2024秋初中化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)教學(xué)設(shè)計(jì)（教案）課題2 水的組成

PAGEPAGE4課題2水的組成水雖然是學(xué)生非常熟悉的物質(zhì)，但怎樣以化學(xué)的眼光認(rèn)識(shí)水，學(xué)生是陌生和不習(xí)慣的。本課題以人類認(rèn)識(shí)水的組成的簡(jiǎn)要史實(shí)引入并展開，符合事物的認(rèn)識(shí)規(guī)律，貼近學(xué)生的實(shí)際，有利于縮小學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)的距離感，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對(duì)水的組成的認(rèn)識(shí)是通過氫氣的燃燒實(shí)驗(yàn)、水的電解實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的討論分析獲得的，體現(xiàn)了認(rèn)識(shí)客觀世界的科學(xué)過程和方法。這樣展現(xiàn)知識(shí)具有啟發(fā)學(xué)生思維的作用，同時(shí)也滲透了科學(xué)思想方法的教育。在認(rèn)識(shí)了水的組成的基礎(chǔ)上，結(jié)合第二單元所學(xué)氧氣的知識(shí)，從它們組成上的區(qū)別歸納出單質(zhì)、化合物、氧化物的概念。結(jié)合水的分解反應(yīng)深化對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)——有新物質(zhì)生成，元素的種類不變。課題水的組成課型新授課素養(yǎng)目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)水的組成，了解并區(qū)分單質(zhì)和化合物。2.結(jié)合資料，從人類認(rèn)識(shí)水的組成的過程中體會(huì)科學(xué)探究和思維的方法，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)探究和創(chuàng)新思維的重要性。3.了解人類認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的過程和方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的精神教學(xué)重點(diǎn)水的組成。教學(xué)難點(diǎn)對(duì)單質(zhì)、化合物、氧化物概念的理解。教具準(zhǔn)備電解水實(shí)驗(yàn)裝置、12V低壓直流電源、酒精燈、火柴、水、氫氧化鈉溶液，小木條。課前預(yù)習(xí)1.不純的氫氣點(diǎn)燃時(shí)可能發(fā)生爆炸，因此點(diǎn)燃?xì)錃馇氨仨汄?yàn)純。若點(diǎn)燃?xì)錃鈺r(shí)，發(fā)出尖銳爆鳴聲，表明氣體不純，聲音很小則表明較純。備課筆記課前預(yù)習(xí)2.在電解水的實(shí)驗(yàn)中，正極產(chǎn)生的氣體是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的氣體是氫氣，它們的體積比為1∶2，此實(shí)驗(yàn)證明了水在通電的條件下分解生成氫氣和氧氣，說明水是由氫元素和氧元素組成的。3.由不同種元素組成的純凈物叫化合物；由兩種元素組成的化合物中，其中一種元素是氧元素的叫氧化物；由同種元素組成的純凈物叫單質(zhì)。新課導(dǎo)入［提問］通過上幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道空氣對(duì)我們來說很重要。這節(jié)課我們將學(xué)習(xí)和了解另一種我們非常常見的化學(xué)物質(zhì)。