课题2 水的组成
一、教学目标
1.了解并体验人类认识水的组成的过程和方法。
2.了解氢气的物理性质和化学性质。
3.通过水的生成和分解实验，了解水是由氢、氧两种元素组成的。
4.知道单质、化合物的区别及氧化物的含义，能识别单质、化合物、氧化物。
二、教学重难点
重点：水的电解实验。
难点：对单质、化合物、氧化物概念的理解，并能进行识别。
三、教学准备
教学PPT及相关动画。
四、教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
环节一 创设情境 引入新课 【展示】展示人们对水组成的认识过程。 【指导阅读】请同学们阅读课本P93页科学史话“水的组成揭秘”，结合PPT了解水的组成的发现史。 【提问】那水的组成到底是怎样的呢？ 【过渡】这节课我们就来学习水的组成。 阅读课本和PPT内容。 通过阅读让学生了解水的组成的发现史。 创设情境，提出问题，引发学生思考。
环节二 新课讲解 氢气的性质 【指导阅读】研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始，那么氢气具有怎样的性质呢？请你阅读课本内容，完成下列问题： 1.氢气具有怎样的物理性质？ 2.氢气具有怎样的化学性质？ 【交流讨论】现在老师请一名同学回答一下氢气的物理性质。 【总结】氢气是无色、无味、难溶于水、密度比空气小的气体。 【追问】根据以上信息，推测可以用什么方法收集氢气？ 【明确】利用氢气不溶于水的性质可采用排水法收集；利用氢气密度比空气小的性质，可采用向下排空气法进行收集。 【交流讨论】现在老师再请一名同学回答一下氢气的化学性质。 【总结】氢气具有可燃性。氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰。 【过渡】虽然氢气具有可燃性，但是不能随意点燃氢气，因为混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此点燃氢气前一定要检验它的纯度！ 【提问】如何检验氢气的纯度呢？ 【演示实验】检验氢气时，要用拇指堵住集满氢气的试管口，然后靠近火焰，移开拇指。 【总结】若发出尖锐爆鸣声，则表示氢气不纯；若发出的声音很小，则表示氢气较纯。 【过渡】现在我们来研究一下氢气的化学性质——可燃性。 【展示】展示氢气燃烧的视频。 【组织活动】请同学们观看氢气燃烧的视频，并进行交流，分析氢气燃烧的现象和结论。 【明确】氢气燃烧时的现象是：安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠产生。 结论：氢气可燃，燃烧生成水。 纯净的氢气与空气中的氧气发生反应，文字表达式为： 氢气+氧气水。 【过渡】通过前面的实验，我们知道了氢气和氧气反应可以生成水，那么水是由哪些元素组成的？水在通电时发生了什么变化？ 带着问题阅读课本。 倾听，并修正自己的观点。 给出答案：排水法和向下排空气法。 倾听，并修正自己的观点。 倾听、思考、观察实验。 观看氢气燃烧的视频，并交流讨论氢气燃烧的现象、产物可能是水等。 倾听，并修正自己的观点。 培养学生阅读能力和提取信息能力。 培养学生规范的表达能力。 通过追问，培养学生进一步思考问题的能力。 培养学生规范的表达能力。 通过演示实验，让学生了解检验氢气纯度的方法。 培养学生观察实验现象、总结结论的能力。 帮助规范学生用规范的语言，描述实验现象和结论。
二、水的电解实验 【讲述】这是一套组装好的电解水的实验装置，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。 提示：水中可加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液，增强水的导电性。 【合作探究】现在老师请一位同学接通电源，请其他同学观察玻璃管内的现象，并填写表格。 【展示】展示表格。 【总结】与电源正极相连的玻璃管内液面下降较少，产生的气泡少，与电源负极相连的 玻璃管内液面下降较多，产生器的气泡多。正极端的玻璃管与负极端的玻璃管产生的气体体积之比约为1∶2。 【提问】请同学们思考：电解水两极产生的气体分别是什么？用什么方法验证呢？ 【过渡】我们还是通过实验进行验证。 【合作探究】现在老师请两名同学分别和老师一起完成下面的这两个实验（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），请其他同学观察实验现象，并填写表格。 提示：控制玻璃管活塞的开启程度，使气体慢慢放出。 【展示】 【总结】正极端产生的气体能使燃着的木条燃烧得更旺，说明正极端产生的是氧气；负极端产生的气体可以燃烧，火焰呈淡蓝色，说明负极端产生的是氢气。 【明确】为了方便记忆和理解水的电解实验，我们可以简记为“正氧负氢，氢二氧一”。 【组织讨论】 （1）水在通电后发生了什么变化？ （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。 【明确】1.水在通电后发生了分解反应，生成了氢气和氧气。 2.氢气与氧气在点燃的条件发生反应生成水；水通电分解，正极端玻璃管产生氧气，负极端玻璃管产生氢气，这都表明水不是一种元素，而是由氢、氧两种元素组成的。 