾（KMnO4）、二氧化碳（CO2）等
由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素如二氧化碳（CO2）、氧化铁（Fe2O3）等
新知探究
任务四 总结升华获新知——物质的分类
方法导引
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。在化学研究中，常依据一定的标准对物质及其变化进行分类。
大鹿
化学
氧化物
其他…
物质
纯净物
混合物
单质
化合物
化学反应
化合反应
分解反应
其他…
课堂小结
水的组成
化合法
单质
推断物质组成的方法
物质的分类
化合物
水的分解
分解法
水由氢元素和氧元素组成
水的生成
氧化物
2.对物质进行分类是化学研究的方法之一。下列物质属于氧化物的是（ ）
A．KClO3 B．O2 C．MnO2 D．NaOH
1.下列关于水（H2O）的叙述中正确的是（ ）
A.水属于混合物 B.水是纯净物，属于单质
C.水是由氢气和氧气组成的 D.水是由氢、氧元素组成的
当堂反馈
D
C
当堂反馈
3.如图所示的两个实验都能验证水的组成。下列说法错误的是（ ）
A．氢气燃烧实验中，烧杯内壁
会产生无色液滴
B．电解水实验中，b管产生的
气体是氢气
C．电解水实验中产生的氢气和
氧气的体积比约为2：1
D．推测水的组成需要依据“化
学反应前后元素种类不变”
B
当堂反馈
大鹿化学
DLHX
4.下列归纳和推理正确的是（ ）
A．化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以只含一种元素的物质一定不是化合物
B．由同种分子构成的物质一定是纯净物，所以纯净物一定是由同种分子构成的
C．单质由同种元素组成，则由同种元素组成的物质一定是单质
D．氧化物中含有氧元素，则含有氧元素的化合物一定是氧化物
A课题2 水的组成
化学观念:认识依据物质的组成可以对物质进行分类,知道纯净物可以分为单质和化合物,树立分类观;能够通过化学变化的实验事实,认识水是由氢、氧元素组成的,树立元素观;认识在化学反应中元素的种类不变,形成变化观。
科学思维:初步形成探究物质组成的一般思路与基本方法。
科学探究与实践:经历水的组成探究,学会提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价等科学探究方法,培养独立思考和解决问题的能力。
科学态度与责任:初步认识物质的组成、结构与性质之间的关系,了解研究物质的组成与结构对认识和创造物质的重要意义。
教学重点:水的电解;研究物质组成的基本方法。
教学难点:依据电解水实验的现象进行证据推理的思维方法。
[播放视频]“古希腊的元素说和中国古代《尚书》中提出的‘五行说’”。
[问题驱动]根据你所学的知识,水是一种元素这种说法正确吗 历史上科学家们是如何认识水的组成的
任务一 穿越时空知原理——科学家眼中的水
教师活动 学生活动
[提供资料]名人照片和相关资料合成为名人演讲。 [合成演讲1]普里斯特利自述。 [合成演讲2]卡文迪什自述。 [合成演讲3]拉瓦锡自述。 [讲述]科学家的研究轨迹带给我们什么样的启示 你有什么收获呢 [聆听演讲并交流] 1.普里斯特利发现水的证据:锌和稀硫酸生成的气体具有可燃性,点燃装有“可燃气体”的瓶子,听到爆炸声并发现瓶壁上有水珠。 2.卡文迪什进一步发现氢气燃烧生成水的证据。 3.拉瓦锡利用可燃气体和氧气的燃烧实验不仅合成了水,同时还将水高温分解为可燃气体,进而发现氢气。 [交流]普里斯特利的好奇心、卡文迪什的严谨态度、拉瓦锡的质疑与批判等都值得我们学习
[总结]总结三个结论,引导学生思考关于推断物质组成的科学方法。 [小结]普里斯特利、卡文迪什通过氢气的燃烧得到了水,拉瓦锡也用氢气的燃烧证明了水的组成。可见,水不仅可制得氧气,还可制得氢气。这两种气体打开了人类认识水的窗口。下面我们用科学家们的研究方法来认识水 [思考讨论并总结]通过实验产物来推断物质的组成: 化合法——利用反应物的成分推断生成物的成分; 分解法——利用生成物的成分推断反应物的成分
