初中化学人教版九年级上册课题3 水的组成教学设计

这是一份初中化学人教版九年级上册课题3 水的组成教学设计，共11页。教案主要包含了知识与技能，过程与方法等内容，欢迎下载使用。
教学目标
一、知识与技能
1.了解水的物理性质。
2.了解氢气的性质。
3.认识水的组成。
4.了解化合物、氧化物和单质的概念及区别。
二、过程与方法
1.结合资料，从人类认识水的组成的过程中体会科学探究和思维的方法，认识实验探究和创新思维的重要性。
2.充分利用讨论，培养学生观察、分析、归纳实验现象的能力和习惯。
教学重点
电解水实验；水的组成。
教学难点
1.对化合物、氧化物和单质概念的理解。
2.研究化合物组成的基本方法。
新课引入
［展示图片］ 湛蓝的大海、奔腾的长江、巍巍的雪山、清澈的山泉、洁白的云朵、多彩多姿的水世界；自来水、纯净水、矿泉水……各种不同的饮用水。
［设问］ 自然界中以不同形式存在的水，是否都有相同的组成？如何探究水的组成？
［设置情景］ 水是地球上最普通、最常见的物质之一，不仅江河湖海中含有水，各种生物体内也都含有水，一般都在60%以上。水这么常见，你们了解它吗？
今天我们就来学习一下“水的组成”。
［简史导入］ 在很长一段时间内，水都被看成是一种元素，直到18世纪，科学家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。我们就沿着科学家的研究足迹一起揭示水的组成的奥秘吧！
教学过程
Ⅰ. 氢气燃烧实验
［演示］教师展示预先收集的一瓶氢气，让学生观察并归纳氢气的物理性质。
［学生］氢气是一种无色、无臭的气体。
［教师补充］ 氢气难溶于水，密度比空气的小。
［讲解］氢气是一种能燃烧的气体，但若氢气不纯，在空气中点燃后会发生爆炸，因此在点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。
［演示实验］氢气纯度的检验及氢气在空气里燃烧。
［教师］让学生观察并描述实验现象。
［学生］ 氢气能够在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色的火焰，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有小水珠生成，触摸烧杯外壁，感到发烫。
［补充］氢气燃烧产物是水，所以被认为是最清洁的燃料。如果氢气不纯，混有空气（或氧气），点燃时就有可能会发生爆炸。
氢气可以燃烧，所以氢气可以用点燃气体来检验，若气体燃烧则生成的气体为氢气。
［提问］混有空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，那么在你使用氢气，尤其是点燃氢气时应注意什么问题？具体应怎样做？
［讲解］使用氢气时，要注意安全。点燃氢气前，一定要检验氢气纯度。
氢气的验纯方法：由于氢气具有可燃性，若氢气中混有氧气，点燃时可能发生爆炸，因而点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。检验方法：收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，听到尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯，需要再收集，再检验；若听到很小的“噗”的声音，表明氢气已纯。
［注意］凡是可燃性气体在点燃时都要验纯, 以防爆炸，如天然气、一氧化碳等。
Ⅱ. 电解水实验—探究水的组成
［引入］那么水是由哪些元素组成的呢？下面我们用实验来回答这个问题。
［展示］介绍水电解器及电解液（在水电解器的玻璃管里注满水，在水中加入少量的氢氧化钠溶液，增强水的导电性，加快水的电解速率，一个电极接电源正极，另一个电极接电源负极，接通直流电。）
［提问］注意观察，电极上发生什么现象？两支玻璃管内的液面有什么变化？
［回答］ 接通电源后，电极上有气泡产生。两支玻璃管里汇集了气体，液面降低，其中正极产生的气体比负极产生的气体少。
［提问］一段时间后，比较两支玻璃管中产生气体的体积。
［回答］正极产生的气体与负极产生的气体体积比约为1∶2。（正氧负氢一比二）
［讲述］水电解后两支玻璃管中得到的气体是同一物质，还是不同物质？电解得到的物质究竟是什么？我们通过实验来鉴定。
［演示］用一根带火星的木条检验正极产生的气体。注意观察现象。
［回答］木条复燃，说明这种气体是氧气。
［演示］用一根点燃的火柴检验负极产生的气体。注意观察现象。
［回答］看到微弱的淡蓝色火焰(或听到爆鸣声)。
［讲解］这种气体能燃烧，说明不同于上一种气体，是氢气。
