《水的组成》
阜阳市第二十一中学
胡占仁
本课题以人类认识水的组成的简要史实引入和展开，符合事物的认知规律，贴近学生实际，有利于缩小学生与化学学科的距离感，引起学生学习的兴趣。通过氢气燃烧实验和电解水实验探究得出水的组成结论，既与史实相符，又体现了科学探究的过程和方法，有利于启发学生的思维，同时渗透了科学思维方法的教育。在学习水的组成基础上，结合前一单元所学元素、氧气的知识，从它们组成上的区别归纳出单质、化合物、氧化物的概念，使学生对物质的分类有更明确的认识。总体上，教材以水为载体，将化学实验操作和基本概念的学习贯穿其中，以学科知识充实水的主题，用水的主题衬托学科价值，两者互为补充，有利于整体提高学生对水资源和化学价值的认识。
【知识与能力目标】
1、知道氢气的性质，能说出检验氢气及验纯的方法；
2、认识水的组成，能明确说出水由氢元素和氧元素组成。
【过程与方法目标】
1、结合资料，从探究水的组成过程中体会科学探究的思维方法，认识科学探究重要性；
2、充分利用活动探究，培养观察、分析、归纳、合作学习的能力和习惯。
【情感态度价值观目标】
了解人类认识物质世界的过程和方法，发展勤于思考、勇于创新的科学素养。
【教学重点】
电解水的实验。
【教学难点】
通过电解水的实验归纳、分析得出水的组成。
实验用品：锌粒、稀硫酸、氢氧化钠、启普发生器、火柴、酒精灯、小木条、试管、水电解器等。
1课时
一、设置情境，激趣引课
1973年的一天，在印度某海域发生一起海水燃烧事件。当时，海面刮起强烈飓风，风速高达70米／秒，卷起海浪三四十米高，突然峰顶燃起熊熊大火，火光冲天，照亮海面几十公里，观看者目瞪口呆。海水为什么会燃烧呢？水是由什么元素组成的呢？从而引入课题。
二、活动探究，探究新知：
1、猜想与假设：（学生讨论，进行猜想）
水是由氢、氧两种元素组成的。（提示：化学反应前后元素种类不变。）
2、设计方案（小组讨论，设计实验证明水是由氢、氧两种元素组成的。）
方案一、点燃氢气，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，观察是否有水生成。
方案二、电解水，若生成氢气和氧气，证明水是由氢、氧两种元素组成的。
3、进行实验，收集证据、分析与结论
实验探究一、氢气在空气里燃烧
学生自学课本：P79页第三自然段，完成表格。学生自学后，得出氢气的物理性质：色、味、态、密度、溶解性。
【小结】
颜色
状态
气味
密度
是否易溶于水
氢气
无色
气态
无味
比空气小
难溶于水
【强调】纯净的氢气可以安静的燃烧，不纯的氢气燃烧时可能发生爆炸。如何检验氢气的纯度呢，请同学们观看演示实验。
【演示实验】氢气的验纯方法及氢气的燃烧实验。
【提问】氢气的验纯方法。
检验氢气纯度的操作：
步骤
现象与结论
注意事项
用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火
发出尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯；声音很小，表示氢气较纯。
如果氢气不纯，需要再收集检验时，若用排空气法收集时，需要用拇指堵住试管口一会儿。
氢气燃烧实验：学生观察视频中的实验现象。描述氢气燃烧的实验现象。
氢气燃烧的现象：（1）产生淡蓝色火焰；（2）放出热量；（3）有水滴产生。
【讨论】
a.上述实验中有无新物质生成？发生了什么变化？
b.上述实验中有什么物质生成？
写出文字表达式：
【讲解】人们发现氢气在空气或氧气里燃烧能生成水之后，又研究了水的分解实验。介绍水电解器，并强调：（1）是直流电源。（2）水中可加适量的硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液，以增强水的导电性。
学生小组合作，进行水的分解实验。教师来回巡视，指导学生观察实验现象。
指导学生观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象。
两电极
正极端的玻璃管
负极端的玻璃管
现象
比较两玻璃管中现象差异
【提问】两电极产生的气体分别是什么？指导学生阅读课本81页资料卡片，水的组成揭秘。(让学生猜想产生的气体可能是氢气、氧气。为下一步的验证作铺垫。)
