课题3（1） 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．根据氢气的燃烧实验推断出水的元素组成。
3．了解电解水实验，并通过实验推断出水的元素组成。
●学习重难点
氢气的性质与验纯
通过电解水的实验确定水的组成
●一、【自主学习】
1．氢气是一种 色、无臭、 溶于水的气体，密度比空气的 。
2．氢气在空气中燃烧产生 色火焰，生成水，反应的文字表达式为 ；
3．混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能会发生爆炸，因此在点燃或加热氢气前一定要 ，方法是 则表示气体较纯（参考教材图4-23简述）。点燃气体时，发出 声表明气体不纯，声音 。
【探究交流】一、氢气
1. 概述氢气的物理性质
2. 氢气能否燃烧，有什么危险吗？如何检验氢气的纯度？
3.讨论：（1）上述实验中有无新物质生成？发生了什么变化？
（2）上述实验中是否有水滴生成？
4.利用氢气能燃烧的性质，可将其用作燃料。你知道氢能源有哪些优点吗？
5.讨论：（1）氢气既然是一种高能燃料，为什么还没有得到广泛应用呢？
（2）水能分解生成氢气吗？
二、水的组成------电解水实验
1.电解水时与电源正、负极相连的试管内发生了什么现象？两极产生的气体体积有何差异？
_的是软水。
2.两极得到的气体分别是什么？怎样用实验来证明？
3.在电解水的实验里，水发生了什么变化？你能否用文字表达式表示出来？
4.讨论：（1）上述实验中水是否发生了分解反应？生成了几种新物质？
（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说明水不是一种元素，是由氢、氧两种元素组成的。
5.误差分析：
电解结果常常是氢气氧气体积比不是准确的2:1一般是略大于2:1,为什么？
【例题】1．下图（Ⅰ）是电解水的简易装置，（Ⅱ）电解水生成气体体积与时间的关系图，试回答下列问题：（甲管生成气体A、乙管生成气体B）
⑴图中a、b两极分别是电源的??????? 和??????? 极。
⑵气体B可以用点燃的木条检验，现象是??????? ，说明气体B具有的性质是???? 。
⑶0～8min，甲、乙两个量筒内汇集的气体体积比为?? 。
●诊断练习
1. 鱼能在水中生存是因为（ ）
A．水的组成中含氧元素 B．水常温下为液态
C．水能分解出氧气 D．水能溶解一定量的氧气
2．氢气是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取氢气最理想的途径是( )
A．由热电站提供电力电解水 B．以焦炭和水制水煤气
C．利用太阳能分解水 D．使炽热的铁与水反应产生氢气
3.用右图装置电解水，一段时间后的现象如图所示。
对该实验的描述错误的是（ ） ??
A.?a试管中收集到的是一种能支持燃烧的气体?
B.?该实验能证明水是由氢元素和氧元素组成
C.?向水中加入少量硫酸，能增强水的导电性?
D.?a、b两试管内收集到的气体的体积比约为2:1?
●学习感悟
诊断练习答案
题号
1
2
3
答案
D
C
A
课题3水的组成 (1) 当堂达标题
一．选择题
1.水是生命之源、生产之要、生态之基。下列关于水的认识不正确的是（ ）
A. 电解水可以得到氢气和氧气
B. 经过自来水厂处理过的水是纯水
C. 我国人均可利用淡水资源十分短缺
D. 水经过“三态”变化实现在自然界中的循环
2． 氢气作为21世纪极具开发前景的新能源之一，理由是（ ）
①燃烧热值高 ②原料资源丰富 ③储存和运输时安全性高 ④燃烧产物无污染
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D. ①③④
3. 水被称为“生命之源”， 双氧水被称为“绿色氧化剂”。下列关于它们的说法中正确的是( )
A．都含有氢气 ????????B．都含有氢元素 C．都含有氢分子 ?????D．都含有2个氢原子
4.小兰通过查阅资料知道，电解水时生成氢气和氧气的体积比应为2：1，但实验所得数据氢气和氧气的体积比略大于2:1。针对这一发现，你认为下列做法中不可取的是（? ）
A．反复多次实验查找原因
B．大胆提出假设：氧气比氢气易溶于水
C．实验所得数据与理论值差不多，可以认为实验已经成功
D．查找实验装置是否漏气
二．填空与简答
