2024年新科粵版（粵教版）化學(xué)九年級(jí)上冊(cè) 第二單元 空氣、物質(zhì)的構(gòu)成與組成 4跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)：學(xué)習(xí)探究水的組成的科學(xué)史并制作分子模型 教學(xué)課件

第2章空氣、物質(zhì)的構(gòu)成與組成2.4跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)：學(xué)習(xí)探究水的組成的科學(xué)史并制作分子模型課程講授項(xiàng)目活動(dòng)1學(xué)習(xí)探索物質(zhì)組成與構(gòu)成的歷程

物質(zhì)是由原子、分子等微觀粒子構(gòu)成的。查閱資料，通過(guò)學(xué)習(xí)科學(xué)史實(shí)可以體會(huì)科學(xué)家探索物質(zhì)的組成與構(gòu)成的智慧。課程講授水的組成的發(fā)現(xiàn)歷程1

1766年，英國(guó)的科學(xué)家卡文迪許發(fā)現(xiàn)將金屬鋅加入到硫酸中，會(huì)產(chǎn)生一種無(wú)色氣體，這種氣體與空氣混合后點(diǎn)燃，發(fā)生威力巨大的爆炸，他將這種氣體叫做“可燃空氣”。同一時(shí)期，英國(guó)的科學(xué)家普利斯特里，也在研究這種“可燃空氣”。這種氣體密度只有空氣的1/11。普利斯特里多次將這種猛烈的爆炸當(dāng)作魔術(shù)在當(dāng)時(shí)的歐洲貴族聚會(huì)上進(jìn)行表演，某一次爆炸表演結(jié)束后，他發(fā)現(xiàn)玻璃容器的內(nèi)壁有白霧。隨后通過(guò)多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)這霧就是水。

1775年，法國(guó)科學(xué)家拉瓦錫通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證空氣不是一種元素，空氣是一種混合物，其中氧氣約占1/5。閱讀資料1：課程講授水的組成的發(fā)現(xiàn)歷程2

1776年，瑞典科學(xué)家舍勒加熱硝酸鉀獲得了比較純凈的氧氣。1781年，卡文迪許改進(jìn)了原來(lái)的實(shí)驗(yàn)方案，他用純凈的氧氣代替空氣，發(fā)現(xiàn)“可燃空氣”在純氧中可以安靜燃燒，發(fā)出藍(lán)色火焰。他還發(fā)現(xiàn)1體積氧氣和2體積“可燃空氣”恰完全反應(yīng)，生成物只有水，沒(méi)有別的物質(zhì)。但卡文迪許未能突破傳統(tǒng)觀念的來(lái)縛，錯(cuò)誤地用兩種氣體里都含有水這種“元素"，來(lái)解釋所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

1782年，拉瓦錫將水蒸氣通過(guò)1000多攝氏度高溫金屬鐵管，獲得了“可燃空氣”和黑色固體。這個(gè)變化可以表示為:鐵＋水黑色固體＋可燃空氣”。由此他認(rèn)為水不是一種元素，而是由“可燃空氣”和氧結(jié)合形成的化合物。閱讀資料1：課程講授水的組成的發(fā)現(xiàn)歷程3

1787年，拉瓦錫命名這種“可燃空氣”為“氫氣”，正式提出“氫”是一種元素。

1800年英國(guó)科學(xué)家尼克爾森和卡里斯特爾用“伏打電池”在常溫下進(jìn)行了水的電解實(shí)驗(yàn)獲得成功，進(jìn)一步證明了拉瓦錫的結(jié)論。閱讀資料1：課程講授分子概念的形成1

1803年，10月18日，道爾頓在曼徹斯特的學(xué)會(huì)上第一次宣讀了他的有關(guān)原子論的論文。論文中說(shuō)了如下幾個(gè)原子論的要點(diǎn)：

1.元素的最終組成稱為簡(jiǎn)單原子，它們是不可見(jiàn)的，既不能創(chuàng)造，也不能毀滅和再分割，它們?cè)谝磺谢瘜W(xué)變化中本性不變。

2.同一元素的原子，其形狀、質(zhì)量及性質(zhì)是相同的，不同元素的原子則相反。每一種元素以其原子的質(zhì)量為其最基本的特征（此點(diǎn)乃道原子論的核心）。

3.不同元素的原子以簡(jiǎn)單數(shù)目的比例相結(jié)合，形成化合物?；衔锏脑臃Q為復(fù)雜原子，其質(zhì)量為所含各元素原子質(zhì)量的總和。同一種復(fù)雜原子，其形狀、質(zhì)量及性質(zhì)也必然相同。閱讀資料2：課程講授分子概念的形成2

意大利化學(xué)阿伏加德羅（1776—1856）以意大利物理學(xué)家蓋-呂薩克(1778—1850)的氣體化合體積定律為基礎(chǔ)，通過(guò)合理的概括和推理，引入了分子的概念。