【验证实验】切断电源，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，观察并记录发生的现象。
正极端玻璃管
负极端玻璃管
现象
解释
水电解巧记忆：正氧负氢、氢二氧一（体积比）
【结论】（1）水电解的文字表达式：
【讨论】分析水分解实验，说明其中的哪些现象和事实能够说明水不是一种元素，是由氢、氧两种元素组成的。
【结论】（2）水是由氢、氧两种元素组成。
【播放】水分子分解的flash动画。
让学生感受化学变化过程中，微观粒子的变化，体会化学变化中，原子不变，而是分子分裂成原子，原子再重新组合成新的分子的过程，所以化学反应前后，参与反应的元素种类没有变化。
以上再次证明了水是由氢元素（H）、氧元素（O）组成的。
4、反思与评价
（1）气体在玻璃管上方聚集的原因是什么？漏斗中的液面为什么上升？
（2）电解水时，正极和负极产生气体体积比小于1:2的原因是什么？
【过渡】上面三种物质（水、氢气、氧气）分别是纯净物还是混合物？
学生自己阅读课本，然后思考讨论下面问题：
问题1：水、氢气、氧气分别是由一种物质组成的纯净物，水是由什么元素组成的？氢气是由什么元素组成的？氧气是由什么元素组成的？
问题2：现有氧气、氢气、铁、氮气、硫、臭氧、水、二氧化碳、氯化钾、高锰酸钾、过氧化氢等物质，
（1）哪些物质由一种元素组成的？
（2）哪些物质由两种或两种以上元素组成的？
（3）哪些物质由两种元素组成，且一种是氧元素？
（4）你能总结单质、化合物、氧化物的定义吗？
【练习】下列物质中属于单质的是
_____________，属于化合物的是_______________，属于氧化物的是_________________，
①CO2
②Fe3O4
③H2O
④O3
⑤O2
⑥P
⑦He
⑧P2O5
⑨
KMnO4
⑩
H2
（11）N2
（12）MnO2
【小结】物质的分类。
【练习】
根据电解水的实验，回答下列问题。
（1）从宏观上观察：如右图所示，试管a和b中产生气体的体积比约为_____，b中产生的气体是_________（填化学式）。
（2）从微观上分析：下列说法正确的是______（填字母）。
A．水是由氢气和氧气组成的
B．水是由氢原子和氧原子构成的
C．每个水分子是由2个氢原子和l个氧原子构成的
（3）从符号上表示：电解水的文字表达式为__________________________________。
三、知识小结：
通过本课题的学习，你学到了哪些知识？掌握了哪些方法？还有什么想弄明白的？请同学们谈一谈。
四、布置作业：
基础作业：课本P82练习3、4。
提高作业：完成同步练习。
课题3
水的组成
一、水的生成
二、水的分解
1氢气的物理性质
1
现象
2检验氢气的纯度
2检验
3
氢气的可燃性
3表达式：
H2
O2
H2
O2
水是由氢、氧两种元素组成的。
三、单质、化合物和氧化物的概念。
略。
教材分析
教学重难点
课前准备
课时安排
教学过程
板书设计
教学反思(共17张PPT)
第四单元
课题3
水的组成
1973年的一天，在印度某海域发生一起海水燃烧事件。当时，海面刮起强烈飓风，风速高达70米／秒，卷起海浪三四十米高，突然，峰顶燃起熊熊大火，火光冲天，照亮海面几十公里，观看者目瞪口呆。海水为什么会燃烧呢？
海
水
燃
烧
猜想与假设：
怎样用实验证明水是由氢、氧两种元素组成的？
方案一：点燃氢气，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，观察是否有水生成。
方案二：电解水，若生成氢气和氧气，证明水是由氢、氧两种元素组成的。
设计方案：
水是由什么元素组成的？
（提示：化学反应前后元素种类不变）
实验探究一
氢气在空气里燃烧
1、氢气纯度的检验方法
实验步骤
现象与结论
用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火。
注意：点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。
2、氢气的燃烧
实验步骤
实验现象
实验结论
点燃氢气，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯。
2.水是由氢、氧两种元素组成的。
产生淡蓝色火焰
放出热量.