它在我們的生活中同空氣一樣重要。你們知道它是什么嗎？［回答］水。［展示］展示一瓶蒸餾水。［提問］純凈的水有哪些物理性質(zhì)？（顏色、氣味、沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)）［回答］學(xué)生甲：水是無(wú)色、無(wú)味的透明液體。學(xué)生乙：水的沸點(diǎn)是100℃，水的凝固點(diǎn)是0℃。［講解］教師糾正、歸納并聯(lián)系自然現(xiàn)象、生活實(shí)際適當(dāng)作些拓展。進(jìn)行新課知識(shí)點(diǎn)一、氫氣的性質(zhì)［講解］氫氣物理性質(zhì)：無(wú)色無(wú)味的氣體，難溶于水，密度比空氣小。氫氣化學(xué)性質(zhì)：能燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，在火焰上方罩一燒杯，杯壁有水霧。［拓展］在點(diǎn)燃的條件下，純凈的氫氣可以在空氣里安靜地燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，燃燒產(chǎn)物是水，所以被認(rèn)為是最清潔的燃料。如果氫氣不純，混有空氣（或氧氣），點(diǎn)燃時(shí)就有可能會(huì)發(fā)生爆炸。氫氣可以燃燒，所以常用點(diǎn)燃?xì)怏w的方式來檢驗(yàn)，若氣體燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰則生成的氣體為氫氣。［提問］混有空氣或氧氣的氫氣遇明火會(huì)發(fā)生爆炸，那么在你使用氫氣，尤其是點(diǎn)燃?xì)錃鈺r(shí)應(yīng)注意什么問題？具體應(yīng)怎樣做？備課筆記課堂拓展：在101kPa時(shí)，水的熔點(diǎn)是0℃，沸點(diǎn)是100℃，4℃時(shí)，密度最大，為1g/cm3。

進(jìn)行新課［講解］使用氫氣時(shí)，要注意安全。點(diǎn)燃?xì)錃馇?，一定要檢驗(yàn)氫氣純度。氫氣的驗(yàn)純方法：由于氫氣具有可燃性。若氫氣中混有氧氣，點(diǎn)燃時(shí)可能發(fā)生爆炸，因而點(diǎn)燃?xì)錃馇耙欢ㄒ獧z驗(yàn)氫氣的純度。檢驗(yàn)方法：收集一試管氫氣，用拇指堵住，移近火焰，聽到尖銳爆鳴聲，說明氫氣不純，需要再收集，再檢驗(yàn)；若聽到很小的“噗”的一聲，表明氫氣較純。［注意］凡是可燃性氣體在點(diǎn)燃時(shí)都要驗(yàn)純,以防爆炸，如天然氣、一氧化碳等。知識(shí)點(diǎn)二、水的組成［引入］那么水是由哪些元素組成的呢？下面我們用實(shí)驗(yàn)來回答這個(gè)問題。［展示］介紹水電解器及電解液（在水電解器的玻璃管里注滿水，在水中加入少量的氫氧化鈉溶液或硫酸鈉溶液，增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，加快水的電解速率，一個(gè)電極接電源正極，另一個(gè)電極接電源負(fù)極，接通直流電源。）［提問］注意觀察，電極上發(fā)生什么現(xiàn)象？?jī)芍РＡЧ軆?nèi)的液面有什么變化？［回答］接通電源后，電極上有氣泡產(chǎn)生。兩支玻璃管里匯集了氣體，液面降低，其中正極產(chǎn)生的氣體比負(fù)極產(chǎn)生的氣體少。［提問］片刻后，比較兩支玻璃管中產(chǎn)生氣體的體積。［回答］正極產(chǎn)生的氣體與負(fù)極產(chǎn)生的氣體體積比約為1∶2。（正氧負(fù)氫一比二）［講述］水電解后兩支玻璃管中得到的氣體是同一物質(zhì)，還是不同物質(zhì)？電解得到的物質(zhì)究竟是什么？我們通過實(shí)驗(yàn)來鑒定。［演示］用一根帶火星的木條檢驗(yàn)正極產(chǎn)生的氣體。注意觀察現(xiàn)象。［回答］木條復(fù)燃，說明正極產(chǎn)生的氣體是氧氣。