水的组成(教案2)

第三单元 自然界的水
课题1 水的组成
一、教学设计思路：
本课题是以水的电解为中心，通过对生成氢气（H2）和氧气（O2）的分析，得出水的电解是化学变化，从而进一步得出“水中含有氢（H）、氧（O）两种元素”的结论和化合物、氧化物、单质这三个概念。基本进程的设想如下图。
本设计实施的关键有以下几点：
1．如何以具有吸引力的方法引出水这种平常的物质？
2．怎样解释水电解是化学变化？
3．如何通过对生成的H2和O2的分析得出水的组成？
鉴于此时尚未学习元素的概念，教师在此只能申明元素在化学反应中不发生变化。
二、教案
课题 水的组成 授课人 学校
教学目标 1．认识水的组成。2．了解单质、化合物、氧化物的概念及区别。3．了解人类认识物质世界的过程和方法。4．仔细观察实验，准确描述现象。5．感受科学研究的过程，培养实事求是的精神，学习分析实验结果的方法。
重点 1．认识水的组成。2．了解单质、化合物、氧化物的概念及区别。
难点 如何在不深入涉及元素这一概念的基础上，实现对水的组成的认识。
教学方法 3W教学法（What：实验现象是什么；Why：小组讨论分析为什么；How ：解决问题怎么做）。
仪器、用品 水电解器、NaOH溶液、酒精灯、细木条、多媒体课件等
教学环节 教 师 活 动 学 生 活 动 设 计 意 图
创设情境 [讲述]在茫茫的宇宙中，有一颗蓝色的星球在不停的孤独流浪，她是那么的美丽，从太空望去，就象一颗蓝色的宝石镶嵌在黑色的地毯上，光彩夺目。这颗星球就是……[投影] 地球照片及几幅与水有关的图片（如水电站、海滨浴场等）。 地 球。 给学生以丰富地想象空间，让学生从另一视角看地球，知道从太空中看，地球是个蓝色的星球，为引出水做铺垫。
[提问]那么为什么从太空望去，地球象一颗蓝宝石呢？地球的表面覆盖着大量的水是重要的原因之一。谁能说说，地球的哪些地方有水？[投影]水的分布形式 1．地球上有海洋，海洋是蓝色的……2．天空是蓝色的……………黄河、长江、海洋、河流、湖泊、雪山、地下、人体、大气…… 调动学生已有的经验，通过对这些经验的运用，激发学生寻找可能的原因。培养归纳能力
问题引出 [讲述]水在自然界的分布很广，人类及动植物不能没有水。[投影]水的用途水是如此的重要，那么水是由什么组成的呢？长期以来，人类对水的认识却是错误的，水曾经被看作是一种元素。直到18世纪末，法国科学家拉瓦锡才更正了人们的错误认识。那么拉瓦锡是怎样纠正了人们以往错误认识的呢？他重做了前人的实验并对实验结果重新进行了分析。下面就让我们来当一次拉瓦锡，再发现一次水的组成。[板书]课题1 水的组成1、实验现象 观看、倾听 简述问题的由来，强调错误认识的更正者，引发学生产生“如何更正？”的兴趣。
实验探究 [介绍]电解水的实验装置，并接通电源。[演示]水的电解实验。[阅读]教材P48页资料“水的组成揭秘”。简介两位英国科学家的实验结果。氢气+氧气---水[讲述]既然“易燃空气”在空气中燃烧生成水，那么水在一定条件下能否得到“易燃空气”呢？如果能设计一个方案从水中得到气体，并证明它是“易燃空气”，那么也就证明了水的组成了。很明显，从上面思路中我们可以整理出科学家的探究过程：提出假设—设计方案—探究实验—现象论证—结论推理。我们的实验正是按拉瓦锡的思路进行验证的。[讨论]水在通电的条件下发生了什么变化？两极产生的气体是什么？水蒸气还是其他气体？ 观察实验现象并用简练的语言描述：1．正负极有气泡产生。2．正极少，负极多，气体体积比约为1：2。物理变化、化学变化、不能确定、都有可能；看它是不是有新物质生成、看正负极的气体是不是水蒸气、看正负极的气体是不是别的物质…… 训练实验观察能力，养成仔细观察的习惯，并训练语言表达能力。让学生表达各自的看法，每一种看法都是一个猜测。培养学生验证意识——寻找方法验证自己的猜测。
验证推导 [讲述]下面我们来验证一下，看看正负极的气体到底是什么？[演示]分别验证正负极气体的性质，并指明能燃烧的气体叫氢气。黄色火焰是受玻璃的影响所致，氢气燃烧发出的是淡蓝色火焰。 观察实验现象并用简练的语言描述：1．正极的气体能使带火星的木条复燃，说明是氧气。2．负极的气体能够燃烧，发出黄（淡蓝）色的火焰，说明是氢气。 训练实验观察能力，养成仔细观察的习惯，实事求是，并训练语言表达能力。