有水滴产生.
1.文字表达式：
氢气
+
氧气
水
点燃
实验探究二
电解水实验
两电极
正极端的玻璃管
负极端的玻璃管
现象
比较两玻璃管的现象差异
实验记录一
有气泡产生
产生气泡速度慢
产生气泡速度较快
正极产生气体少,负极产生气体
多，体积比为V正：V负=1:2
实验探究二
电解水实验
实验记录二
正极端的玻璃管
负极端的玻璃管
现象
解释
记忆口诀：
【
正氧负氢，氢二氧一（V）】
木条燃烧更旺
气体能燃烧，
火焰呈淡蓝色。
产生氧气
产生氢气
分析与结论：
1、
文字表达式：
水
氢气
＋氧气
通电
（水
H2
O2
)
有氢气和氧气生成，说明电解水是化学变化，发生的是分解反应。
2、
水是由氢、氧两种元素组成的。
O
H
H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
水分子
氢分子
氧分子
2H2O
2H2
O2
水分子分解过程
反思与评价
1、气体在玻璃管上方聚集的原因是什么？漏斗中的液面为什么上升？
氢气难溶于水，氧气不易溶于水。氢气、氧气密度比水小。
2、电解水时，正极和负极产生气体体积比小于1:2的原因是什么？
（1）氧气在水中的溶解能力比氢气稍大。
（2）氧气的氧化性强，与电极发生了反应，氢
气不与电极发生反应。
电解水时生成氢气和氧气，玻璃管中压强增大，所以漏斗中液面上升。
氧气（
）、氢气（
）、铁（
）
氮气（
）、硫（
）、臭氧（
）…
水（
）
二氧化碳（
）
氯化钾（
）
高锰酸钾（
）、过氧化氢（
）…
表示物质组成的式子
氧气（O2）、氢气（H2）、铁（Fe）
氮气（N2）、硫（S）、臭氧（O3）…
水（H2O）
二氧化碳（CO2）
氯化钾（KCl）
高锰酸钾（KMnO4）、过氧化氢（H2O2）…
【单质】由同一种元素组成的纯净物。
【化合物】由不同种元素组成的纯净物。
四、单质与混合物
由两种元素组成的化合物中，如果其中一种是氧元素，这种化合物叫做氧化物。
【氧化物】
①
定义：
②
特征：
下列物质中属于单质的是
_________________，属于化合物的是_________________，属于氧化物的是_________________，
①CO2
②Fe3O4
③
H2O
④
O3
⑤O2
⑥P
⑦He
⑧P2O5
⑨
KMnO4
⑩
H2
⑾N2
⑿MnO2
④
⑤
⑥
⑦
⑩
⑾
①②③⑧
⑨⑿
①②③⑧⑿
两种元素，一种是氧元素，化合物
物质分类：
物质
混合物
纯净物
根据物质种类
根据元素种类
单质
化合物
(多种物质)
(一种物质)
(一种元素)
(多种元素)
练一练
2:1
【2017年天津市】根据电解水的实验，回答下列问题。
（1）从宏观上观察：如右图所示，试管a和b中产生气体的体积比约为_____，b中产生的气体是_________（填化学式）。
（2）从微观上分析：下列说法正确的是______（填字母）。
A．水是由氢气和氧气组成的
B．水是由氢原子和氧原子构成的
C．每个水分子是由2个氢原子和l个氧原子构成的
（3）从符号上表示：电解水的文字表达式为_________
__________________________。
O2
C
水
氢气
＋氧气
通电
通过这节课的学习：
我还想学习
我体会到了
我收获了
…
…
…
…
…
…
基础作业：
完成课本P82页习题3、4。
提升作业：
完成同步练习。《水的组成》同步练习
通过阅读课本填写下列问题：
1、水的物理性质：纯净的水是
颜色______气味的