5.水有下述性质：①水是无色、无臭的液体；②水通电会有氢气、氧气放出；③加热至100℃，水会变成水蒸气；④同温同压下，水的密度比酒精大。其中属于水的化学性质的是????（填序号）。
6 .水是生命之源．
（1）活性炭常用于净水，其作用是 、过滤水中的杂质．
（2）生活中常用 来区分硬水和软水．
（3）电解水实验如图所示，与直流电源正极相连的玻璃管中生成的气体是 ，
与直流电源负极相连的玻璃管中生成的气体是
反应的文字表达式为 ．
拓展与提升
7.（1）科学家用通电的方法使水分解，从而证明了水的组成。
把水注入水电解器装置甲中，接通直流电，可以观察到a管中的电极上__。
检验b管中产物的方法是________________________________。
Ⅰ．用点燃的木条接近玻璃管尖嘴部分，慢慢打开活塞
Ⅱ．用带火星的木条接近玻璃管尖嘴部分，慢慢打开活塞
Ⅲ．用内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在尖嘴上方，慢慢打开活塞
（2）科学家还用点燃氢气，证明燃烧产物的方法，证实了水的组成。
如果将电解水产生的氢气直接缓缓地通过装有足量无水硫酸铜的仪器c，在导管口d处点燃，然后把盛有冷水的烧杯置于如下图所示的位置。实验过程中可以观察到的现象是_________________________________________。
答案
题号
1
2
3
4
答案
B
B
B
C
5.②
6.(1)吸附 （2）肥皂水 通电
（3）氧气 氢气 水 氧气 + 氢气
7. ⑴产生大量气泡 Ⅱ ⑵氢气燃烧，产生淡蓝色火焰，烧杯底部有水滴
课题
第四单元 课题3 水的组成(1)
课型
新授
教学目标
知识与
技能
1．掌握氢气的基本性质，认识到氢气是一种环保燃料。
2. 理解并掌握水的电解实验。
3．根据氢气的燃烧实验和电解水实验推断出水的元素组成。
过程与
方法
1．结合氢气、氧气的组成和性质，从推断水的组成的过程中体会科学探究和思维的方法，认识实验探究和创新思维的重要性。
2．通过探究活动，学习对获得的事实进行分析得出结论的科学方法。
情感·态度·价值
观
1．了解人类认识物质世界的过程和方法。
2．发展勤于思考，严谨求实，勇于创新和实践的科学精神。
3．通过学习水的生成和分解这两个互逆反应，培养科学的辩证统一的唯物主义观念。
教学重点
氢气的性质与验纯
通过电解水的实验确定水的组成
教学难点
通过氢气的燃烧和电解水的实验确定水的组成
教学用品
仪器
水电解器，直流电源
药品
水、氢氧化钠等
其它
课件、学案、多媒体等
环
节
教 学 问 题
活 动 设 计
二次备课
情
景
导
入
1.播放优美的诗乐水风景画及人类生产生活的录像资料（农业灌溉、水运航道、三峡水利工程）
2.俗话说“人可三日无食，不可一日无水”；可见“水乃生命之源”。
可是，你们对水了解多少呢？你们想过水是由什么组成的吗？今天咱们就借鉴科学家研究的探索思路，来探究一下“水的组成”问题。
教师视频播放录像资料，引入思考问题
学生观看视频，搜集信息列举竞答所掌握的有关水的知识，看谁答得快，答得多，答得对。
板书课题
自
主
学
习
1．氢气是一种 色、无臭、 溶于水的气体，密度比空气的 。
2．氢气在空气中燃烧产生 色火焰，生成水，反应的文字表达式为 ；
3．混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能会发生爆炸，因此在点燃或加热氢气前一定要 ，方法是
（参考教材图4-23简述）。点燃气体时，发出 声表明气体不纯，声音
则表示气体较纯。
学生阅读圈划。教师检查学生预习及学案自主学习完成情况
探
究
与
交
流
探
究
与
交
流
视频资料：人类揭秘水的组成化学史料
故事发生在1781年，英国有位著名的化学家叫普利斯特里，他很喜欢给朋友表演化学魔术。每当有朋友来到他的实验室参观时，他便拿出一个空瓶子，给大家表演。可是，当他把瓶口移近蜡烛的火焰时，忽然发出“啪”的一声巨响。朋友们吓了一跳，有的甚至钻到桌子底下去。原来，瓶子里事先装进氢气和氧气，点火会发出爆炸声。一次，他表演完“拿手好戏”后，在收拾瓶子时，注意到瓶子上有水。后来卡文迪许也做了类似实验。这些实验实际上已经揭示出水不是一种元素，可惜两位英国科学家受当时错误概念的束缚，没能认识这一点，反将其解释为两种气体里都含有水。一年之后，法国科学家拉瓦锡重复了他们的实验，并做了一个相反的实验：让水蒸气通过一根烧红枪管，得到了“易燃空气”。通过分析和归纳，他得出结论：水不是一种元素，而是“易燃空气”和氧的化合物，且将“易燃空气”正式命名为“生成水的元素”（Hydrogen），即氢。从而揭开水的组成的秘密。
