课题1 水的组成教案（名师）

第三单元

课题1

水的组成

教案

【教学目标】

1.知识与技能

（1）通过电解水的实验探究活动认识水的组成。

（2）了解氢气的性质，由氢气燃烧实验初步推测水的组成。

（3）知道单质、化合物、氧化物的概念，能够区分单质、化合物、氧化物。

2.过程与方法

（1）认识科学探究的意义和基本过程，进行初步的探究活动。

3.情感态度和价值观

（1）通过电解水的实验对学生进行物质无限可分性教育，培养实事求是的态度。

【教学重点】

（1）通过实验活动分析水的组成。

（2）能够区分单质、化合物、氧化物。

【教学难点】

（1）通过实验活动分析水的组成。

（2）能够区分单质、化合物、氧化物。

【课前准备】

多媒体课件、电解水实验所需器具、氢气燃烧所需器具。

【课时安排】

1课时

【教学过程】

一、导入新课

大家了解水吗？想了解它吗？知道它的组成吗？

在18世纪末以前，水曾经被认为是一种元素。直到18世纪末，拉瓦锡等人通过对水的生成和分解实验的研究，才最终认识了水的组成，水不是由一种元素组成的。

在18世纪末，普利斯特里把易燃空气和空气混合后盛在干燥/洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时，发出爆鸣声，且瓶内壁上出现了液滴。后来卡文迪许用纯氧代替空气进行上述实验，确认液滴是水，并确认约2体积的易燃空气与1份体积的氧恰好化合成水。

可惜两位科学家没有揭示出水不是一种元素，一年后，拉瓦锡重复了他们的实验，并又做了一个实验：让泼水蒸气通过一根烧红的枪管，得到易燃空气，他得出结论，水不是一种元素，而是易燃空气和氧的化合物，并将易燃空气命名为生成水的元素，即氢。

二、新课学习

我们了解一下水，我们填写一下表格

颜色

气味

状态

密度

熔点

沸点

[ 颜色

气味

状态

密度

3

熔点

沸点

100℃

无色

无味

液体

4 ℃时密度最大为１/cm

0℃

] 水还有一个特殊的性质，水在0℃～4℃之间即热缩冷胀。

一、氢气

研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。

氢气是无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气小，是自然界最轻的气体。

收集氢气通常用排水法和向下排空气法，大家知道为什么吗？

[氢气难溶于水、氢气密度比空气小] 氢气具有可燃性，混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸。因此点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。方法如视频。

视频：氢气的验纯

用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指点火。发出尖锐的爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯。纯净的氢气可以安静的燃烧。

视频：氢气的燃烧

氢气在空气中燃烧时，产生淡蓝色火焰，在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯，烧杯壁上有水雾生成。

这个反应的表达式为：

氧气+氢气水

由这个实验事实，我们可以得出结论：

氢气燃烧生成了水，证明水含有氢元素、氧元素

我们常用氢气来填充气球和氢气用来做高能燃料。你知道原因吗？

[氢气密度小，氢气的可燃性] 二、电解水

人们发现氢气在空气或氧气中燃烧生成水之后，又研究了水的分解实验。

1.实验装置

观图：左为电解水简易装置，右为电解水器。

视频：电解水

2.检验气体

用带火星的木条检验正极管中的气体；能使带火星的木条复燃。所以此气体为氧气。

负极管中的气体接近火焰时，气体能够燃烧。所以此气体为氢气。

3.实验现象

我们通过视频和上面的分析，来填写完成下面的表格。

现象

体积比

性质

结论

表达式

[

现象

体积比

性质

结论

表达式

] 由上可知水是由氧元素和氢元素组成的。

拓展问题1：为什么在实际实验中，H2体积往往大于O2体积的2倍？

[①氧气比氢气易溶于水；②正极材料消耗了部分氧气。] 拓展问题2：在水的电解实验里,有新物质生成吗? [有新物质生成，所以是化学变化] 知识应用：

1．电解水时，一般都加入少量稀硫酸或氢氧化钠溶液，其原因是（ B ）

A.它能使水分解

B.可以增加水的导电性 C.可以更多地生成氢气和氧气异常

正极

产生气泡（慢）

1 能使带火星的小木条复燃

氧气

水氧气+氢气

负极

产生气泡（快）

2 能燃烧

氢气

正极

负极

D.可以用它除去水中的有害物质

2.下列有关氢气的说法不正确的是（ C ）

A.氢气在氧气中燃烧发生淡蓝色火焰

B.点燃氢气前一定要检验其验纯

C.点燃氢气一定会产生爆炸 D.氢气难溶于水可以用排水集气法收集

根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的。

当水分子分解时，生成了氢原子和氧原子，2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚焦成氧气。2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚焦成氢气。

