4.3 水的组成
【学习目标】
1.了解氢气的基本性质,认识到氢气是一种环保燃料。
2.通过氢气燃烧和水的电解实验探究活动认识水的组成。
3.从人类认识水的组成的过程中体会科学探究的过程和方法,认识实验探究的重要性。
4.从组成的不同记住化合物和单质的区别,知道氧化物的含义。
【教学重难点】
重点:氢气燃烧和水的电解实验探究活动;记住化合物和单质的区别及氧化物的含义。
难点:对实验现象的观察、分析、归纳、总结,体会科学研究和思维方法,认识实验研究和创新思维的重要性。
【教学方法】
启发诱导法、观察交流法、合作探究法。
【教学过程】
新课导入:
水是生命的源泉,哪里有水,哪里就有生命。对于我们熟悉的水,你知道它的组成吗?
新课学习:
一、氢气
(一)氢气的物理性质
指导学生阅读课本,了解氢气的物理性质,完成下面思考。
1.氢气的物理性质(氢气的物理性质:氢气是无色、无臭、难溶于水的气体,密度比空气的小)
(二)氢气燃烧
呈现氢气燃烧及纯度检验实验视频,仔细观看视频,了解氢气如何检验纯度。组内讨论完成以下问题。
1.氢气如何检验纯度
(1)收集一试管氢气,用拇指堵住试管口;管口朝下,靠近火焰,移开拇指点火。
(2)如发出尖锐的爆鸣声,表明氢气不纯。如听到声音很小,则表示氢气较纯。
2.氢气燃烧步骤
(1)检验纯度(气体不纯净点燃时,易发生爆炸);
(2)在火焰上方罩一个干燥且凉的烧杯;
(3)用手接触烧杯。
3.氢气燃烧现象(氢气燃烧,产生淡蓝色的火焰;烧杯内壁凝结有水雾;烧杯发烫。)
4.实验结论
文字表达式:氢气+氧气水。
结论:氢气和氧气在点燃的条件下生成水,即水是由氢、氧元素组成。
二、电解水
呈现实验视频,组内讨论完成下面思考。
1.实验条件
(1)通直流电;
(2)加入稀硫酸或氢氧化钠溶液(目的:增强水的导电性,原因是它们可以形成自由移动的带电离子)。
2.气体检验
(1)正极:用带火星的木条,带火星的木条复燃,证明正极产生的气体是氧气;
(2)负极:用燃着木条,气体能燃烧,火焰呈淡蓝色,证明负极生成的气体是氢气。
3.实验现象
通电后,两电极上都有大量的气泡产生,液面下降,一段时间后,正极所产生的气体与负极所产生的气体体积之比约为1:2。
4.文字表达式及反应类型
水 氢气+氧气(分解反应)
5.实验结论
(1)水是由氢元素和氧元素组成的;
(2)水在通电的条件下分解成氢气和氧气,并且它们的体积比是2:1。
6.微观解释
化学变化的本质:在化学反应中,分子分解成原子,而原子不可再分,原子又重新结合成新的分子。
三、单质、化合物
PPT呈现资料,并指导学生阅读课本,学习下面概念。
1.化合物
化合物是指由两种或两种以上元素组成的纯净物,例如水和氧化铁等。
2.单质
由一种元素组成的纯净物叫做单质,例如氢气、氧气和氮气等。
3.氧化物
由两种元素 组成的化合物中,其中一种元素是氧元素的叫做氧化物,例如五氧化磷、水和氧化铁等。
课堂练习:
1.电解水产生的氢气和氧气的体积之比约为( )
A.2:1 B.1:2 C.1:1 D.3:1
【答案】A
【解析】电解时负极生成氢气,正极生成氧气,并且体积比是2:1。故选A。
2.“”、“”表示两种不同元素的原子,下图表示化合物的是( )
【答案】C
【解析】A.图A中的物质是由同种原子构成的纯净物,表示单质,错误;B.图B中的物质是由同种原子构成的纯净物,表示单质,错误;C.图C中的物质分子是由不由原子构成的纯净物,表示化合物,正确;D.图D中的物质是由不同分子构成,表示两种单质组成的混合物,错误。故选C。
3.有关如图实验的说法正确的是( )
A.点燃氢气前不用检验纯度
B.干冷烧杯内壁无明显变化
C.b管气体能使带火星木条复燃
D.两个实验均可证明水的组成
【答案】D
【解析】A.氢气具有可燃性,如果不纯点燃氢气可能发生爆炸的危险,所以点燃前必须检验纯度,不符合题意;
B.氢气燃烧生成水,干冷烧杯罩住火焰,内壁有水雾产生,不符合题意;
C.电解水时正极产生氧气,负极产生氢气,所以 b管气体是氢气,氢气能燃烧,氢气不能使带火星木条复燃,不符合题意;
D.水通电分解生成氢气和氧气,根据质量守恒定律可知水是由氢元素和氧元素组成的;氢气在氧气中燃烧化合生成水,根据质量守恒定律也可知水是由氢元素和氧元素组成的;两个实验均可证明水的组成,符合题意。故选D。
4.阿伏加德罗曾经总结出一条定律:在同温、同压下,同体积的任何气体都含有相同的分子数,如图是电解水的简易装置图。
(1)电源的正极______和负极 ______(用a,b表示)。
(2)与正极相连的试管里产生的是 ______气,与负极相连的试管里产生的是______气。
(3)实验时,常向水中加入少量氢氧化钠或硫酸,目的是______。
【答案】(1)b;a;
(2)氧;氢;
(3)增强水的导电性。
【解析】解:(1)由正氧负氢,氢二氧一,可知a为负极,b为正极;
(2)正极产生的气体体积少,为氧气,负极产生的气体体积多,为氢气;
(3)实验时,常向水中加入少量氢氧化钠或硫酸,目的是增强水的导电性。
课堂小结:
本节课我们通过多项学习活动,了解了氢气的基本性质,认识到氢气是一种环保燃料;通过氢气燃烧和水的电解实验探究活动认识水的组成;知道了化合物和单质的区别及氧化物的概念。
作业布置:
完成配套课后练习。
【板书设计】
一、氢气
无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气的小
具有可燃性
二、水的组成
电解水
水由氢元素和氧元素组成
三、单质、化合物、氧化物
【课后反思】
本节课我以氢气燃烧和水的电解实验为载体,通过实验视频,使每个环节包括实验装置、步骤、 现象都展现在每一个学生眼前,使实验效果更直观, 通过对现象观察、分析,得出水的组成。 物质的分类一直是学生学习的难点,本节课通过实例分析、比较,采用由浅入深的做法,让学生在会判断的基础上,并能用语言准确描述化合物、单质、氧化物的概念。