【过渡】要想揭示水的组成，先来认识一下氢气。
知识点1：氢气
【问题1】概述氢气的物理性质；
【问题2】 氢气能否燃烧，有什么危险吗？如何检验氢气的纯度？
【演示实验4-5】在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，观察火焰的颜色。然后在火焰上方罩一个冷而干的小烧杯，过一会观察烧杯壁上有什么现象？
【讨论】
1．上述实验中有无新物质生成？发生了什么变化？
2．上述实验中是否有水滴生成？
【拓展思维】利用氢气能燃烧的性质，可将其用作燃料。你知道氢能源有哪些优点吗？
【思考讨论】1.氢气既然是一种高能燃料，为什么还没有得到广泛应用呢？
2.水能分解生成氢气吗？
知识点2：水的组成
【实验探究】水的组成——电解水实验
【问题1】电解水时与电源正、负极相连的试管内发生了什么现象？两极产生的气体体积有何差异？
【问题2】两极得到的气体分别是什么？怎样用实验来证明？
【问题3】在电解水的实验里，水发生了什么变化？你能否用文字表达式表示出来？
【讨论】
（1）上述实验中水是否发生了分解反应？生成了几种新物质？
（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说明水不是一种元素，是由氢、氧两种元素组成的。
【误差分析、处理】
电解结果常常是氢气氧气体积比不是准确的2:1一般是略大于2:1,为什么？
。
【补充说明】
为增强水的导电性，可在水中加入少量的硫酸钠或氢氧化钠。
【典型例题】
1．下图（Ⅰ）是电解水的简易装置，（Ⅱ）电解水生成气体体积与时间的关系图，试回答下列问题：（甲管生成气体A、乙管生成气体B）
⑴图中a、b两极分别是电源的??????? 和??????? 极。
⑵气体B可以用点燃的木条检验，现象是??????? ，说明气体B具有的性质是???? 。
⑶0～8min，甲、乙两个量筒内汇集的气体体积比为?? 。
【视频播放】化学史料
学生观看视频，然后阅读教材P81的“资料卡片”——水的组成揭秘。体验科学家进行科学探究的过程，认识实验研究及创新思维的重要性
阅读课本，总结氢气的物理性质。
视频播放：验纯方法及氢气的燃烧
学生观看视频，体会操作要点。然后参照阅读教材图4-23、4-24及其相关说明，自学归纳氢气的验纯方法和可燃性。
学生观察实验现象，思考、分析、总结之。
小组合作学习讨论交流，共同提高。
【多媒体投放】氢能源的开发和利用
学生观看视频，课下查阅资料，上网了解氢能源的开发和利用。
思考、讨论、交流。
教师参照教材图4-25所示装置，给学生介绍实验装置，连接装置并进行实验演示，接通电源，引导观察电极上的现象、气体的体积差异。然后，分别用带火星的木条和燃着的木条检验两试管内的气体。
学生观察、描述实验现象，猜想质疑两极气体并设计方案进行检验。
然后，尝试书写电解水的文字表达式。
【方法指导】
1．导记口诀：“正氧负氢，氢二氧一”
2．推测水组成的依据：生成物氢气、氧气的元素组成和元素在化学变化中种类不变的性质。
学生分析、讨论，获得正确结论。然后，展示交流，达成共识，共同提高。
引导学生学会运用发散思维，根据所学的与之相关的知识点，从不同的角度，进行科学地分析、推断，反思导致误差产生的不同原因，并形成如下共识：
（1）从氢气、氧气的溶解性上考虑的话，是因为正极上的氧气相当于氢气来说，更易溶于水。处理方法是可适当延长电解水的时间，当水中溶解氧气饱和（即达到了最大值）时，就不再继续溶解了。
（2）从装置气密性上考虑的话，是因为正极的导管可能没有密封好，使部分氧气溢出而扩散到空气中去了。处理方法是检查并修正装置的气密性。
（3）从氧气的氧化性上考虑的话，可能是因为正极上的电极发生氧化反应而消耗部分氧气。处理方法是尽量不使用金属电极，特别是活泼金属；例如，可使用石墨做电极，等等。
并且，告诉学生一定要针对误差产生的原因，对症下药地进行修正我们实验误差。从而使学生养成良好的科学实验探究的习惯，为今后进行科学实验探究打下坚实的基础。
参考答案：（1）负极 正极
（2）气体能燃烧，并且能产生淡蓝色火焰。 可燃性
（3）2:1
梳
理
整
合
