课题3
水的组成
【学习目标】
1．认识水的组成。
2．了解氢气的性质。
3．知道单质、化合物的区别及氧化物的含义。
【学习重点】水的电解。对纯净物进行简单的分类。
【学习难点】探究水的组成实验的化学原理。纯净物的分类；认识元素与物质的区别。
【学习过程】
一、自主学习
1．在电解水的实验中，正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，它们的体积比为1∶2，此实验证明了水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的。
2．由不同种元素组成的纯净物叫化合物；由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素的叫氧化物；由同种元素组成的纯净物叫单质。
二、新知导学
知识点一氢气的性质
【师生合作】教师演示教材P79的“实验4-5”，探究氢气的物理性质和化学性质。
1．氢气的性质和用途
性质
内容
用途
物质性质
无色无味，难溶于水的气体，密度比空气小
填充气球
化学性质
可燃性：氢气+氧气水（H2+O2H2O）
现象：发出淡蓝色火焰，放出大量热，并有水珠产生
高能燃料
2．检验氢气纯度的方法：氢气中若混有一定量的空气或氧气，点燃时容易发生爆炸，因此点燃氢气前一定要检验其纯度。
(
较
纯
)
(
不纯
)
知识点二探究水的组成
1．电解水
【师生合作】完成教材P80的“探究：水的组成”(如图)。
（1）实验现象
两电极
正极端的玻璃管
负极端的玻璃管
①现象
有气泡产生
气体体积小
气体体积大
②比较两玻璃管现象差异
V正：V负≈1：2
（2）气体检验
正极端的玻璃管
负极端的玻璃管
①现象
燃着的木条燃烧得更旺
气体能燃烧，产生淡蓝色火焰
②解释
该气体是氧气
该气体是氢气
（3）文字表达式：水氢气＋氧气（H2OH2+O2）
（4）实验结论：
①水在通电的条件下分解成氢气和氧气，属于分解反应；
②水是由氢、氧两种元素组成的纯净物。
特别提醒：
1．通电时，必须使用直流电。
2．预先在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸可以增强水的导电性。
3．正极产生的是氧气，负极产生的是氢气。观察到的是生成气体的体积比，而非质量比。
4．由于氧气在水中的溶解能力比氢气大和在电解过程中部分氧气与电极发生反应，消耗了氧气，所以电解水产生氢气的体积往往大于氧气体积的两倍。
知识点三单质、化合物和氧化物
【引导自学】阅读教材P81，学习化合物、氧化物、单质的概念。
单质
化合物
氧化物
概念
由同种元素组成的纯净物
由不同种元素组成的纯净物
由氧元素和另一种元素组成的化合物
速记
一元
多元
二元必有氧
举例
①金属单质：铜(Cu)、铁(Fe)；
②非金属单质：氧(O2)、氮(N2)；
③稀有气体单质：氦(He)、氖(Ne)
水(H2O)、二氧化碳(CO2)、氯化钠(NaCl)、二氧化硫(SO2)、过氧化氢(H2O2)
二氧化碳(CO2)、过氧化氢(H2O2)、水(H2O)
共同点
都属于纯净物
从属关系
单质、化合物从属于纯净物，氧化物从属于纯净物中的化合物
特别提醒：
1．由同种元素组成的物质不一定是单质，也可能是混合物。如氧气(O2)和臭氧(O3)
混合而成的物质。
2．化合物一定由多种元素组成，但由不同种元素质组成的物质不一定是化合物，还可能是混合物。
三、我的收获
四、当堂检测
1．下列关于水的说法中，错误的是（ B ）
A．电解水得到的正极与负极气体体积比为1：2
B．过滤操作可以去除水中的所有杂质
C．氢气在氧气中燃烧的实验可以证明水的组成
D．锅炉用水如果硬度太高容易造成危险
2．如图是水分子在一定条件下分解的示意图，从中获得的信息不正确的是（ C ）
A．每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成
B．水是由氢元素和氧元素组成
C．水分解过程中，分子的种类不变
D．电解水生成的H2和O2的体积比是2：1
3．下列物质不是氧化物的是（ A ）
A．冰
B．干冰
C．臭氧
D．过氧化氢
4．如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物之间的包含与不包含关系，若整个大圆圈代表纯净物，则在下列选项中，能正确指出①、②、③、④所属物质类别的是（ A ）
A．②化合物、④氧化物
B．①单质、③氧化物
C．①单质、③化合物
D．②含氧化合物、④氧化物
5．如图所示，在电解水的实验中，正负两电极相连的玻璃管上方产生的气体分别是氧气和氢气，二者的体积比约为1：2，这个实验证明了水由氢元素和氧元素组成。该反应的文字表达式为水氢气+氧气。
五、布置作业
3课题3 水的组成
三维目标要求
知识与技能
1．了解水的物理性质。