三、单质、化合物、氧化物

由上可知氢气中含有氢元素，氧气中含有氧元素。象这种由同种元素组成的纯净物叫做单质。如Fe、Al、N2、P、C等

水中含有氢元素和氧元素，这种组成中含有不同元素的纯净物叫做化合物。如CO2、SO2、KMnO4等。

分析：H2O、 CO2、SO2、Fe3O4、Ｐ2O５在组成上有何特点？

[它们都是两种元素，其中的一种元素是氧元素] 我们把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。

问题：①KMnO4、O2、NaCl是氧化物吗？②O2、N2的混合物呢？

[①中全不是氧化物，因为氧化物是两种元素，一种是氧。②中全不是氧化物，因为氧化物是纯净物] 在这里我们对物质的分类进行归纳：

物质分为纯净物，纯净物由同种元素组成，纯净物包括单质和化合物。化合物中又有氧化物。

与纯净物对应的是由多种物质构成的混合物。

知识应用：

下列物质中：

⑴氧气 ⑵氢气 ⑶硫磺 ⑷冰水混合物 ⑸海水 ⑹天然水 ⑺蔗糖水 ⑻5%双氧水 ⑼铜 ⑽空气 ⑾高锰酸钾 ⑿石灰水 ⒀氯酸钾 ⒁五氧化二磷 ⒂铁粉 ⒃氧化铁

属于混合物的是____________ 属于单质的是____________ 属于化合物的是____________ 属于氧化物的是____________ [属于混合物的是_⑸、⑹、⑺、⑻、⑽、⑿_

属于单质的是_⑴、⑵、⑶、⑼、⒂_ 属于化合物的是_⑷、⑾、⒀、⒁、⒃_ 属于氧化物的是_⑷、⒁、⒃_] 课堂练习：

1.水和冰的混合体属于( B ) ①混合物；②纯净物；③化合物；④单质；⑤氧化物。

A．① B．②③⑤ C．②④ D．②④⑤

2.在电解水实验中如果与电源正极相连的试管内汇集了2L气体，那么与电源负极相连的试管内汇集的（ C ）

A、2L B、1L C、4L D、无法确定

3.关于水的组成说法中正确的是（ C ）

A、水是水元素组成

B、水是由氢气和氧气组成

C、水是由氢元素和氧元素组成 D、水的组成很复杂，至今没有明确的答案

4.鉴别H2、O2、N2、空气四种气体最好选用（ D ）

A、观察其颜色和状态

B、嗅其味道

C、用带火星木条分别伸入气体中

D、用燃着的木条分别伸入气体中

课堂小结：

通过本节的学习，我们学习了什么？

1.氢气的物理性质和化学性质

2.氢气的检验方法

3.水的组成及电解水实验

4.区分单质和化合物

【板书设计】

一、氢气

最轻的气体 可燃性

二、水的组成

电解水

水氧气+氢气

水由氢元素和氧元素组成

三、单质、化合物、氧化物

【作业布置】

1.完成P82练习与应用。

2.收集关于水的相关资料，丰富自己对水的认识。

【教学反思】

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。

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，结果没有达到设计的预期效果。

通过对氢气燃烧和水的电解两个实验的分析，教师以问题引导学生交流讨论、分析问题、归纳方法，教会学生研究纯净物的方法有分解反应和化合反应。让学生参与给物质分类的过程，感知物质分类概念的形成依据，培养化学运用化学知识，分析解决实际问题的应用能力。并且通过化学史的介绍，体会化学家在研究过程中的科学精神，渗透学科思想方法。