43探究水的组成

4.3探究水的组成

一、教学目标

1、知识与技能

（1）使学生了解水的物理性质。

（2）通过电解水的实验，使学生认识水是由氢、氧两种元素组成。

2、过程和方法：

培养学生观察探究能力；通过观察实验，培养学生宏观和微观相结合的分析探究能力。

3、情感、态度与价值观：

通过电解水的实验，培养实事求是的科学态度。

二、教学重点：

电解水的实验和根据实验现象分析确定组成水的成分元素。

三、教学难点：

用分子、原子的知识解释电解水的过程，即从宏观理解转向微观分析。

四、教学工具：

做电解水的水电解器,烧碱或硫酸,蓄电池等相关实验用品;相关的图片;多媒体视频等.

五、教学方法：

学生对水的物理性质早已有所了解，教学时应引导学生阅读、讨论，再帮助学生归纳出水的几点物理性质。着重指出冰比水轻，水结成冰时体积会膨胀等特性。至于4℃时水的密度最大的原因就不必向学生介绍了。

水作为初中化学第一个被研究的化合物，学生有很大的学习兴趣，故应引导学生关注水的电解装置及电解过程。探究学习分两个层次进行：首先是水的宏观组成，通过对电解产物(被电解的物质只有一种)——两种气体的检验，探究出水是由氢气中的氢元素和氧气中的氧元素这两种元素组成的。其次从微观的角度推出水分子的构成，这是本节的难点，应由宏观的两种气体产物的体积比的测定，由表及里，严密分析，推理及得出结论，不要求初中学生弄清气体体积比等于它们的原子个数比的原因。必要时，可增加一道例题加以论证：

例：实验证明，电解水得到的氢气和氧气的体积比为2：1，已知在标准状况下氢气密度为0.089 9g·L-1”、氧气密度为1.429g·L-1”。求水中氢元素与氧元素的质量比。再求它们的原子个数比。

此题的第一问，很容易求出水中氢元素与氧元素的质量比=1:8第二问的解为：设电解产物中，2LH2的原子个数为x，1LO2的原子个数为y。

已知1个氢原子与1个氧原子的质量比等于它们的相对原子质量之比(即1：16)。

—— = ------ 解得 ------ = -----

由电解产物的原子个数比便可推出水中两种元素的原子个数比来。

本节教学要防止学生产生：“水分子是由氢气分子和氧气分子构成的”、“因为水电解产生氢气和氧气，所以水是由氢气和氧气组成的”等错误结论。教学时可通过教材中的图示或有关图片、录像，使学生形象地认识到，水分子分解成氢原子和氧原子，同种元素的原子两两结合成两种单质分子：氢气分子和氧气分子，进而由大量氢气分子聚集成为氢气、大量的氧气分子聚集成为氧气。

◆课前预习:

（1）阅读课文，思考下列问题，提出自己的见解：

①阅读课文了解水的物理性质. ②阅读和观察实验,探究水的成分.

③复习第三章3.1氧气;阅读第五章氢气,搞清搞清电解水过程. （2）查阅相关信息，了解水的组合及水和氢氧元素的关系.

（3）2－3人一组（自由组合），将自己的学习成果制作成Powerpoint 演示文稿或制作成小展板，供课堂交流用。 六、课时安排：一课时 七、教与学互动设计

x .1 y .16 1 8 x

y 2

1

后为什么会将瓶子冻裂?高原地区烧开水为什么要用高压锅?

【讲解】1大气压下，纯水的凝固点(冰点)为0℃，沸点为100℃，4℃时水的密度最大为1g.cm-3因此冰比水轻。水结冰后会出现体积膨胀现象。

【设问】水分子是由什么原子构成的？水由哪些元素组成？怎样证明水的组成？

【展示】介绍水电解器及电解液。【演示】[实验4-5]将电解器下端的两个铂电极与直流电源相连接，接通直流电源，引导学生观察两电极上的现象及产生气体的体积，气体少的一管产生约10mL 气体时停止实验。

【提问】接通电源后两极各有什么现象?分别与正极、负极连接的两支玻璃管中收集到的气体体积谁多谁少?

【过渡】通电后，产生的是什么气体?如何通过实验进行检验?请注意观察。

【演示】用带火星的木条检验体积少的气体。使体积较多的气体通过干燥管，在玻璃尖嘴外点燃。【练习】指导学生完成课本各空质。

活动3.学生记忆：水的物理性质：

纯水通常为无色、无气味、无味

道的透明液体，1大气压下，凝固

点为0℃，沸点为100℃，4℃时

密度最大，为1g·cm—3。

活动 4.学生观察实验装置。进行

实验时注意观察亮极上气体的体

积，从教师的验证实验中知道气

体是什么。

活动5.学生观察并思考，归纳实

验现象，总结实验结论。

活动6.学生观察并思考，归纳实

验现象，总结实验结论。

活动7.学生完成课本个空位的填

写。

活动8. 学生试写文字表达式。

点拨：讲解水的反常膨胀现象。

位的填写。

【提问】由以上实验我们能得出什么结论?可以怎样表示这个反应?请同学们写出文字表达式

【提问】通过电解水产生氢气和氧气的实验事实，关于水的组成，我们可以得出什么？

【过渡】我们怎样用原子、分子的观点来分析电解水的反应呢?请同学阅读课本图示讨

论回答。，

【讲解】电解水是在直流电的作用下，发生了化学反应。水分子分解成氢原子和氧原子，这两种原子分别两两结合成氢分子、氧分子，很多氢分子，氧分子聚集成氢气、氧气。根据实验中氢气、氧气的体积比为2：1，说明水是有固定组成的。精确实验表明：每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。

（三）教学小结。

（四）应用迁移巩固提高

见以下练习设计活动9.总结实验结论：水是由氢

元素和氧元素组成的，水是化合

物。

活动10.阅读课文中的图4—16。

试分析微观变化的过程。

水分子氧分子氢分子

点拨：每个水分子是由两个氢原

子和一个氧原子构成的

拓展：简易电解水器

# 应用迁移巩固提高