2．了解氢气的性质。
3．认识水是由氢、氧两种元素组成的，它用化学符号表示为H2O。
4．了解化合物、氧化物和单质的概念及区别。
过程与方法
通过氢气燃烧实验和水电解实验，初步了解人类认识水的组成的过程和方法。
情感、态度与价值观
1．通过电解水的实验对学生进行物质无限可分性教育，培养学生实事求是的态度。
2．在教学中渗透科学思想方法的教育，从而启发学生思维。
3．使学生保持对生活中化学现象的好奇心和探究欲，提高学生学习化学的兴趣。
教学重点和难点
教学重点
通过电解水实验分析水的组成。
教学难点
1．对化合物、氧化物和单质的概念的理解。
2．研究化合物组成的基本方法。
情境导入
如图，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？
合作探究
探究点一 氢气的性质
提出问题氢气球可以升上天空，还可以燃烧爆炸，为什么呢？
讨论交流阅读教材，结合生活实例讨论归纳。
归纳总结
1．物理性质：在通常状况下，氢气是一种无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气的小(相同条件下密度最小)的气体。
2．化学性质：
(1)纯净氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热并生成水。
(2)不纯的氢气在空气中燃烧可能会发生爆炸，因此点燃氢气前一定要检验其纯度。
(3)文字表达式为：氢气＋氧气点燃水。
3．验纯：收集一试管氢气，用大拇指堵住试管口，倒立着移近火焰，如发生尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯。
探究点二 水的组成
提出问题氢气中含有氢元素，氧气中含有氧元素，氢气在氧气中燃烧生成水，可以推测水可能是由氢元素和氧元素组成的吗？
讨论交流阅读教材讨论归纳，了解水的组成。
归纳总结
1．实验仪器：水电解器、直流电流、酒精灯。
2．实验药品：水、氢氧化钠(或稀硫酸)。
3．实验操作：如图所示，在水电解器中加满水，向水中加入少量氢氧化钠(或硫酸钠)，接通电源。
4．实验现象：一段时间后电极上有气泡产生，正极与负极气体体积比约为1∶2。用燃着的木条检验正极端玻璃管中的气体，发现木条燃得更旺；用燃着的木条检验负极端玻璃管中的气体，发现气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色。
5．实验结论：文字表达式为 水通电氢气＋氧气。
(H2O) (H2) (O2)
课堂讨论在实验过程中产生氢气的体积与氧气的体积比往往大于2∶1，造成数据偏差的主要原因是什么？
归纳总结水在直流电的作用下，发生化学反应生成氢气和氧气。水是由氢元素和氧元素组成的。
探究点三 单质、化合物、氧化物
提出问题物质按组成元素如何分类？它们之间有怎样的联系呢？
讨论交流阅读教材归纳总结。
归纳总结
1．单质与化合物的比较：
分类
单质
化合物
概念
由同种元素组成的纯净物
由不同种元素组成的纯净物
区别
(1)由同种元素组成；(2)不能发生分解反应
(1)由两种或两种以上元素组成；(2)在一定条件下能发生分解反应
判断
依据
前提是纯净物，且只含一种元素
前提是纯净物，至少含有两种元素
举例
氧气(O2)、碳(C)、铁(Fe)
二氧化碳(CO2)、水(H2O)、高锰酸钾(KMnO4)
联系
单质和化合物都属于纯净物，单质发生化合反应可以生成化合物，化合物发生分解反应也可能生成单质
2.氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种是氧元素，这种化合物叫氧化物。如二氧化碳(CO2)、水(H2O)、五氧化二磷(P2O5)等。
3．物质的简单分类：
物
质根据组成,物质的种类混合物,(多种物质)
纯净物,(一种物质)根据组成,元素种类单质,(同种元素)稀有气体
金属
非金属
化合物,(多种元素)氧化物
其他
板书设计
课题3 水的组成
一、氢气的性质
1．物理性质：无色、无味的气体，难溶于水。
2．化学性质：氢气＋氧气点燃水。
二、水的组成
1．实验现象：电源正极产生的气体与负极产生的气体体积比为1∶2。
2．实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。
三、单质、化合物、氧化物
成功之处
本堂课在人类文化背景下构建知识体系，使单调的化学实验基本操作教学富有启发性、探究性，体现出其应用价值，达到科学教育与人文教育相映生辉的效果，在实践中促进学生发展，课堂活而有序、活而有效
不足之处
电解水实验时，电解的速率太慢，且电源正极产生的气体与负极产生的气体体积比小于1∶2，实验结果没有达到设计的预期效果
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