人教版九年級(jí)上冊(cè)化學(xué)第四單元-課題2 水的組成（第1課時(shí)）（教學(xué)設(shè)計(jì)）

第四單元《自然界的水》教學(xué)設(shè)計(jì)課題2水的組成第1課時(shí)水的組成的探究課題1水資源及其利用課時(shí)2授課年級(jí)初三課標(biāo)要求1.認(rèn)識(shí)水的組成。2.學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐活動(dòng)：水的組成及變化的探究。3.跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)：制作模型并展示科學(xué)家探索物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)的歷程。教材分析本課時(shí)以人類認(rèn)識(shí)水組成的簡(jiǎn)要史實(shí)引入并展開，模擬史實(shí)的研究過程，分水的生成和水的分解兩步展開。水生成的部分為氫氣的燃燒實(shí)驗(yàn)，水分解的部分為電解水實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，并結(jié)合元素觀、守恒觀的理念，從宏觀和微觀兩個(gè)角度認(rèn)識(shí)了水的組成和構(gòu)成。2024版新教材在電解水實(shí)驗(yàn)中強(qiáng)調(diào)了水的電解屬于化學(xué)變化，通過此知識(shí)滲透物質(zhì)組成探究的方法，即通過物質(zhì)的化學(xué)變化探究物質(zhì)組成的思想。學(xué)情分析探究物質(zhì)的組成是化學(xué)學(xué)習(xí)的任務(wù)之一，通過前面的學(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗(yàn)的積累，學(xué)生不僅知道水是我們身邊最常見的物質(zhì)之一，而且對(duì)水的物理性質(zhì)也有了一定的了解。但對(duì)于水的組成，學(xué)生并不完全了解。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變來確定物質(zhì)的組成是一種常用的方法，這種思想學(xué)生可能不會(huì)想到，但經(jīng)過引導(dǎo)學(xué)生還是能理解的。本課時(shí)的難點(diǎn)是學(xué)生在氫氣燃燒和水電解這兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)中強(qiáng)化證據(jù)推理、模型建構(gòu)等科學(xué)思維，逐步建構(gòu)起探究物質(zhì)組成的一般思路。教學(xué)目標(biāo)1.通過氫氣燃燒實(shí)驗(yàn)和電解水實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)水的組成，了解探究物質(zhì)組成的一般思想和方法。2.了解并體驗(yàn)科學(xué)家認(rèn)識(shí)水的組成的過程和方法。教學(xué)重、難點(diǎn)重點(diǎn)：1.認(rèn)識(shí)水的組成。2.體驗(yàn)科學(xué)界認(rèn)識(shí)水的組成的過程和方法。難點(diǎn)：了解探究物質(zhì)組成的一般思想和方法。核心素養(yǎng)化學(xué)觀念：通過“水的生成”“水的分解”形成“在一定條件下通過化學(xué)反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化”的觀念；通過對(duì)“水的分解”過程的微觀分析，深化理解“化學(xué)變化的本質(zhì)是原子的重新組合”。科學(xué)思維：通過對(duì)“水的生成”“水的分解”實(shí)驗(yàn)探究，運(yùn)用分析、歸納的科學(xué)方法，發(fā)展學(xué)生基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行證據(jù)推理和建構(gòu)模型的思維能力；通過“水的電解”發(fā)展學(xué)生從宏觀、微觀、符號(hào)相結(jié)合的視角探究物質(zhì)及其變化規(guī)律的認(rèn)識(shí)方式?？茖W(xué)探究與實(shí)踐：通過對(duì)“水的生成”“水的分解”實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)展學(xué)生以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)探究能力，在分析研討中增強(qiáng)與他人溝通交流、合作問題解決的能力?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過對(duì)水的組成的化學(xué)史的了解，初步學(xué)會(huì)批判性思維方法，勇于修正或放棄錯(cuò)誤觀點(diǎn)的科學(xué)精神。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖環(huán)節(jié)一、新課導(dǎo)入【新課導(dǎo)入】從宏觀角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的元素組成，從微觀角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的微粒構(gòu)成是化學(xué)研究的重要內(nèi)容，那么如何探究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)呢？