［演示］用一根點(diǎn)燃的火柴檢驗(yàn)負(fù)極產(chǎn)生的氣體。注意觀察現(xiàn)象。［回答］看到微弱的淡藍(lán)色火焰(或聽到爆鳴聲)。［講解］這種氣體能燃燒，說明負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣。備課筆記知識(shí)拓展：氫氣是相同條件下密度最小的氣體。要點(diǎn)提示：通電時(shí)必須使用直流電，且常在水中加入少量的硫酸鈉或氫氧化鈉溶液，以增強(qiáng)水的導(dǎo)電性。特別提醒：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，可以推知水是由氫元素和氧元素組成的。但不可以說水是由氫氣和氧氣組成的，因?yàn)樗且环N純凈物。進(jìn)行新課實(shí)驗(yàn)表明：水電解后生成氫氣和氧氣。［討論］（1）在水的電解實(shí)驗(yàn)里，有新物質(zhì)生成嗎？水發(fā)生了什么變化？（2）在上述這個(gè)變化的前后，參與反應(yīng)的元素種類有無(wú)變化？（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水電解生成氧氣和氫氣兩種氣體，能不能說明水是由氧氣和氫氣組成的混合物？［回答］（1）有新物質(zhì)生成，發(fā)生了化學(xué)變化。（2）沒有變化。（3）不能。水是純凈物，應(yīng)該說水是由氫（H）元素和氧（O）元素組成的。［追問］理論上與正、負(fù)兩極相連的試管內(nèi)匯集的氣體體積比應(yīng)是1∶2，但在實(shí)驗(yàn)操作中兩試管匯集的氣體體積比往往小于l∶2。這是為什么？［回答］原因1：可能有部分氧氣與電極發(fā)生了氧化反應(yīng)，使氧氣的體積偏少。原因2：氧氣在水中的溶解能力比氫氣要稍大一些。知識(shí)點(diǎn)三、單質(zhì)、化合物、氧化物［提問］通過剛才的實(shí)驗(yàn)，我們可以知道，水（H2O）、氫氣（H2）、氧氣（O2）雖然都是純凈物，但它們的組成卻各不相同。你能說說區(qū)別嗎？［講解］氫氣是由氫元素組成的，氧氣是由氧元素組成的，而水中含有氫元素和氧元素。氫氣和氧氣都是由一種元素組成，而水是由兩種元素組成。［結(jié)論］我們把這種組成中含有不同種元素的純凈物叫作化合物，而由同種元素組成的純凈物叫作單質(zhì)。［提問］想想看，你還知道哪些單質(zhì)，哪些化合物呢？將你找的物質(zhì)的化學(xué)符號(hào)，填在方框內(nèi)。［回答］1.單質(zhì)：如O2、H2、N22.化合物：如H2O、CO2、Fe3O4、Al2O3、P2O5［提問］CO2、P2O5、Fe3O4、MnO2、CO、SO2……，大家發(fā)現(xiàn)這些物質(zhì)的組成有什么特點(diǎn)？備課筆記記憶口訣：水中通入直流電，正氧負(fù)氫會(huì)出現(xiàn)，氫二氧一體積比，任何時(shí)候都不變。［回答］都是化合物、都含有氧元素、都由兩種元素組成。［講解］我們把由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物叫作氧化物。物質(zhì)家族種類繁多，在化學(xué)研究中，我們常依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行分類，分類是一種科學(xué)方法。根據(jù)研究對(duì)象的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)，將其分為不同的類別，可以幫助我們分門別類地研究和認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化的規(guī)律，以便更好地認(rèn)識(shí)這些物質(zhì)。［歸納］物質(zhì)的簡(jiǎn)單分類教學(xué)板書課題2水的組成氫氣的性質(zhì)物理性質(zhì)：無(wú)色、無(wú)臭的氣體，難溶于水，密度比空氣小。