水的组成
【教材分析】
本节教材从水的组成物质,从宏观到微观再到宏观的线索来学习水,从而完成全面对水的部分物理性质和化学性质的认识目的。通过本章的学习,更能使学生了解水的重要性。树立正确的环保意识,培养学生运用科学的方法研究问题。由浅入深的学习“水”,为进一步学习水的相关知识打下基础。
【教学目标】
1、知识目标:
通过观察电解水的实验现象,确认其产物,知道水的组成。能结合生活实际,运用现有知识归纳水的重要性质,并解释自然界的一些现象。
能力目标:
通过电解水实验进一步培养学生观察分析问题的能力
情感目标
通过水的组成和性质的研究,向学生进行科学方法和实事求是的思想教育,激发兴趣。
【教学重点】
水的电解产物分析及结论,水的重要性质
【教学难点】
电解水实验的分析及解释
【教学方法】
边实验边讲解
【教学用具】
水电解器、电解水的电脑动画
【课时安排】
2课时
【教学过程】
复习引入
水循环过程中,水的状态发生了怎样的变化?
有没有变成其他物质?属于物理变化还是化学变化?
水能发生化学变化吗?
可举例:水跟生石灰化合变成熟石灰,水与空气中的二氧化硫化合生成一种酸。
如果在水中通直流电,水能变成其他物质吗?会有什么现象产生呢?
板书:第2节 水的组成——水的电解
新课:
(第1课时)水的电解实验:
1、介绍实验装置及电路连接。
这个装置是利用连通器原理制成的,当玻璃中有不溶于水的气体产生时,就将水排到中间的漏斗中。在实验之前先在两边的玻璃管内装满水,他们通过电极分别与电源的正负极相连,接通电源后,大家要仔细观察电极上和玻璃管内有什么现象发生?
2、观察内容及步骤:通电后,电极上有气泡产生,通电一段时间后,两只玻璃管内都收集了不少的气体,与电源正极相连的玻璃管内的气体体积小,与电源负极相连的气体体积大,他们的体积比大约为1:2
A.电极上产生的现象:两极上生成的气泡均向上运动,气体分别汇集在玻璃管的上部。在负极上生成的气泡又快又多,而在正极上生成的气泡较慢较少。
B.两支玻璃管内液面出现的变化:两只玻璃管内的液面都在下降,但阴极的液面下降的较快。
C.产生的两种气体的体积比:2:1
设疑:通电以后产生的气体是什么呢?
讲解:让我们来观察实验时怎么样检验的。切断电源,先来检查与电源正极相连的一端,我们有带火星的木条来检验,大家要仔细观察带火星的木条有什么变化?
再来检验与电源负极相连的一端,这次来点燃一下,观察玻璃管内的气体能不能燃烧?燃烧时产生怎样的火焰?把烧杯罩在上方会有什么现象呢?
这种燃烧产生淡蓝色火焰的气体就叫做氢气。它是一种无色无味的气体。
D.验证让两种气体所采用的不同的方法及出现的不同的现象:
体积小的气体能使带火星的木条复燃――氧气
体积大的气体能燃烧,发出淡蓝色的火焰――-氢气
实验结论:水电解产生氢气和氧气。
水电解的微观过程:
水是由水分子构成的,氢气是由氢分子构成,氧气是由氧分子构成的。说明水分子在通电情况下生成了氢分子和氧分子,而这些氢分子和氧分子都是通过水分子分解而来的,所以水是由氢和氧组成的(水是由水分子构成的,不是由氢气和氧气构成的)。
――水是由氢(元素)和氧(元素)组成的。
实验说明:
1.为了增强水的导电性,有时可在水中加入适量的稀硫酸或氢氧化钠溶液。2.有时收集到气体量较少时,当检验试管2中的气体时(氢气),可能只发出爆呜声,而看不到淡蓝色火焰。3.氢气是一种无色、无臭,难溶于水,密度非常小的气体,混有空气或氧气的氢气遇到明火可能发生爆炸。4、使用氢气时,要注意安全。点燃氢气前,一定要检验氢气纯度。具体做法是:用一小试管,收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,移近酒精灯火焰,松开拇指点火,如果听到尖锐的爆鸣声,就说明氢气不纯,如果声音很小,就说明氢气较纯。注意:
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?①氧气在水中溶解性比氢气稍大。②氧气氧化性很强,有时在电极上就与电极发生了氧化反应。水电解的简化装置
小结:水电解时有新物质氢气和氧气生成,是一种化学变化。水是由氢和氧组成的。
讨论:你能谈谈水和二十一世纪新能源——氢能源有什么联系吗?