体；标准大气压下，水的凝固点是
，沸点是
，水在
度时密度（为
g/cm3）最大，水结冰时体积
，所以冰比水
，能＿＿
＿在水面上。
2、水的组成：右图为电解水实验，请你回答：
（1）接通电源后我们看到的现象是
。
（2）接负极的试管2中产生的气体是
，
可以用
检验，现象是
。
接正极的试管1中产生的气体是
，可以用
检验，现象是
。正、负极气体的体积比为
。
（3）上述分解反应的文字表达式是
。
（4）上述实验能证明的结论是：
①
；
②
。
3、物质简单分类：请分析下列物质（能用化学符号表示的请在括号内写出符号），试着将它们分类，并写出分类依据。
氧气（
）、氮气（
）、氢气（
）、磷（
）、硫（
）、铁（
）、铝（
）、碳（
）、水（
）、五氧化二磷（
）、二氧化碳（
）、二氧化硫（
）、三氧化二铝（
），过氧化氢（
）、二氧化锰（
）、高锰酸钾（
）、空气（
）、河水（
）、液氧（
）
、过氧化氢溶液（
）、
高锰酸钾受热完全分解残留的固体（
）氯酸钾（
）。
（1）你能写出分类和依据吗？
分类：
分类依据
分类：
分类依据
分类：
分类依据
分类：
分类依据
分类：
分类依据
（2）根据上述分类依据，你能归纳下列概念吗？
单质：
，如
________
。
化合物：
，如
_______
。
氧化物：______________________________________，如____________________________。
1、电解水的实验中，从正极得到的是______气，从负极得到的是______气，这个实验说明了水是由_______________________________组成的。该实验证明了水的组成，也可以证明在化学变化中___________________________。
2、将下列物质分类，用序号填空：①空气
②水
③河水
④液氧
⑤过氧化氢溶液
⑥二氧化锰
⑦硫粉
⑧氮气
其中属于混合物的是
属于纯净物的是
属于单质的是________
属于化合物的是
属于氧化物的是
3、下面关于水的组成的叙述中，正确的是
(
)
A、由氢气和氧气组成
B、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
4、右图表示通电分解水的简易装置。回答下列问题：
（1）与A量筒中的电极相连接的是电池的____________
极，B量筒中产生的气体是________________。
（2）如果用VA和VB分别表示A量筒和B量筒中生成的
气体的体积，则VA：VB约等于____________。
如果该实验中产生氧气32g，则生成氢气___________g。(标准状况下，氢气的密度为0.09
g/L，氧气的密度为1.43
g/L)。该实验能证明的结论是：_____________________________________。
1、右图为电解水的实验装置图，下列说法正确的是（
）
A．在水中加入少量硫酸钠以增强水的导电性
B．与负极相连的玻璃管内得到的气体能使带火星的木条复燃
C．该实验中所得氢气和氧气的质量比约为
2:1
D．该实验说明水是由氢气和氧气组成的
2、将下列物质分类，用序号填空：①空气
②水
③河水
④液氧
⑤过氧化氢溶液
⑥二氧化锰
⑦硫粉
⑧氮气
⑨铁丝
⑩高锰酸钾受热完全分解残留的固体
其中（1）属于混合物的是
（2）属于纯净物的是
（3）属于单质的是
（4）属于化合物的是
（5）属于氧化物的是
。
3、在宏观、微观和符号之间建立联系是化学特有的思维方式。根据电解水的实验，回答下列问题。