［讲解］正极产生的气体能使带火星的木条复燃，是氧气；负极产生的气体能燃烧，但是它不同于氧气，是氢气。
实验表明：水电解后生成氢气和氧气。
［讨论］（1）在水的电解实验里，有新物质生成吗？水发生了什么变化？
（2）在上述这个变化的前后，参与反应的元素种类有无变化？
［提问］水中含有哪些元素？
［回答］由氢（H）元素和氧（O）元素。
［教师］由此可见水是由氢元素和氧元素组成的。那电解水反应的类型是什么？
［学生］ 因为水分解生成了两种物质，所以为分解反应。
［讨论］理论上与正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比应是1∶2，但在实验操作中两支试管汇集的气体体积比往往小于1∶2。这是为什么？
［回答］ 原因1：可能有部分氧气与电极发生了氧化反应，使氧气的体积偏少。
原因2：氧气在水中的溶解能力比氢气要稍大一些。
Ⅲ.单质、化合物和氧化物
［提问］通过刚才的实验，我们可以知道，水（H2O）、 氢气（H2）、氧气（O2）虽然都是纯净物，但它们的组成却各不相同。你能说说区别吗？
［讲解］氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，而水中含有氢元素和氧元素。氢气和氧气都是由一种元素组成，而水是由两种元素组成。
［结论］化学上把这种组成中含有不同种元素的纯净物叫作化合物，而由同种元素组成的纯净物叫作单质。
［提问］CO2、P2O5、Fe3O4、MnO2、CO、SO2……，大家发现这些物质的组成有什么特点？
［回答］都是化合物，都含有氧元素，由两种元素组成。
［讲解］我们把这一类化合物叫作氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。物质家族丰富多彩，运用分类的方法，可以帮助我们更好地认识这些物质。
［注意］①单质和化合物都必须是纯净物，由同种元素组成的物质不一定是单质，如O2和O3混合就不是单质，而是混合物；而由不同种元素组成的物质可能是化合物，也可能是混合物。②含有氧元素的化合物不一定是氧化物，如高锰酸钾(KMnO4)就不是氧化物。
［投影］物质的简单分类
课堂小结
1.氢气是一种无色、无臭的气体，难溶于水，密度比空气的小。
2.氢气具有可燃性，不纯的氢气遇明火可能会发生爆炸：氢气+氧气水。
3.电解水实验
4.学习单质、化合物、氧化物等基本概念，进一步加深物质分类的思想，从而了解物质分类的多样性。
板书设计
教学反思
本课题通过实验证明了水的组成，学生比较有兴趣，也很容易掌握，在介绍反应前后元素种类不变时学生很容易明白，并且能较好地掌握。介绍有关单质、化合物、氧化物的等概念要注意它们的区别和联系，然后通过练习不断加深对概念的理解。21教
例题展示
类型一 水的电解实验
例1通过分析实验结果推断物质的组成，是认识物质的一种方法。研究水的组成就是利用了这种方法。电解水的实验如图4-3-1所示。
(1)根据实验中只生成氢气和氧气，确定了水是由氢元素和氧元素组成的。得出此结论的依据是化学变化前后元素种类不变。
(2)已知相同状况下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子。通过生成氢气和氧气的体积比为2∶1，推求出水分子构成中氢原子与氧原子的个数比为2∶1，经进一步科学确认，得出水的化学式为H2O。
(3)写出此实验中发生反应的文字表达式：水氢气＋氧气。
类型二 氢气的性质
例2图4-3-2是水的电解实验中对得到气体检验的操作。
图4-3-2（1）操作中，盛氧气的管口向上，盛氢气的管口向下，其主要原因是氧气的密度比空气的大，而氢气的密度比空气的小。
（2）检验氢气时，如果发出尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯，如果声音很小，则表明氢气比较纯，发生化学反应的文字表达式是氢气+氧气水。混有空气（或氧气）的氢气，点燃时易发生爆炸，所以点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度。
解析：（1）盛气体的试管管口向上还是向下取决于气体的密度，气体密度比空气的大，管口朝上，反之朝下。
类型三 识别单质、化合物、氧化物
例3图4-3-3所示的微观示意图中“”和“”分别表示氢原子和氧原子，则有关说法正确的是(D)
A.①和②均为氧化物
B.只有③是单质
C.①②④是氧化物
D.④在一定条件下可分解成②和⑤