(第2课时)水的重要性质:
1、观察瓶中水,结合实际说一说水的性质。
颜色
无色,透明
沸点
100(注意条件)
气味
无味
凝固点
0
状态
通常情况下气体
水的异常现象
4 ℃时相同体积水的质量是最大的
2、水的异常现象(100毫升的水和冰在不同温度下的质量)
【讨论】冰山的形成过程及泰坦尼克号船的沉没的原因。
补充材料:2002年3月,南极巨型冰架在一个月内崩塌,一座面积为3250平方公里、厚200米的庞然大物仅仅31天就不见了踪影,化成千万座冰山星罗棋布在南极洲东部的威德尔海。事隔仅一年多,北极也传来了冰架破裂的轰鸣声,北极最大的一块陆缘冰,在冰天雪地中坚守了3000多年后,终于耐不住热而崩解了。
通过该材料让学生感受全球温室效应造成的危害。
【教后反思】
水的组成从电解水的实验开始,教师认真做好该实验可较容易得出结论,要求学生养成观察实验、做好实验纪录的习惯;由于学生尚未学过物质组成的知识,因此在讨论组成时,仅仅从实验的现象来推测,没有引入元素的概念。教师在讲解时可以利用好七年级上物质的构成知识。
实验效果明显,但可见度不高,可否加入些红墨水,或者给实验装置设置有色背景;
通电后,反应激烈,液面下降明显。检验气体是,氢气可燃,但是火焰为金黄色而非淡蓝色(玻璃尖嘴中钠成分的影响),氧气量不多,木条复燃的操作大约只能进行一次,效果明显。
作业反馈:
水是由氢和氧组成的,水电解后的产物是氧气和氢气,学生对元素和物质的概念仍会混淆,主要错误表现为:水是由氢气和氧气组成的。
氢气和氧气如果点燃产物是什么?可以在检验氢气时拿玻璃杯罩在尖嘴上方,发现上面凝结有小水珠,因而氢气+氧气(点燃)→水
实验得到氢气和氧气的时候,可适当引入该2种物质的物理性质介绍。
课件30张PPT。1、根据图1—1,写出图示有关过程的名称。
①______;②_____; ③ _____;④______;
⑤______; ⑥ _____;⑦ _____ ⑧ ______。⑧第2节 水的组成想一想 水在自然界循环的过程中状态上发生了哪几种变化?
那么,这些变化中有没有生成其它物质呢?
我们将水的这种变化称为_____(“物理”或者“化学”)变化。 水能发生
化学变化吗?※观察实验装置各部分结构。实验 ※请描述你观察到的实验现象。阳极阴极+﹣电极:电源:正极负极新设想: 若把水通直流电,会有什么现象产生?设想水能否变成其它物质? ※观察内容及步骤:
A.电极上产生的现象
B.两支玻璃管内液面出现的变化
C.产生的两种气体的体积比
D.验证出两种气体所采用的不同方法
E.出现的不同的现象+﹣阳极阴极电解过程通电后,电极上产生的现象两支玻璃管内液面出现的变化 两极上生成的气泡均向上运动,气体分别汇集在玻璃管的上部。在负极上生成的气泡又快又多,而在正极上生成的气泡较慢较少。 两只玻璃管内的液面都在下降,但阴极的液面下降的较快。阳极阴极+﹣通电后,产生的气体为何种气体?如何检验?阳极气体: (正) 阴极气体: (负)用带火星的木条用点燃着的木条使气体直接燃烧玻璃管内产生的两种气体的体积比?V氢气∶V氧气 = 2∶1 记忆:“负氢”木条复燃,证明是氧气。产生淡蓝色的火焰证明是氢气。通直流电水 氢气 + 氧气体积比 2 : 1 电源 负极 正极 阴极 阳极(阴盛阳衰) 通过实验我们可以发现,氧气中的氧和氢气中的氢是从水中来的,所以水是由氧和氢组成的。电解器实验中能使带火星的木条复燃的气体是氧气。
可燃烧,产生蓝色的火焰的气体是氢气。
这个实验可以说明水在通电条件下生成了 和 。氢气氧气水电解的微观过程:氢气氧气 水是由氢和氧组成的结论:思考问题 水的电解是化学变化还是物理变化? 能不能说“因为电解水生成氧气和氢气,所以水是由氧气和氢气组成的”?氧气和氧、氢气和氢是否一样? 氢气
(阴极) 氧气
(阳极)检验:直接点燃检验:带火星的木条靠近现象:淡蓝色火焰现象:木条复燃水的分解
(电解实验)收集到的氢气与氧气体积比2 :1水是由氢和氧组成的. 观察瓶中水,结合实际说一说水的性质。讨论无色无味液态100℃0℃二 水的重要性质水的异常现象水结成冰之后,质量_____,体积______;(填“增大”、“减小”或“不变”)任何物质都有热胀冷缩的特点,而水在这方面却有一种异常现象,这就是