第四单元 课题3 水的组成
物理性质
点燃
化学性质：可燃性 氢气 ＋ 氧气 → 水
验纯方法
通电
水 → 氢气 ＋ 氧气
化学符号 H2O H2 O2
电极名称 负极 正极
体积之比 2 : 1
物质特性 能分解 可燃 助燃
组成元素 氢、氧←氢元素 氧元素
诊
断
练
习
1. 鱼能在水中生存是因为（ ）
A．水的组成中含氧元素 B．水常温下为液态
C．水能分解出氧气 D．水能溶解一定量的氧气
2．氢气是一种很有前途的能源，以水为原料大量制取氢气最理想的途径是( )
A．由热电站提供电力电解水 B．以焦炭和水制水煤气
C．利用太阳能分解水 D．使炽热的铁与水反应产生氢气
3.?用右图装置电解水，一段时间后的现象如图所示。对该实验的描述错误的是
A. a试管中收集到的是一种能支持燃烧的气体
B. 该实验能证明水是由氢元素和氧元素组成
C. 向水中加入少量硫酸，能增强水的导电性
D. a、b两试管内收集到的气体的体积比约为2:1
作
业
设
计
书面作业：教材P82第1和第2题
课外作业：预习物质的分类
教
后
反
思
课件18张PPT。第四单元 自然界的水
课题3 水的组成
第一课时1．掌握氢气的基本性质，认识到氢气是一种环保燃料。
2. 理解并掌握水的电解实验。
3．根据氢气的燃烧实验和电解水实验推断出水的元素组成。
自然界中的水水是由什么组成的？揭开水组成的秘密18世纪末的三位科学家卡文迪许拉瓦锡普利斯特里 故事发生在1781年，英国有位著名的化学家叫普利斯特里，他很喜欢给朋友表演化学魔术。每当有朋友来到他的实验室参观时，他便拿出一个空瓶子，给大家表演。可是，当他把瓶口移近蜡烛的火焰时，忽然发出“啪”的一声巨响。朋友们吓了一跳，有的甚至钻到桌子底下去。原来，瓶子里事先装进氢气和氧气，点火会发出爆炸声。一次，他表演完“拿手好戏”后，在收拾瓶子时，注意到瓶子上有水。揭开水组成的秘密 后来卡文迪许也做了类似实验。这些实验实际上已经揭示出水不是一种元素，可惜两位英国科学家受当时错误概念的束缚，没能认识这一点，反将其解释为两种气体里都含有水。揭开水组成的秘密 一年之后，法国科学家拉瓦锡重复了他们的实验，并做了一个相反的实验：让水蒸气通过一根烧红枪管，得到了“易燃空气”。通过分析和归纳，他得出结论：水不是一种元素，而是“易燃空气”和氧的化合物，且将“易燃空气”正式命名为“生成水的元素”（Hydrogen），即氢。从而揭开水的组成的秘密。
揭开水组成的秘密一、氢气1.物理性质：无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小。2.化学性质：产生淡蓝色火焰烧杯内壁有一层水雾可燃性【实验4-5】氢气在空气里燃烧【讨论】1．上述实验中有无新物质生成？发生了什么变化？
?
2．上述实验中是否有水滴生成？
一、氢气有有一、氢气3.验纯 发出尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯。 混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会产生爆炸，因此点燃氢气前一定要检验其的纯度。
一、氢气 【拓展思维】
利用氢气能燃烧的性质，可将其用作燃料。你知道氢能源有哪些优点吗？
?
原料来源广泛；
本身无毒，燃烧热值高（液氢完全燃烧放出的热量约为同质量汽油的3倍，甲烷的2倍。）；
燃烧产物是水，无污染。一、氢气5.局限性制取成本高，贮存困难，大量使用还存在困难。【思考讨论】
氢气既然是一种高能燃料，为什么还没有得到广泛应用呢？
?二、水的组成1.【实验探究】水的组成——电解水实验水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性。
都产生气泡
产生的气泡
慢
产生的气泡
快一段时间后，负极产
生气体体积是正极的2
倍。二、水的组成（1）接通电源，观察现象。带火星的木条复燃此气体为氧气气体燃烧，火焰呈淡蓝色此气体为氢气二、水的组成（2）检验两电极上生成的气体二、水的组成 1.在电解水的实验里，水发生了什么变化？你能否用文字表达式表示出来？【讨论】化学变化 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说明水不是一种元素，是由氢、氧两种元素组成的。水是由氢元素和氧元素组成的二、水的组成化学反应前后元素的种类不变
