《水的组成》教学设计(全国优质课获奖案例)

《水的组成》教学设计

教学流程设计

课时教学流程

教师行为学生行为设计意图【导入】宇宙中是否还存在适合人类生存的星

球呢？水是生命之源，科学家常常通过寻找水

来寻找答案。天文学家有多种研究星球是否有水的方法，当探测仪发回星球上含有氢气、含氧物质的信息后，科学家便可以作出星球曾经有水的猜想，水由什么组成呢？科学家又是如何得出这个猜想的呢？一起学习《水的组成》。【信息】锌和稀硫酸或者稀盐酸混合就可以制得了氢气。就像这样，打开活塞，稀硫酸和锌混接触，锌粒表面产生的气泡就是氢气，用试管收集氢气。

【思考】观察试管中的氢气，描述颜色，这是氢气的什么性质？虽然收集了氢气，看起来却像是空的。

【魔术】18世纪60年代英国化学家普利斯特里常常拿着收集有氢气的试管给朋友们变魔术，当他把燃着的木条伸入这样的空试管，“啪！”的一声，瓶口吐出了长长的火舌，但立刻又熄灭了……

【启示】很久以后，

他才认真的观察了魔

术后的试管，居然有

了新的发现。

【信息】卡文迪许证明了露样液体就是水。但由于他们受到当时错误观念的束缚，都没有得出水的组成的正确结论。一年后，拉瓦锡在这个实验的基础上继续研究，证明了水由氢元素和氧元素组成。

【过渡】化学给人知识，化学史给人智慧。这段化学史能为我们研究水的组成提供怎样的思路？下面，我们进入实验探究一——化合的方法研究水的组成。

【任务】请同学们完成学案第一部分。这个反聆听，好奇，渴望了解

认真倾听、思考、观察现象，

从现象中总结氢气的物理性

质

对魔术充满好奇，对现场再

现魔术心情激动，魔术现象，

“啪”的一声，吓了一跳的同

时，情绪达到高潮，求知欲

和好奇心高涨。

好奇并主动仔细观察试管，

发现试管内壁有露珠样液体

（“水”雾）产生

利用氢气燃烧生成水的实验

验证

认真完成学案

了解研究水组成

的科技价值与现

实意义。

通过将化学史趣

味化、活灵活现

的展示在学生面

前，在为学生了

解化学史的情境

中，完成氢气燃

烧相关知识的学

习，在润物细无

声的同时，强烈

的激发起学生的

学生兴趣和学习

热情。

化学给人以知

识，化学史给人

以智慧，引导学

生从化学史获取

研究水的组成的

灵感和思路。

从生活走向化

学。紧密联系学

生的生活实际，

性质。

【评价】氢气在水中的溶解能力很差，难溶于水。说的很全面，请坐。

【思考】生活中有哪些现象能说明氢气密度小？沾上肥皂液，出现了氢气泡，请一位同学上台试着点一下氢气泡，看看又会有什么现象出现？

【评价】感谢这位心灵手巧的同学，谢谢！【设疑】氢气燃烧生成水如何能证明水的组成呢？请小组讨论，结合“化学反应前后元素种类不变”作出解释。

【评价】表达非常流畅，其他小组认同吗？有理有据，让人信服。掌声鼓励！

【过渡】我们从化学史获得探究灵感，从化合的角度研究了水的组成。还可以从什么角度研究水的组成呢？

【启示】大家的想法和科学家不谋而合，1800年英国化学家尼克尔森通过电解水得到了氢气和氧气，再次验证了水由氢、氧元素组成。【演示实验】实验探究二——分解的方法研究水的组成。水在通直流电的条件下会发生分解，直流电是指正负极固定不变的电源，如干电池、手机电池等，分正负极，在使用时要避免接反正负极。家用电器

使用的一般是220V交流

电，正负极在不停的改

变，不需要分正负极，可

以通过变压器将交流电

转化为直流电，如手机充

电器等。老师这里有一台

改进版的水电解器，这是

一个塑料的盒子，中间用

二个隔板将它分为3个

小室，下面相通。右边2个电极室一样大，分别装有一根电极，通过最左边的小室向装置内加水，由于纯水的导电性很差，老师向水中加入氢氧化钠来增强水的导电性。将两个电极室气体，密度小于空气，难溶

于水。

氢气球。

用沾有酒精的木棍点肥皂泡

哇！好壮观，越来越漂亮了。

因为化学反应前后元素种类

不变，反应物中有氢元素和

氧元素，生成物中也应该有

氢元素和氧元素；这是一个

化合反应，生成物只有水，

所以水由氢氧元素组成。

聆听、思考，一致得出：分

解的角度，把水分开。

寻找知识的增长

点。

通过氢气泡燃烧

在验证知识的同

时增加课堂趣味

性。

在学生热情高涨

的同时引发的进

一步思考

在霍夫曼水电解

器与课本水电解

器的基础上进行

了实验改进，该

装置具有重心

稳，便于操作，

电解速率适中，

气体检验现象明

显等优点。

注满水，利用变压器将交流电转化为12V直流

电，为装置供电。观察到什么现象？

【分组实验】每个探究小组都有一个微型水电解装置，它由类似于硅胶块PDMS和载玻片组成，在研究所，科学工作者常用类似的装置开展研究，今天大家用这样的装置来电解水，感受一下科学家的工作氛围。硅胶块底部有3个液体和气体的通道，已经装满了水，水中已经

加入了硫酸钠来增强导电性，并加入了食用色素便于观察实验现象，最外边的2个通道插入

了电极，现在为装置通直流电，请大家用红色的鳄鱼夹连接电池的正极，也就是红色的导线和红色的电极；用黑色的鳄鱼夹连接电池是负极，即另一根导线和电极。观察并记录实验现象。

【提问】断开电源。电极上产生的气体分别是什么呢？如何验证呢？小组讨论设计实验方案。

【评价】这位同学介绍了他们小组的实验方案，方案全面，简单易行，利用到了氢气的可燃性来区分氧气和氢气，知识理解和运用能力很强。

【追问】其他小组的同学有不同的方案吗？

【评价】他们小组的进一步将方案进行了简化，真棒！如果在氢气燃烧的火焰上罩一个冷电极上有气泡产生。

电极上有气泡产生。负极产

生气泡的速率比正极要快，

一段时间后，负极产生的气

体是正极是2倍

将带火星的木条放在导管

口，如果木条复燃则该气体

为氧气；将燃着的木条放在

导管口，如果气体在关口燃

烧则为氢气。

用燃着的小木条分别放在导

管口，小木条燃烧更旺的是

氧气，气体被点燃的是氢气。

有水雾产生。

将聚二甲基硅氧

烷（PDMS）玻璃

毛细电泳芯片引

入初中化学课

堂，它是一种新

型的生化分析仪

器，让学生使用

和科学家相似的

设备研究简单的

问题，有着重要

的意义和价值。

分组实验，让学

生亲手完成水电

解实验，近距离

观察实验现象，

提高学生实验技

能的同时，满足

了学生答复好奇

心，增强学生的

学习热情。

通过合作学习，

小组内不同背

景、学习能力的

学生观点互碰，

激发灵感，共同

提高，并满足了

处于青少年时期

学生的情感需

要。