蓋-呂薩克在進(jìn)行大量的氣體研究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出:“各種氣體在相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，常以簡(jiǎn)單體積比相結(jié)合。”由于道爾頓的原子學(xué)說(shuō)中沒(méi)有分子的概念，未能看到單質(zhì)分子會(huì)由雙原子或多原子構(gòu)成。因而，按照道爾頓的學(xué)說(shuō)，在化合物的復(fù)雜原子中就會(huì)出現(xiàn)“半個(gè)原子”的矛盾現(xiàn)象。阿伏加德羅敏銳地看到，只要在物體和原子這兩種物質(zhì)層次之間再引進(jìn)一個(gè)新的關(guān)節(jié)點(diǎn)新的分割層次——分子，就可以把道爾頓的學(xué)說(shuō)與蓋-呂薩克的氣體合體積定律順利地統(tǒng)一起來(lái)。閱讀資料2：課程講授分子概念的形成3

對(duì)化合物而言，分子即相當(dāng)于道爾頓的“復(fù)雜原子”，對(duì)單質(zhì)來(lái)說(shuō)，同樣包含這樣-一個(gè)層次，只不過(guò)是由相同的原子結(jié)合成分子。對(duì)蓋-呂薩克的氣體化合體積定律的解釋?zhuān)灰J(rèn)為相同溫度、壓強(qiáng)下，同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子，便可以得到圓滿的回答;如果認(rèn)為各種元素的單質(zhì)都含有兩個(gè)或多個(gè)原子，也就不會(huì)出現(xiàn)“半個(gè)原子”那樣的矛盾了。由于阿伏加德羅的分子概念是對(duì)道爾頓原子學(xué)說(shuō)的發(fā)展，所以人們把它們統(tǒng)稱為原子——分子論。

道爾頓和阿伏加德羅的原子一分子學(xué)說(shuō)的觀點(diǎn)是物質(zhì)是由分子和原子構(gòu)成的，分子中原子的重新組合是化學(xué)變化的基礎(chǔ)，這觀點(diǎn)奠定了近代化學(xué)的基礎(chǔ)。閱讀資料2：課程講授但水的組成及化學(xué)式是怎么知道的呢？我們通過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)一下。水的組成1.水是由水分子構(gòu)成的；2.每個(gè)水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成；3.水是由氫元素和氧元素組成的……

由水的化學(xué)式H2O我們知道：課程講授設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：【實(shí)驗(yàn)2-5】水的電解實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作：往水電解器里注滿水[其中加有少量燒堿(NaOH)或硫酸（H2SO4)，以增加導(dǎo)電性]，連接電源的電極，通入直流電讓水電解，觀察電極上和刻度管內(nèi)有什么現(xiàn)象發(fā)生?，F(xiàn)象：1、連接電源正極產(chǎn)生的氣泡慢3、正、負(fù)極上產(chǎn)生的氣體體積比為1：22、連接電源負(fù)極產(chǎn)生的氣泡快提出問(wèn)題：水有什么元素組成呢？課程講授【實(shí)驗(yàn)2-5】水的電解實(shí)驗(yàn)課程講授經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，停止電解。用帶火星的木條檢驗(yàn)連接電源正極的刻度管內(nèi)的氣體；用點(diǎn)燃的木條檢驗(yàn)連接電源負(fù)極的刻度管內(nèi)的氣體。正極一端產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃證明這種氣體是________。負(fù)極一端產(chǎn)生的氣體能在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰證明這種氣體是________。現(xiàn)象結(jié)論氧氣氫氣課程講授總結(jié)歸納：

兩極氣體：與正極相連的玻璃管內(nèi)的氣體是氧氣（助燃性），可使帶火星的木條復(fù)燃；與負(fù)極相連玻璃管內(nèi)的氣體是氫氣（可燃性），可以燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰。電解水兩電極上產(chǎn)生的氣體種類(lèi)與體積可簡(jiǎn)單記憶為“正氧一、負(fù)氫二”。課程講授通電水氫氣+氧氣H2OH2O2電解水的文字表達(dá)式：課程講授增強(qiáng)水的導(dǎo)電性。原因主要：O2在水中的溶解能力＞H2在水中的溶解能力?！咀⒁馐马?xiàng)】1.加氫氧化鈉或稀硫酸溶液的目的：

2.為什么實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，H2體積往往大于O2體積的2倍？課程講授【思考】關(guān)于水分子分解的示意圖，可以從宏觀、微觀兩個(gè)方面獲得哪些化學(xué)信息？

通電課程講授水是由氫元素和氧元素組成的氫氣氧氣的體積比是2:1宏觀水分子有氫、氧原子構(gòu)成氫、氧原子的個(gè)數(shù)比為2:1微觀電解水實(shí)驗(yàn)的結(jié)論：課程講授