解析:由图示可知①由两种分子构成，属于混合物；②由一种分子构成，属于纯净物，由该分子构成的物质由氢元素和氧元素组成，属于氧化物；③由一种分子构成，属于纯净物，由该分子构成的物质是氢气，属于单质；④由一种分子构成，属于纯净物，该物质由氢元素和氧元素组成，属于氧化物；⑤由一种分子构成，属于纯净物，由一种元素组成，属于单质。④是过氧化氢，分解能生成水和氧气，②是水，⑤是氧气，故D说法正确。
课后作业
一、当堂反馈
1.水是生命之源，下列有关水的说法错误的是(C)
A.水分子是由氢原子和氧原子构成的
B.水是氧化物
C.水是由两个氢元素和一个氧元素组成的
D.水是由水分子构成的
2.氢气不同于其他气体的最显著的特点是(C)
A.无色、无味
B.难溶于水
C.密度最小
D.可以燃烧
解析:与其他气体相比较，氢气最显著的特点是其密度最小。
3.下列有关电解水实验的叙述中，错误的是(C)
A.可证明水由氢、氧元素组成
B.与电源正极相连的一端产生氧气
C.正、负极产生气体的质量比是1：2
D.在水中加少量硫酸钠可增强水的导电性
解析:与电源正极相连的一端产生的是氧气，与电源负极相连的一端产生的是氢气，氧气和氢气的体积比约为1：2，注意这里是两种气体的体积比，不是质量比。
4.如图4-3-4表示氢气和氧气发生的化学反应。下列说法正确的是(B)
A.分子是化学变化中的最小微粒
B.每个氢分子由2个氢原子构成
C.每个水分子是由2个氢分子和1个氧分子构成的
D.化学反应前后原子数和分子数均不会发生变化
解析:本题考查学生对微观图的分析能力。解答本题需明确分子和原子的知识。化学变化中的最小微粒是原子；每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成；化学反应前后原子的个数不变，分子的个数可能变化。
5.根据物质的组成，小明将部分物质分为甲、乙两类(如下表所示)，下列分类结果判断正确的是(A)
A.甲为化合物，乙为单质
B.甲为单质，乙为化合物
C.甲为氧化物，乙为金属
D.甲为金属，乙为氧化物
6.现有下列物质：
①水银 ②氧化镁 ③液态氧 ④自来水 ⑤冰水共存物 ⑥高锰酸钾
其中属于单质的是①③；属于氧化物的是②⑤；属于化合物的是②⑤⑥；属于混合物的是④。(以上均填序号)
7.结合所学的知识，回答下列问题：
(1)水是人类最宝贵的自然资源。小明利用如图4-3-5所示的装置探究水的组成。通电一段时间后，试管a和试管b所收集到的气体体积之比为2∶1，该实验反应的文字表达式为水氢气+氧气，通过该实验小明得出了很多结论，请你说出一条:水是由氢、氧元素组成的(其他答案合理也可)。
(2)如图4-3-6是水分子分解的示意图，请回答下列问题。
该变化中发生变化的微粒是H2O(水分子)；没有发生变化的微粒是H、O(氢原子、氧原子)；保持水的化学性质的微粒是H2O(水分子)；产生的新微粒是H2和O2(氢分子、氧分子)。
二、课后练习
1.下列有关电解水实验的叙述中，错误的是(C)
A.可证明水是由氢、氧两种元素组成的
B.与电源正极相连的一端产生氧气
C.正、负极产生的气体质量比是1∶2
D.在水中加入少量稀硫酸可增强水的导电性
解析：正极和负极产生的气体分别是氧气和氢气，其体积比是1∶2，而不是质量比为1∶2。
2.（2015·新疆乌鲁木齐）只含有一种元素的物质(A)
A.可能是纯净物也可能是混合物
B.可能是单质也可能是化合物
C.一定是纯净物
D.一定是一种单质
解析：只含有一种元素的物质，不一定是纯净物，例如：氧气和臭氧都是由一种元素组成，但它们是两种不同的物质(这是由各自本身的结构决定的)，所以它们混合在一起是混合物。也不一定是单质，判断单质必须强调是纯净物，一种元素可以形成多种不同的单质。
3.水是人类最宝贵的自然资源，多一滴水，就可能多一条生命。小明利用如图4-3-7所示的装置探究水的组成。通电一段时间后，试管a与试管b中所收集到的气体体积之比约为2∶1，该反应的文字表达式为水氢气+氧气，通过该实验小明得出了许多结论，请你说出一条：水是由氢、氧两种元素组成的（答案合理即可）。
4.水是生命之源，“珍惜水、节约水、保护水”是每个公民的义务和责任。
(1)下列“水”属于纯净物的是A（填字母）。
A.蒸馏水 B.河水 C.自来水
(2)用图4-3-8中甲装置进行电解水的实验，b中收集到的气体是氢气，该实验说明水是由氢元素和氧元素组成的。
(3)云南水资源丰富，但分布不均。有些村民用地下水作为生活用水，人们常用肥皂水检验地下水是硬水还是软水；生活中可用煮沸的方法降低水的硬度；某同学自制图4-3-8乙所示简易净水器，图中活性炭的主要作用是吸附(除色、除味)。
(4)请举一例生活中节约用水的具体措施:用淘米水浇花（合理答案均可）。类型
物质
甲
氯化钠、水
乙
氧气、铜