我們就從水這種熟悉的物質(zhì)入手，認(rèn)識(shí)探究物質(zhì)組成的一般思路和方法，同時(shí)也從更多的角度認(rèn)識(shí)水?！净瘜W(xué)史】在學(xué)習(xí)元素的概念時(shí)我們了解到，古人曾認(rèn)為水是一種“元素”，是不能再分的。如我國(guó)古代的“五行說”中就有“水”，西方的“四元素說”中也有“水”，而隨著人類的不斷探索和科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，“水”不是一種“元素”。通過化學(xué)研究物質(zhì)的角度引入本節(jié)課的主題——水的組成的研究，一方面使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，另一方面培養(yǎng)學(xué)生從多角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的思路。環(huán)節(jié)二、氫氣燃燒實(shí)驗(yàn)【學(xué)生活動(dòng)1】閱讀教材P93科學(xué)史話，了解水組成的發(fā)現(xiàn)史?！編熒偨Y(jié)】科學(xué)解密水的組成：1.18世紀(jì)末，英國(guó)化學(xué)家普里斯特利把“易燃空氣”（氫氣）和空氣混合后放在干燥、潔凈的玻璃瓶中，當(dāng)用電火花點(diǎn)火時(shí)，發(fā)出震耳的爆鳴聲，且玻璃瓶上出現(xiàn)了液滴。不久另一位英國(guó)的化學(xué)家卡文迪什用純氧代替空氣進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)所得液滴是水，并確認(rèn)大約2份體積的“易燃空氣”與1份體積的氧恰好化合成水。上述實(shí)驗(yàn)實(shí)際已經(jīng)揭示水不是一種元素，可惜兩位科學(xué)家受當(dāng)時(shí)錯(cuò)誤觀念的束縛，沒能認(rèn)識(shí)這一點(diǎn)，反將其解釋為兩種氣體里都含有水?！緦?shí)驗(yàn)重現(xiàn)】“易燃空氣”即氫氣，仿照科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，探究氫氣的燃燒?！緦?shí)驗(yàn)4-4】教師演示實(shí)驗(yàn)或播放實(shí)驗(yàn)視頻，學(xué)生觀察并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！緦W(xué)生展示】氫氣燃燒的現(xiàn)象。【總結(jié)】氫氣燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，放出大量熱，燒杯內(nèi)壁凝結(jié)有水霧。【教師引導(dǎo)分析】進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證實(shí)生成的無色液滴就是水。寫出上述反應(yīng)的文字表達(dá)式：氫氣+氧氣EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(點(diǎn)燃),→)水。【思考與討論】氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，那么根據(jù)上述反應(yīng)你能否推導(dǎo)出水的元素組成呢？氫氣+氧氣EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(點(diǎn)燃),→)水氫元素氧元素氫元素和氧元素【總結(jié)】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，該實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了水是由氫、氧兩種元素組成?！舅伎肌?jī)晌豢茖W(xué)家雖然有了新發(fā)現(xiàn)，但未能打破傳統(tǒng)觀念的束縛，仍認(rèn)為水是一種“元素”，對(duì)此你有何感想？（學(xué)生暢聊，不設(shè)限）利用科學(xué)家探索“水的組成”的科學(xué)史實(shí)，啟發(fā)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)習(xí)運(yùn)用分析、推理的思維方法，了解科學(xué)家的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。環(huán)節(jié)三、電解水實(shí)驗(yàn)【過渡】通過氫氣在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明水是由氫元素和氧元素組成的。還有其他的方法證明水的組成嗎？【化學(xué)史】科學(xué)解密水的組成拉瓦錫重復(fù)了普利斯特里和卡文迪什的實(shí)驗(yàn)，并做了一個(gè)相反的實(shí)驗(yàn)：將水蒸氣通過1050℃的高溫金屬管，重新獲得“易燃空氣”，拉瓦錫將這種氣體叫做“生成水的氣體”。【過渡】下面我們?cè)俅文M化學(xué)家的實(shí)驗(yàn)，從水的分解的角度探究水的組成。【探究】水的組成及變化。如圖為電解水的實(shí)驗(yàn)裝置，一個(gè)直流電源，正負(fù)極分別連接一個(gè)帶尖嘴的玻璃管?！緦W(xué)生活動(dòng)】教師演示實(shí)驗(yàn)或播放實(shí)驗(yàn)視頻，學(xué)生觀察并描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?！静僮?】