氫氣的化學(xué)性質(zhì)：可燃性。3.水的組成（1）電解水的實(shí)驗(yàn)：①現(xiàn)象：兩端電極附近出現(xiàn)氣泡，正、負(fù)極生成氣體體積比為1∶2。②產(chǎn)物檢驗(yàn)：a.正極氣體：能使燃著的木條燃燒更旺→氧氣b.負(fù)極氣體：能夠燃燒，火焰呈淡藍(lán)色→氫氣（2）水是由氫元素和氧元素組成的3.單質(zhì)、化合物、氧化物（1）單質(zhì)：由同種元素組成的純凈物。（2）化合物:由不同種元素組成的純凈物。（3）氧化物：由兩種元素組成，其中一種元素是氧元素的化合物。課堂小結(jié)本節(jié)課通過電解水實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)到了水是由氫元素和氧元素組成的，初步建立“反應(yīng)前后元素種類不變的觀念”，并學(xué)習(xí)了單質(zhì)、化合物、氧化物等基本概念，進(jìn)一步加深物質(zhì)分類的思想，從而了解物質(zhì)的多樣性。備課筆記特別提醒：混合物是由不同種物質(zhì)組成的，且各種物質(zhì)不一定含有不同種元素，例如把氧氣（O2）和臭氧（O3）放在一起是混合物；而化合物是由一種物質(zhì)組成，其中含有不同種元素，例如氯酸鉀（KClO3）是由三種元素組成的一種物質(zhì)，是化合物。易錯(cuò)辨析：①單質(zhì)和化合物都必須是純凈物。由同種元素組成的物質(zhì)不一定是單質(zhì)，如O2和O3混合就不是單質(zhì)，而是混合物。而由不同種元素組成的物質(zhì)可能是化合物，也可能是混合物。②含有氧元素的化合物不一定是氧化物。如高錳酸鉀(KMnO4)就不是氧化物。教材習(xí)題解答練習(xí)與應(yīng)用（P95）1.D2.B3.bacdcda4.混合物：（1）純凈物：（2）（3）（4）（5）（6）（7）（8）單質(zhì)：（2）（6）（7）化合物：（3）（4）（5）（8）氧化物：（3）（4）（8）5.（1）不正確。有些物質(zhì)以單質(zhì)的形式存在，如氧氣、氮?dú)獾?。?）不正確。冰和水是同種物質(zhì)的兩種狀態(tài)，混合得到的是純凈物。（3）不正確。只有含兩種元素，且其中一種元素是氧元素的化合物才是氧化物。6.（1）①氫氣氫氣+氧氣水②水+鐵四氧化三鐵+氫氣（2）氫氣氧氣（3）氫元素和氧2個(gè)氫原子和1個(gè)氧（4）按照所含物質(zhì)種類分，水屬于純凈物；按照所含元素種類分，水屬于化合物；按組成元素特點(diǎn)分，水屬于氧化物。難題解答例1有關(guān)電解水實(shí)驗(yàn)(如圖)的下列敘述，錯(cuò)誤的是（）A.試管甲中的氣體是氫氣B.試管乙中的氣體是氧氣C.該實(shí)驗(yàn)證明水由氫氣和氧氣組成D該實(shí)驗(yàn)證明水由氫元素和氧元素組成【解析】從圖中看出，甲管中收集到的氣體是乙管的約2倍，故甲管是氫氣，乙管中是氧氣，故A、B對(duì)；電解水生成氫氣和氧氣，證明水是由氫氧兩種元素組成，而不是由氫氣和氧氣組成，故C錯(cuò)D對(duì)?！敬鸢浮緾備課筆記難題解答例2有①石灰水，②高錳酸鉀，③冰水共存物，④空氣，⑤過氧化氫，⑥液氧，⑦鋁箔，⑧二氧化錳等八種物質(zhì)。其中屬于混合物的有（填序號(hào)），屬于單質(zhì)的有（填序號(hào)），屬于化合物的有（填序號(hào)）。【解析】首先將物質(zhì)分為混合物和純凈物兩大類。石灰水和空氣都是由多種物質(zhì)組成的，是混合物，其余的是純凈物。純凈物再根據(jù)組成來判斷是單質(zhì)還是化合物。如高錳酸鉀的化學(xué)式是KMnO4，是三種元素組成的化合物，冰水共存物實(shí)質(zhì)都是水（H2O），是兩種元素組成的化合物，過氧化氫（H2O2）、二氧化錳（MnO2）也是兩種元素組成的化合物。液氧（O2）、鋁箔（Al）是同種元素組成的單質(zhì)?！敬鸢浮竣佗堍蔻撷冖邰茛嗖贾米鳂I(yè)：完