人教版（五四学制）化学八年级全册 第四单元 课题3 水的组成 教案

水的组成
（1课时）
一. 教学目标
1.水的物理性质。
2. 通过电解水的实验，使学生了解水的组成：水是由氢元素和氧元素组成的，水的化学式是H2O。
3．复习纯净物和混合物；学习单质、化合物；氧气的性质。
二.重、难、疑点及解决办法
1.重点：确定水的元素组成，引出氢气。
2.难点：水的化学式的确定。
3.疑点：水的化学式为什么是H2O。
4.解决办法：由产生的氢气的体积与氧气的体积比，氢气与氧气的密度计算出两种元素的质量比，再由两种元素的相对原子质量计算出水中氢、氧两种元素的原子个数比。
科学素养目标： 初步培养学生钻研精神和严谨的科学态度。
三.教学步骤
(一) 明确目标：
1.了解水的物理性质。
2. 通过电解水的实验，了解水是由氢元素和氧元素组成的，水的化学式是H2O。
(二)整体感知
本节内容为培养学生的观察能力的教材。通过电解水实验的事实，得出水是由氢元素和氧元素组成的。并且通过实验和推导要给学生一个启示，物质的化学式是实验事实再通过严格的计算得出的，不是凭空捏造的，从而深刻理解课文含义，使学生的各种能力得到发展。
本节的另一个主要任务是引出氢气，为下一节内容打基础。所以本节的关键是做好实验，一定要保证实验成功，否则必须重做。以使学生对实验事实有正确的表象。使他们可以进行正确的分析，得到正确结论。
讲解本节内容时应充分调动学生的积极性和主观能动性，使学生充分发挥主体作用。
课 型：实验探究课
课 时：1课时
(三)教学过程
【引言】：前面我们学习了水在自然界的分布，它与人类的密切关系，水污染的形成，危害以及防治办法。知道了水是人类宝贵的自然资源，我们要保护水、爱惜水，节约用水。那么，思考：水是纯净物还是混合物？水的物理性质是什么？它是由哪些元素组成的？这节课我们就一起来解决这几个问题。
【讲述】：水是我们最熟悉，也是地球上分布最广的物质之一。水究竟是纯净物还是混合物，水是一种纯净物，而江水、河水以及我们日常所用的自来水都或多或少带有杂质，是混合物。通常我们化学中所说的水或蒸馏水都是指纯净的水。水是我们天天接触到的东西，但它究竟是怎样的一种物质呢？水的组成又如何呢？今天我们就来研究这个问题。首先我们来学习水的物理性质。
【板书】水的组成
【讲述】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。
[评注：教师在教学中极其自然地对学生进行节约用水的教育。]
【提问】根据生活经验，请学生自己归纳水的用途。（提问2～3人。）
【讲述】水是如此重要，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。
【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。
师：注意观察电极上发生什么现象。
生：接通电源后，电极上有气泡产生。
师：两支玻璃管内的液面有什么变化？
生：两支玻璃管里汇集了无色气体，液面降低，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。
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。
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。
【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接近液面下降较少的玻璃管尖嘴部分，慢慢开启活塞。
师：注意观察现象。
生：木条燃烧得更旺。
师：这种气体能使木条余烬复燃，当燃着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？
生：氧气。
【演示】用一根点燃的火柴接近液面下降较多的玻璃管尖嘴部分，慢慢开启活塞。
师：注意观察现象。
生：看到微弱的浅蓝色火焰（或听到爆鸣声）。
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。
【板书】水氢气（H2）+氧气（O2）
【讲述】实验表明：水电解后生成氢气和氧气。引导学生思考这种变化是什么变化，这种反应属什么类型。（学生议论后，教师提问1～2名学生。）
生甲：这种变化是化学变化。
生乙：这种反应属于分解反应。
【讲述】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。
【演示】点燃简易氢气发生装置中产生的氢气，将点燃氢气的尖嘴导管伸入充满氧气的干燥集气瓶内。
[评注：教师在这里补充氢气在氧气中燃烧生成水的实验。这样，可以从另一侧面来加深学生对水的组成的认识。]
师：展示集气瓶，请学生仔细观察集气瓶内壁发生什么现象。
生：原来干燥的集气瓶内壁蒙上一层水汽。
【讲述】实验表明：氢气跟氧气反应生成水。
【板书】氢气（H2）+氧气（O2） 水
【提问】水电解后生成氢气和氧气。氢气跟氧气反应生成水，这个实验事实说明什么？
生：说明水是由氢、氧两种元素组成的化合物。
【讲述】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一种单质，直到18世纪末，才证明水是化合物。
【展示】展示一瓶蒸馏水。
【提问】纯净的水有哪些物理性质？
【讨论】先让学生议论，然后请学生回答（相互补充）。
生甲：水是无色、无嗅、无味的透明液体。
生乙：水的沸点是100℃，水的凝固点是0 ℃。
生丙：水的密度是1 g／cm3。