玻璃管中加滿水，接通直流電源?！咎崾尽恐饕獜南卤硭镜慕嵌扔^察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?，F(xiàn)象與電源正極相連的玻璃管內(nèi)與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)有氣體產(chǎn)生有氣體產(chǎn)生比較兩個(gè)玻璃管內(nèi)現(xiàn)象的差異負(fù)極與正極產(chǎn)生的氣體體積比約為2:1【操作2】切斷上述裝置中的電源，用燃著的木條分別在兩個(gè)玻璃管尖嘴口檢驗(yàn)電解反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容檢驗(yàn)與電源正極相連的玻璃管內(nèi)的氣體檢驗(yàn)與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)的氣體現(xiàn)象使燃著的木條燃燒更旺氣體燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰解釋正極產(chǎn)生的氣體為氧氣負(fù)極產(chǎn)生的氣體為氫氣【分析與結(jié)論】（1）水在通電后發(fā)生了什么變化?（2）寫出水電解反應(yīng)的文字表達(dá)式，分析水的元素組成？【解析】（1）經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，水通電后有氧氣和氫氣兩種新物質(zhì)生成，說明水在通電后發(fā)生了化學(xué)變化。（2）依據(jù)反應(yīng)前后元素守恒可知，水是由氫元素和氧元素組成的。水EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(通電),→)氫氣+氧氣氫元素和氧元素氫元素氧元素【疑問】那么水電解只有這兩種物質(zhì)生成嗎？還有沒有其他物質(zhì)生成？如何驗(yàn)證？【資料】二百多年前，拉瓦錫做了著名的水的化合和分解實(shí)驗(yàn)：將一定質(zhì)量的氫氣和氧氣在一起燃燒，化合后生成了同質(zhì)量的水；再將這些水分解，仍然得到原來的同質(zhì)量的氫氣和氧氣?！究偨Y(jié)】拉瓦錫從定量的角度得出結(jié)論：電解水只生成氫氣和氧氣?！緦?shí)驗(yàn)總結(jié)】水在直流電的作用下，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在正負(fù)極分別生成了氧氣和氫氣，且產(chǎn)生氫氣和氧氣的體積比約為2:1。并依據(jù)反應(yīng)前后元素守恒可知，水是由氫元素和氧元素組成的?！局v解】根據(jù)精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，每個(gè)水分子是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成的，因此水可以表示為H2O?！緦W(xué)生活動(dòng)】交流討論：怎樣從微觀的角度分析水分解的變化過程呢？【總結(jié)】1個(gè)水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成，水分子電解后分解成氫原子和氧原子，2個(gè)氫原子結(jié)合成1個(gè)氫分子，2個(gè)氧原子結(jié)合成1個(gè)氧分子。通過逐步引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、描述和分析，使學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)探究對(duì)認(rèn)識(shí)物質(zhì)組成的重要性，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和分析推理能力通過對(duì)水的宏觀和微量認(rèn)識(shí)，促進(jìn)學(xué)生形成宏微結(jié)合的化學(xué)思維方式，，幫助學(xué)生建立宏觀和微觀之間的聯(lián)系。課堂總結(jié)本節(jié)課我們從水的生成和水的分解兩個(gè)角度認(rèn)識(shí)了水的組成，還從微觀的角度認(rèn)識(shí)了水分解的實(shí)質(zhì)。課堂練習(xí)1.電解水實(shí)驗(yàn)如圖。下列說法不正確的是（）A．試管2中得到氧氣B．產(chǎn)生氫氣與氧氣的體積比約為2:1C．該實(shí)驗(yàn)說明水由氫氣和氧氣組成D．該化學(xué)反應(yīng)的條件是通直流電2.下列有關(guān)電解水實(shí)驗(yàn)的說法錯(cuò)誤的是（）A．a(chǎn)和b體積比約為2：1 B．氫氣（H2）具有可燃性 C．水是由氫元素和氧元素組成的 D．水的電解是物理變化3.如圖是電解水的簡(jiǎn)易裝置和電解水的微觀示意圖。(1)圖1中，通電一段時(shí)間后，寫出A、B試管內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積比：________。(2)電解水的微觀示意圖(圖2)中正確的排列順序?yàn)開______。【答案】1.C2.D3.（1）1:2（2）②③①板書設(shè)計(jì)課題2水的組成第1課時(shí)水的組成的探究一、氫氣：可燃性氫氣+氧氣EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up11(點(diǎn)燃),→)水氫元素氧元素氫元素和氧元素（元素守恒）二、電解水：正氧負(fù)氫、氫二氧一水EQ\*jc2\*hps12\o\ad(\s\up1