【过渡】通过以前的学习我们知道，水是由水分子构成的呢，那水在通电分解的情况下，水分子发生了怎样的变化呢？ 【展示】展示水分子分解的微观模拟示意图。 【讨论】请同学们根据水分子分解模型示意图，说出水的分解的微观实质。 【明确】1.每个水分子都是由2个氢原子和1个氧原子构成的。 2.当水分子分解时，生成了氢原子和氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。 带着表格的问题，观察实验，并填写实验表格。 带着表格的问题，观察实验，并填写实验表格。 分组讨论，得出答案。 观看水分子分解模型示意图，说出自己的观点。 倾听、理解并记忆。 通过电解水实验的探究，让学生主动体验探究过程，认识水是由氢元素和氧元素组成的，初步了解利用分解反应的产物来研究反应物组成的方法。并在实验中培养学生合作，勤于思考的精神。能主动和他人进行交流、讨论，逐步形成良好的学习习惯。 让学生通过分析水的生成和分解实验，进一步明确水是由氢、氧两种元素组成的。 帮助学生从微观角度建立水分解的微观模型。
三、物质的分类 【过渡】比较一下水电解生成的氢气和氧气的组成与水的组成有什么不同呢？ 【总结】通过刚才的实验，我们可以知道，水、氢气和氧气虽然都是纯净物，但它们的组成却不同，水是由氢、氧两种元素组成，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成。 【讲述】组成中含有不同元素的纯净物叫作化合物。例如：二氧化碳（CO2）、氧化铁（Fe2O3）和高锰酸钾（KMnO4）。 由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫作氧化物。例如：二氧化碳（CO2）、氧化铁（Fe2O3）、五氧化二磷（P2O5）和水（H2O）。 由同种元素组成的纯净物叫作单质。例如：氢气（H2）、氧气（O2）、氮气（N2）、铁（Fe）和碳（C）。 【展示】方法导引--分类 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。例如，依据元素组成将纯净物分为单质和化合物，依据反应物和生成物种类的多少将一些化学反应分为分解反应和化合反应等。 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。 交流讨论。 倾听、记忆并理解化合物、氧化物、单质的概念。 倾听、理解。 引出单质、化合物、氧化物的概念。 帮助学生理解化合物、氧化物以及单质的概念。 让学生了解分类是一种科学方法。依据一定的标准，可以对物质及其变化进行分类。
环节三拓展延伸 【展示】展示拉瓦锡测定水的组成实验。 观看动画。 拓展学生视野，让学生体会科学家探究水的组成的过程。
随堂作业 PPT展示。 做题。 通过习题巩固本节所学知识。
环节四 课堂小结 展示PPT第26页。 倾听并理解。 帮助学生梳理本节知识，便于学生记忆。
五、板书设计
课题2 水的组成
一、氢气的性质
物理性质：无色、无味、难溶于水、密度比空气小的气体
化学性质：可燃性
验纯方法：用拇指堵住集满氢气的试管口，慢慢靠近火焰，移开拇指，如果听到声音很小，则表示氢气较纯。
二、水的电解实验
水氢气+氧气
简记为“正氧负氢，氢二氧一”
三、物质的分类
化合物：由不同种元素组成的纯净物。
氧化物：由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素。
单质：由同种元素组成的纯净物。
6 / 6(共27张PPT)
—— 第四单元 自然界的水 ——
课题2 水的组成
1.了解并体验人类认识水的组成的过程和方法。
2.了解氢气的物理性质和化学性质。
3.通过水的生成和分解实验，了解水是由氢、氧两种元素组成的。
4.知道单质、化合物的区别及氧化物的含义，能识别单质、化合物、氧化物。
学习目标
难点
重点
人们对水的组成的认识经历了非常漫长的历史过程，其中有三位非常重要的科学家贡献比较突出：普里斯特利发现了氧气，卡文迪什发现了氢气，但是两位科学家受到当时错误观念的束缚，没能从本质上揭示水的组成。后来拉瓦锡重复了他们的实验，不仅合成了水，还进行了相反的实验，将水分解为氢气和氧气，再次确认了水的组成。
普里斯特利
舍勒
拉瓦锡
舍勒
拉瓦锡
卡文迪什
水的组成
研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始，那么氢气具有怎样的性质呢？请你阅读课本内容，完成下列问题：
氢气具有怎样的物理性质？
氢气具有怎样的化学性质？
颜色 气味 状态 水溶性 密度
无色
无味
难溶于水
气体
比空气小
根据以上信息，推测可以用什么方法收集氢气？
排水法和向下排空气法
成果展示
氢气的物理性质
成果展示
具有可燃性。氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰。
注意：混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，因此点燃氢气前一定要检验它的纯度！
氢气的化学性质
如何检验氢气的纯度呢
用拇指堵住集满氢气的试管口
靠近火焰，移开拇指
演示实验