一只烧杯中盛有100克水,测得不同温度下的体积如图1-1所示,从实验中可以得出的结论是____________________________。
不变增大相同质量的水4℃时体积最小当温度低于4℃时,水的体积是膨胀的(即反膨胀现象),结成冰。水的重要性质无色无味液态100℃0℃(4℃时密度最大)一定质量的水,4℃时体积最小水结冰时体积变大。想一想:你能想办法证明水结冰后体积会变大的特点吗?①在矿泉水瓶中装满水,放入冰箱,结冰后观察瓶子是否会膨胀。②在烧杯中加入适量的水,同时标记液面的高度,放入冰箱,结冰后观察冰的上沿是否高于标记。海面上的冰山如何形成?(1)降下来的雪 (2)晴天也不会融化 (3)上面又再积雪 你知道冰山是如何形成的吗?(4)由于积雪的重量,把下层的雪压成冰。 (5)如此形成的冰会往低处移 (6)到海岸时前端的冰破裂被推挤出海,形成冰山。 你知道什么叫“冰山一角”吗?冰山 露出水面的体积为总体积的1/10,即水下体积远大于水上体积水的性质物理性质化学性质能电解生成氢气和氧气(实验)色味沸点凝固点状态异常现象小结练习 如图是电解水的简易装置,通电分解水时在与电源负极相连的试管内得到 ,在与电源正极相连的试管内得到 。 极生成的气体能使带火星的木条复燃, 极生成的气体可燃烧且呈 色火焰。该实验说明水是由 组成的。氢气氧气阳阴淡蓝氢和氧练习1.下面关于水的组成的叙述中,正确的是 ( )
(A)水由氢气和氧气组成
(B)水由氢分子和氧原子组成
(C)水是由水分子组成的
(D)水是由水元素组成的
2.关于水的电解的叙述正确的是( )
(A)物理变化 (B)化学变化
(C)物理性质的表现 (D)产生的氧气体积较大
3.能使带火星的木条复燃的气体是 ( )
(A)氢气
(B)电解水实验中,与电源正极相连的电极上产生的气体
(C)空气
(D)电解水实验中,与电源负极相连的电极上产生的气体
CBB练习4.氢气在氧气或空气中燃烧,在产生水的同时还产生大量的热,所以 ( )
(A)水中含有氢气 (B)水中含有氢和氧元素
(C)水中含有氧气 (D)该变化是物理变化
5.关于水的下列四个变化中,要吸热的一组是( )
①固体熔化 ②液体汽化 ③气体液化④液体凝固
(A)①②③④ (B)①②
(C)②③ (D)①④
6.在1.01 X 105 Pa条件下,水的沸点是___、凝固点是__。通常情况下,水是以___状态存在的。BB100℃0℃液体练习7.判断下列说法是否正确:
(1)水电解可以得到氢气和氧气,所以水中含有氢气和氧气。 ( )
(2)水可以蒸发成为氢气和氧气。 ( )
(3)水电解时水分子被破坏。 ( )
(4)水在电解前后,氢和氧的存在形态发生了变化。 ( )
8.怎样鉴别电解水所产生的氢气和氧气?
试描述鉴别时的操作过程和实验现象。××√√练习9、实验室里有两瓶无色的气体,一瓶是空气,一瓶是氧气,你能将它们鉴别出来吗?请说说你的方法。答:能,将带火星的木条伸入集气瓶中,使木条复燃的是氧气。 10、我们平时喝的矿泉水清澈透明,喝起来有一种甘甜的滋味,因此矿泉水是纯净水。这句话对吗? 这句话是错误的。因为物质是否纯净,要从是否只含有一种物质,还是含有多种物质去分析。我们平时喝的矿泉水中含有多种矿物质,因此它含有多种物质,应该不是纯净物,而是混合物。练习11、下列对水的性质的描述中,错误的是( )
A、水通常情况下是无色无味的
B、纯净的水略带甜味
C、1个标准大气压下,水的沸点是100℃
D、通常情况下,-10℃时水是固态B12、充氢气球时易发生爆炸事故是因为( )
A、 氢气很轻
B、 氢气易燃烧
C、 氢气能使带火星木条复燃
D、制氢气球的橡皮易燃烧B练习13、下列性质中,不属于水的物理性质的是( )
A、 水在标准大气压下,100℃时沸腾
B、 水在通常情况下是液体
C、 水电解能产生氢气和氧气
D、水在标准大气压下。0℃时结冰C14、如下图表示一定质量的水在标准大气压下温度和体积的关系,其中正确的是( )A在标准大气压下,沸点为100℃,熔点为0℃。通直流电总结:第二节 水的组成水的电解水的重要性质水 氢气 + 氧气体积比 2 : 1 阴极 阳极电解器氢气:能燃烧,发出淡蓝色火焰氧气:能使带火星的木条复燃水是由氧和氢组成的。一定质量的水,4℃时体积最小
(4℃时密度最大)