電解水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：在直流電作用下，水分子被破壞，分成氫原子和氧原子，每?jī)蓚€(gè)氫原子重新組合構(gòu)成一個(gè)氫分子，許多氫分子聚集成氫氣；每?jī)蓚€(gè)氧原子重新組合構(gòu)成一個(gè)氧分子，許多氧分子聚集成氧氣。即：舊分子原子新分子

分子被破壞成原子，原子重新組合成新分子的過(guò)程。即分子在化學(xué)反應(yīng)中可再分，原子不可再分。由此得出化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：隨堂小結(jié)水的物理性質(zhì)宏觀組成：水有氫、氧兩種元素組成微觀組成：每個(gè)水分子由兩個(gè)氫原子和一個(gè),氧原子構(gòu)成水的組成課程講授項(xiàng)目活動(dòng)2制作分子模型1.制作模型請(qǐng)你用橡皮泥或黏土等材料制作分子模型。課程講授2.拼裝模型演示電解水的微觀過(guò)程

請(qǐng)你將制作好的水分子模型按照方案二或三進(jìn)行拼裝，然后根據(jù)演示結(jié)果畫(huà)出相應(yīng)的微觀示意圖。2H2O2O4H2H2O2課程講授1.水電解時(shí)，

個(gè)水分子可以拆解出

個(gè)氧原子和

個(gè)氫原子，氧原子和氫原子個(gè)數(shù)比為

。交流討論2.水電解時(shí)，

個(gè)水分子可以得到

個(gè)氧氣分子和

個(gè)氫氣子，氧氣分子和氫氣分子的個(gè)數(shù)比為

。3.化學(xué)變化中，原子、分子的種類(lèi)和數(shù)目都

，元素種類(lèi)

，化學(xué)變化的微觀實(shí)質(zhì)是

的重新組合。（前兩空均填“變化”或“不變”）2241：22121：2不變不變?cè)诱n程講授

水電解過(guò)程中，涉及的物質(zhì)中，屬于單質(zhì)的是

，屬于化合物的是

，屬于氧化物的是

。氧氣、氫氣水水課程講授項(xiàng)目活動(dòng)3展示“水分子漫游記”情景劇

水在生活中無(wú)處不在，請(qǐng)你們演一部“水分子漫游記”情景劇，體會(huì)水分子在變化中的經(jīng)歷。內(nèi)容:“水分子漫游記”情景劇

時(shí)間:5分鐘主角:水分子

形式:現(xiàn)場(chǎng)表演/視頻展示提示:在進(jìn)行展示前，每個(gè)小組需要以“水分子”為主角編寫(xiě)故事大綱。

小組成員可以通過(guò)頭腦風(fēng)暴，充分挖掘生活中見(jiàn)過(guò)的水的狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)途徑及變化情況(漫游地點(diǎn)盡量含自然環(huán)境、動(dòng)植物體內(nèi))，寫(xiě)好劇本后，小組成員共同制作道具，分配角色并做好預(yù)演或拍攝。典型例題考點(diǎn)一：水的電解【例1】電解水實(shí)驗(yàn)在化學(xué)發(fā)展中有著重要意義，下列有關(guān)電解水的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A．電解水產(chǎn)生的氣體是氫氣和氧氣B．電解水屬于化學(xué)反應(yīng)C．電解水說(shuō)明水由氫氣和氧氣組成D．電解水產(chǎn)生的氫氣和氧氣體積比為2：1C典型例題【例2】水是生命的源泉。下列有關(guān)水的說(shuō)法正確的是（）A．生物體內(nèi)水不參與反應(yīng) B．水不能分解為H2和O2C．水結(jié)成冰分子間隔變小 D．常溫常壓下是液體D考點(diǎn)二：水的性質(zhì)典型例題【例3】關(guān)于物質(zhì)水（H2O），以下正確的說(shuō)法是（）A．水是由氫、氧兩種元素組成的B．水分子是由氫元素和氧元素構(gòu)成的C．水是由氫氣和氧氣組成的D．水是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成的考點(diǎn)三：水的組成A典型例題【例4】下列實(shí)驗(yàn)或事實(shí)不能驗(yàn)證水的組成的是（）A．水通直流電，產(chǎn)物為氫氣和氧氣B．點(diǎn)燃純凈的氫氣，產(chǎn)物只有水C．碳與水蒸氣反應(yīng)高溫下生成一氧化碳和氫氣D．水受熱變成水蒸氣，體積變大D謝謝大家愛(ài)心.誠(chéng)心.細(xì)心.耐心，讓家長(zhǎng)放心.孩子安心。最后送給我們自己1、教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng)，而在于善于激勵(lì)喚醒和鼓舞。

2、把美德、善行傳給你的孩子們，而不是留下