若发出尖锐爆鸣声
氢气不纯
若发出的声音很小
氢气较纯
在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上的现象。
演示实验
纯净的氢气与空气中的氧气发生反应，文字表达式为：
氢气 + 氧气
点燃
水
现象：
安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水珠产生。
结论：
氢气可燃，燃烧生成水。
成果展示
水是由哪些元素组成的？水在通电时发生了什么变化？
合作探究
（1）如图4-17所示，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。
水中可加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液，增强水的导电性。
实验记录
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 液面下降较少，产生的气泡少
液面下降较多，产生的气泡多
产生的气体体积比约为1∶2
电解水两极产生的气体分别是什么？用什么方法验证呢？
合作探究
（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
木条燃烧得更旺
产生的是氧气
产生的气体可燃，
火焰为淡蓝色
产生的是氢气
控制玻璃管活塞的开启程度，使气体慢慢放出。
简记为“正氧负氢，氢二氧一”。
水在通电后发生了什么变化？
思考讨论
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。
问题一
问题二
成果展示
1
水在通电后发生了分解反应，生成了氢气和氧气。
2
氢气与氧气在点燃的条件发生反应生成水；水通电分解，正极端玻璃管产生氧气，负极端玻璃管产生氢气，这都表明水不是一种元素，而是由氢、氧两种元素组成的。
根据水分子分解模型示意图，说出水的分解的微观实质。
1.每个水分子都是由2个氢原子和1个氧原子构成的。
2.当水分子分解时，生成了氢原子和氧原子，2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。
微观解释：
水
氢气 氧气
（H2O） （H2） （O2）
思考讨论
水电解生成的氢气和氧气的组成与水的组成有什么不同呢？
水（H2O）
氢气（H2）
氧气（O2）
水由两种元素组成
氢气、氧气均由一种元素组成
例如：二氧化碳（CO2）、氧化铁（Fe2O3）和高锰酸钾（KMnO4）。
例如：二氧化碳（CO2）、氧化铁（Fe2O3）、五氧化二磷（P2O5）和水（H2O）。
例如：氢气（H2）、氧气（O2）、氮气（N2）、铁（Fe）和碳（C）。
组成中含有不同种元素的纯净物叫作化合物。
由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫作氧化物。
由同种元素组成的纯净物叫作单质。
方法导引
分类
一些化学反应
单质
化合物
分解反应
化合反应
依据元素组成
纯净物
依据反应物和生成物种类的多少
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。
拓
展
小
课
堂
【化学天地】拉瓦锡测定水的组成
1.检验氢气的纯度时，判断氢气较纯的现象是（ ）
A．听到尖锐的爆鸣声
B．听到轻微的爆鸣声
C．未听到声音
D．试管炸裂
B
点燃氢气前要检验纯度，检验纯度时，如果听到尖锐的爆鸣声说明氢气不纯；如果听到轻微的爆鸣声，说明氢气较纯。
2.如图是电解水的简易装置，下列有关叙述不正确的是（ ）
A．a是电源的负极，b是电源的正极
B．若负极产生10 mL气体，则正极产生5 mL气体
C．产生气体时，水槽中的液面会逐渐上升
D．水中加入少许的硫酸钠是反应的催化剂
D
加入少许的硫酸钠的目的是增强水的导电性，硫酸钠不是反应的催化剂。
3.学好化学，必须要熟悉物质的组成与分类。如图，“○”和“●”分别表示质子数不同的两种原子，则下列各图示表示化合物的是（ ）
A． B．
C． D．
A
单质
化合物
混合物
混合物
4.物质进行分类是学习化学的一种方法。下列各组物质中，按单质、氧化物、化合物和混合物顺序排列的是（ ）
A．铁、高锰酸钾、二氧化碳、空气
B．红磷、液氧、氯化钾、过氧化氢溶液
C．铜、二氧化硫、氢气、稀有气体
D．液氮、水、氯酸钾、矿泉水
D
A．单质、化合物、氧化物、混合物；
B．单质、单质、化合物、混合物；
C．单质、氧化物、单质、混合物；
D．单质、氧化物、化合物、混合物。
5.下列关于“不一定”的说法不正确的是（ ）
A．含氧化合物不一定是氧化物
B．纯净物不一定由同种分子构成
C．由同种元素组成的纯净物不一定是单质
D．能分解出氧气的化合物不一定是氧化物
C
含氧化合物不一定是氧化物，如高锰酸钾(KMnO4)属于含氧化合物，不是氧化物；纯净物也可由原子和离子构成；能分解出氧气的不一定是氧化物，如氯酸钾(KClO3)也能分解产生氧气。
课堂小结
化学性质
物理性质
混合物
氢气的性质
水 氢气+氧气
通电
正氧负氢，氢二氧一
水由氢、氧元素组成
化合物
单质
水的电解实验
水的组成
物质的分类
纯净物
再见