任务二 回归现实仿实验——我们眼中的水
教师活动 学生活动
活动1 水的化合 [展示]氢气实物及氢气球图片,归纳氢气的物理性质。 [视频播放]“氢气验纯及燃烧的实验”。 [补充讲解] 1.不纯的氢气在空气中燃烧可能会发生爆炸,因此点燃氢气前一定要检验其纯度。 2.验纯:收集一试管氢气,用大拇指堵住试管口,倒立着移近火焰,如发生尖锐爆鸣声表明气体不纯,声音很小则表示气体较纯。 活动2 水的分解 [实验探究]水的电解实验。 [实验准备]展示水电解器,介绍实验装置的组成(电极、玻璃管、电源等),向水电解器中加入适量的水(为增强导电性,可加入少量硫酸钠或氢氧化钠溶液)。 [实验演示]接通直流电源,让学生观察实验现象。 [气体检验]用燃着的木条检验正极产生的气体,木条燃烧得更旺,证明是氧气;用燃着的木条检验负极产生的气体,气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,证明是氢气 [总结] 物理性质:在通常状况下,氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气的小。 [观看视频记录实验现象]氢气燃烧产生淡蓝色火焰,放出大量热。 文字表达式:氢气+氧气水。 [观看实验并描述现象] 在老师的引导下,学生看到的现象为两极都有气泡产生,一段时间后,与电源正极相连的玻璃管内产生的气体体积小,与电源负极相连的玻璃管内产生的气体体积大,体积比约为1∶2。 [实验结论]水在通电的条件下分解生成氢气和氧气,文字表达式:水氢气+氧气
任务三 微观探寻得真相——微观视角的水
教师活动 学生活动
[展示]水分子的微观模型。 [演示]通过动画演示水通电分解的微观过程,让学生直观地看到水分子在通电条件下是如何分裂成氢原子和氧原子,且氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子的 [小组讨论]组织学生分组讨论,从微观角度解释水的电解过程,加深对化学反应实质的理解,即分子破裂,原子重新组合
任务四 总结升华获新知——物质的分类
教师活动 学生活动
[布置任务]观察下列三组物质的组成,找出相同点和不同点: 1.氧气(O2)、氢气(H2)、铁(Fe)。 2.高锰酸钾(KMnO4)、二氧化碳(CO2)、氧化汞(HgO)。 3.二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)、五氧化二磷(P2O5)。 [引导]引导学生从元素组成的角度,区分单质、化合物及氧化物,帮助学生建构分类观 [小组合作]从元素的角度出发,归纳出单质、化合物、氧化物的概念。 单质:由同种元素组成的纯净物; 化合物:由不同种元素组成的纯净物; 氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物
教师活动 学生活动
这堂课我们探索了水的组成。通过电解水实验中与电源正、负极相连的玻璃管中分别产生氧气和氢气,且体积比约为1∶2,知道水由氢、氧两种元素组成,化学式为H2O。还学习了单质、化合物和氧化物的概念,氢气、氧气属于单质,水属于化合物,也属于氧化物 [汇总]将本堂课知识进行梳理总结。 [交流]思考交流本堂课的收获
课题2 水的组成
_课题2 水的组成
成功之处 本堂课围绕“化学元素观”展开“水的组成”的学习,从具体知识的教学转化为化学观念的教学,设计引导性问题激发学生思维,使学生逐步探究、深入理解并能将所学知识应用到实际生活中去。用水分子分解示意图形象地表示电解水反应的实质,从而巩固对“在化学反应里,分子可以分成原子,而原子却不能再分”的认识
不足之处 课上应该更及时地多练习、多应用