归纳结论 [讲述]我们验证了正负极的气体分别是氧气和氢气，这说明了什么？这个变化如何表示？它属于哪个反应类型？[板书]2、文字表达式[讲述]到此，我们得出了一个很重要的结论：水在通电的情况下，发生的是化学变化，生成了氢气和氧气。那么，这个反应与水的组成又有什么关系呢？[分析] 让我们重新再来考察一下这个反应。物质是由元素组成的，氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，而且这些元素在化学反应前后是不发生变化的。这样我们就会发现，氢气和氧气是由水发生化学反应而生成的，而组成氢气和氧气的氢元素和氧元素在反应前后却没有变化，也就是说氢元素和氧元素当初就已经存在于水中了，水在通电的时候，水发生了化学变化，而氢元素和氧元素并没有变化，只是在反应前，它们组成的是水，而在反应后它们又分别组成了氢气和氧气。那我们对水的组成就会得出怎样的结论呢？[板书]3、实验结论到此，我们完成了拉瓦锡对水的组成的探究，我们每人都当了一次伟大的科学家——拉瓦锡。[介绍]我们发现了水是由两种不同的元素组成的纯净物，象这样的纯净物叫做化合物。所以水是一种化合物；而又由于其中有一种元素是氧元素，象这样的化合物又叫做氧化物。所以水又是一种氧化物。而象氢气和氧气，它们都是由一种元素组成的纯净物，象这样的的纯净物叫做单质。[板书]4、化合物、氧化物和单质 说明水在通电的情况下，生成了不同于水的两种新物质，这个变化是化学变化。请一学生上讲台板书：水 →氢气 ＋ 氧气（H2O）（H2）（O2）倾听、思考、反思1．水中含有氢（H）和氧（O）两种元素。 2．水是由氢（H）和氧（O）两种元素组成的。 让学生认识到，科学的结论一定要有充分的证据给予支持。为书写化学方程式奠定基础。将元素作为一个预设前提，重点在于强调所解释的内容的合理性，淡化此时尚未学习元素这一概念本身，仅仅在此一用，尽量避免对其有过多的纠缠，目标直接指向水的组成。到此，水的组成得出。
反思评价 [小结]学完本课题你知道哪些内容？[投影]学案中的有关练习。[课后延伸]学案中的“科学探究”。 竞赛性抢答 巩固新知
板书设计 课题1 水的组成1．实验现象2．文字表达式：水 →氢气 ＋ 氧气 （分解反应）（H2O）（H2） （O2）3．实验结论4．化合物、氧化物和单质
三、学案
[名师导学]
本课题的重点、难点知识：
水的组成
1．实验现象：
（1）正负极都有气泡产生，正负极气体体积比约为1：2。
（2）正极气体能使带火星的木条复燃——O2； 负极气体能燃烧，火焰为淡蓝色——H2。
2．结论：
（1）水在通电的条件下，发生化学反应。 水 →氢气 ＋ 氧气 （分解反应）
（H2O）（H2） （O2）
（2）水中含有氢（H）、氧（O）两种元素 或 水是由氢（H）、氧（O）两种元素组成的。
（3）水是化合物。又如CO2、SO2等。由不同种元素组成的纯净物。
（4）氢气和氧气是单质。又如N2、Fe等。由同种元素组成的纯净物。
（5）水和二氧化碳是氧化物。又如Fe2O3 、 P2O5等。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 。
[梯度导练]
1.电解水的实验说明了（ ）
(A)水是一种常见的元素
(B)水中含有氢气和氧气
(C)水是由氢元素和氧元素组成的混合物
(D)水是由氢元素和氧元素组成的化合物
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
4、根据下图所示电解水装置中的现象，判断所接电源的正负极，
图中A点表示 极，B点表示 极。
5、在电解水实验中，插入正极的玻璃管和插入负极的玻璃管内汇集的气体体积比是 ，体积小的气体能使带火星的木条 ，其化学符号是 ；体积大的气体能 ，发出 色火焰，其化学符号是 。由于水在通电条件下分解成 和 ，证明水是由 和 组成的，该反应的文字表达式是 。
[能力提高]
1、区别下列的物质是混合物还是纯净物而且分出单质、化合物和氧化物：
（1）空气（2）水（3）二氧化碳（4）氯气（5）二氧化氮（6）氧气
（7）矿泉水（8）氢气（9）稀有气体（10）氟气（11）氖气（12）铁
（13）高锰酸钾　
2、英国科学家普利斯特里和卡文迪许先后把“易燃空气”和空气（氧气）混合后点燃都得到了水。你现在觉得这里的“易燃空气”实际上就是什么气体？ “易燃空气”和空气混合后点燃所发生的变化是物理变化还是化学变化？你能试着写出其反应的文字表达式吗？
3 、氢气作为新能源普遍被人们看好。它有许多其他燃料所不及的优点。石油、煤、天然气等资源的蕴藏量并不是无限的，而氢气可以用水做原料来制取。燃烧相同质量的氢气和汽油，前者放出的热量约是后者的三倍。氢气燃烧后的产物只有一种——水，不污染环境。根据以上短文的内容，请归纳总结出氢气作为新能源的优点：
① ；
② ；
③ 。
[科学探究]
用某种更理想的燃料来代替石油做发动机燃料一直是科学家们努力的方向。英国人佛郎司·柯尼设计了如下的实验来达到这一目的：他在汽车的水箱里设计了两个能导电的电极，并在两电极间加上1 800 V电压，此时，他发现水箱中释放出气体，气体进入发动机，经点火，发动机转动起来。
（1）试说明他的实验原理，写出相关反应的文字表达式。
（2）这一方法至今没有得到普遍应用，你知道为什么吗？