【讲述】教师纠正、归纳并联系自然现象、生活实际适当作些拓展。
【讲述】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？
【讲述】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、氧原子个数比也约为2∶1。
【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。
一.水的物理性质
二.水的组成1：2学生如若测得数字误差较大，应要求他们重做，以培养严谨的科学态度。
教学用具：（水电解器（霍夫曼电解器）、学生电源6V低压直流电源、用氧气饱和的5％～15％氢氧化钠溶液（或1∶10的硫酸溶液）、木条、火柴、简易氢气发生装置（含试剂）、尖嘴导管、盛氧气的干燥集气瓶、蒸馏水一瓶。），玻璃水槽1个，长导线2根，小试管两支，酒精灯1个，
[讲述]：通过电解水实验我们已经知道了水是由氢元素和氧元素组成，但到此为止我们还不能确定水的化学式。在科学研究中确定某物质的化学式都是需要通过精密的实验和准确的计算的。。
例：已知：水电解后产生的氢气和氧气的体积比为2:1。氢气的密度为O.089g/L；氧气的密度为1.429g/L。
氢的相对原子质量为l；氧的相对原子质量为16。
计算：水分子中氢原子和氧原子的个数比。
解：生成氢气和氧气的质量比：
(2×0.089):(1×1.429)=1:8
则水分子中氢原子与氧原子的个数比：
1 : 8 = 1:2
1 16
总结：水分子中氢和氧的原子个数比为2:1,水的化学式为H2O。
微观：水在通电条件下．一个水分子首先分解成两个氢原子和一个氧原子，两个氢原于再结合成一个氢分子；同样两个氧原子结合成一个氧分子。形象地说明了水的组成，进一步验证了在化学反应里，分子可以分裂成原子，而原子却不能再分巩固练习。
宏观：大量的氢气分子聚集成氢气，大量的氧气分子聚集成氧气。
水分子 氧原子 氢原子 氧分子 氢分子
结论：所以水电解的反应用化学式表示为：水通电，氧气+氢气属于分解反应
通电
H2O ——→ H2↑ + O2↑
[讲解]：这个反应也证明了这样一个理论：分子可以分成原子，而原子不能再分，原子是化学变化中的最小微粒。
练习：下列叙述正确的是 [ ]
A．水由氢气和氧气组成 B．水由氢元素和氧元素组成
C．水由氢原子和氧原子组成 D．水由氢分子和氧分子组成
【讲述】泛指的物质是宏观概念，它由元素组成。分子、原子都是微观概念。在表述分子的组成时，必须指出组成一个分子时原子的种类和个数。本题的正确答案是（B）。
物质的简单分类：
[练习]：第49页第l题。
(四)总结、扩展
本节我们主要研究了水的物理性质，水的组成以及水的化学式的确定。通过学习同学们不仅要了解这些知识，更重要的是要从学习中体会到要想掌握一门科学知识，必须有一丝不苟的严谨的学习态度，更要有实事求是勇于探索的精神。
四. 【作业】：
1．实验测得水电解时得到两种气体的体积（在相同条件下）比是2∶1。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．课本习题（略）教材第49页习题第2、3题。
一、填空题：
水电解时，正极产生的气体是 负数产生的气体是
两极产生的气体的体积比是 质量比是 此实验事实说明水是由 组成，该实验还说明，在化学反应中，分子 而原子 这一理论的正确性。
二、选择题：
1、下列对于一个水分子的叙述正确的是（ ）
A、由氢原子和氧原子构成　　　 B、由氢元素和氧元素构成
C、由两个氢原子和一个氧原子构成　 D、由一个氢分子和一个氧原子构成
2、关于水的下列说法中，正确的是（ ）
A、水是取之不尽的宝贵资源　 B、由氢氧两种元素组成的物质一定是水
C、冰水是混合物　　 D、电解水产生氢气和氧气的体积比约为2：1
3、电解水时生成的两种气体，当体积小的气体质量为24g则体积大的气体质量为（ ）
A、3g B、8g C、24g D、48g
4、将20mL氢气和氧气的混合气体点燃，充分反应后恢复到室温剩余气体5mL，则原混合气体中氢气与氧气的体积比可能是（ ）
A、1：1 B、2：1 C、3：1 D、3：2
课堂小结：1、水的物理性质
2、水的组成H2O
布置作业：书P49 习题1，2
[教师活动]：展示一瓶蒸馏水。
[学生活动]：观察后描述一下水的颜色、状态，概括水的物理性质。
一.物理性质：
(1)色、态、味：无色、无味、液体
（2）熔、沸点：在101KPa时，水的凝固点为0℃，沸点为100℃。
（3）密度：水在4℃时密度最大为lg/cm3，水结冰时密度减小，冰的密度小于水的密度体积膨胀。
[讲解]：那么水是单质还是化合物？下面我们就通过实验来研究一下水的元素组成。
(二）验证实验
现象：1.负极产生的气体可以在空气中燃烧发出蓝包火焰；
2.正极产生的气体可以使带火星的火柴复燃。
结论： 1.正极产生氧气； 水是由氢元素和氧元素组成。
2.负极产生氢气。
通电
方程式：水 ——→ 氢气 + 氧气
二、水的电解：
(一）水的电解正极气体具有助燃性，是氢气， 负极气体能燃烧，是氢气
现象：1.正、负极都产生无色气体。
2.正、负极产生的气体体积比为1:2。
[实验]：演示实验3—1：电解水实验，注意提示学生观察正负极产生气体的体积。
[讲解]：那么正负极产生的气体是什么呢？我们来验证一下。
[实验]：演示实验3—2：用燃着的木棒点燃负极产生的气体；用带火星的木棒检验正极产生的气体。
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