（1）从宏观上观察：如右图所示，试管a和b中产生气体的体积比约为_____，b中产生的气体是_________（填化学式）。
（2）从微观上分析：下列说法正确的是______（填字母）。
A．水是由氢气和氧气组成的
B．水是由氢原子和氧原子构成的
C．每个水分子是由2个氢原子和l个氧原子构成的
（3）从符号上表示：电解水的文字表达式为__________。
参考答案
基础达标：
1、没有
没有
气
0℃
100℃
4℃
1
增大
密度小
浮
2、（1）正负极都产生气体，且负极产生的气体体积大约是正极的二倍
（2）氢气
点燃的方法
气体燃烧，产生淡蓝色火焰
氧气
带火星的木条
木条复燃
1:2
（3）略
(4
)
上述实验能证明的结论是：
①水是由氢氧两种元素组成的；
②在化学变化中分子可以破裂成原子，原子不能再分，但可以重新组合成新的分子。
3、物质简单分类：
氧气（O2）、氮气（N2）、氢气（H2）、磷（P）、硫（S）、铁（Fe）、铝（Al）、碳（C）、水（H2O）、五氧化二磷（P2O5）、二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）、三氧化二铝（Al2O3），过氧化氢（H2O2）、二氧化锰（MnO2）、高锰酸钾（KMnO4）、空气（
）、河水（
）、
液氧（O2）
、过氧化氢溶液（
）、（
）、氯酸钾（KClO3）。
（1）你能写出分类和依据吗？
分类：O2
N2
H2
P
S
Fe
Al
C
分类依据:都是单质
分类：P2O5
CO2
SO2
Al2O3
H2O2
MnO2
KmnO4
KClO3
分类依据：都是化合物
分类：空气
河水
过氧化氢溶液
高锰酸钾受热完全分解残留的固体
分类依据：都是混合物
分类：
P2O5
CO2
SO2
Al2O3
H2O2
MnO2
分类依据：都是氧化物
（2）根据上述分类依据，你能归纳下列概念吗？
单质：由同种元素组成的纯净物，如：O2
N2
H2
P
S
Fe
Al
C。
化合物：由不同种元素组成的纯净物，如：P2O5
CO2
SO2
Al2O3
H2O2
MnO2
KmnO4
KClO3
氧化物：由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物，如：P2O5
CO2
SO2
Al2O3
H2O2
MnO2
知识巩固：
1、氧
氢
氢氧两种元素
分子可以破裂成原子，原子不能再分，但可以重新组合成新的分子
2、①③⑤
②④⑥⑦
②⑥
②⑥
3、C
4、（1）负
氧气
（2）2:1
4
水是由氢氧两种元素组成的
能力提升：
1、A
2、（1）①③⑤⑨⑩
（2）②④⑥⑦⑧
（3）④⑦⑧
（4）②⑥
（5）②⑥。
3、2:1；O2；
（2）C；
（3）
解析：
1、A.硫酸钠溶于水产生钠离子和硫酸根离子，会增强溶液的导电性；B.与负极相连的玻璃管内得到的气体是氢气，氢气能燃烧，但不助燃；正极生成的气体时氧气，能使带火星的木条复燃；C.该实验得到的氢气和氧气的体积比约为2：1；D.该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的。选A。
2、根据纯净物、混合物、单质、化合物、氧化物的概念进行分类。
3、电解水时正极生成的是氧气，负极生成的是氢气，氢气是氧气体积的2倍；水是由氢元素和氧元素组成；水分子由氢原子和氧原子构成；每个水分子是由2个氢原子和l个氧原子构成的；电解水的文字表达式为：
基础达标
知识巩固
能力提升
