1、像科學家一樣的思考水的組成教學設計陳志宏 （太原市第五中學 太原 030002）中學化學教育向學生展示的是成熟的、正確的化學理論，這些化學理論正是許許多多的化學家經過不懈的努力，經過猜想、驗證、反駁、拋棄錯誤的假說，發展完善部分正確的假說而來的。我們知道，化學研究是一項對未知事物的理性、探索性的事業，在科學認識的過程中，前人的認識不論是成功的還是錯誤的都是對自然的認識，都有助于對自然的正確認識。因此，化學研究經歷了由表及里、由淺到深、由部分到整體、由不正確到較正確再到正確的認識過程。結合初中生的認知特點，適當的向學生們展示化學理論的創立過程，體驗科學家的化學研究活動過程，不僅可以讓學生深入理解

2、化學理論的本質內涵，而且還可以讓學生體會化學家對待科學的態度，從而不斷提高學生的科學素養。本設計就是在這樣的思想指導下完成的。一、教學相關資源·教師參考書：義務教育課程標準實驗教科書·化學，九年級上冊，人民教育出版社全日制義務教育化學課程標準教師讀本，華中師范大學出版社在化學舞臺的背后，陜西科學技術出版社化學史教程，山西教育出版社·教學設備：多媒體·教學用具：實驗用品：霍夫曼電解水裝置、電源、酒精燈、火柴、水、氫氧化鈉溶液，小木條 二、設計方案（一） 教學目標設計² 知識與技能：通過本課題的學習使學生認識水的組成，并初步能從組成上識別氧化物，區

3、分單質和化合物。² 過程與方法：通過水的電解實驗現象的觀察、討論分析使學生初步學會運用觀察、實驗等方法獲取信息并運用比較、分類、歸納等方法對信息進行加工。² 情感態度與價值觀：從人類認識水的組成過程中了解人類認識物質世界的過程和方法，體會化學家在研究過程中的科學精神，理解化學理論是對實驗事實的科學概括，并且是逐步完善的。（二）教學過程設計教師活動學生活動設計意圖展示：一杯水水是地球上最普通、最常見的物質。問題：你認識水嗎？請大家談談對水的認識。設問：讓我們看看古人是如何認識水的！班級討論交流。談自己對水的認識。創設情景，激發學習興趣。水是學生非常熟悉的物質。學生對水的認識是

4、豐富的。展示史實，激發學生用化學的眼光認識水。展示史實： 國語中的鄭語里明確地提出金、木、水、火、土是構成萬物的基本物質元素。同時還提出不同的物質元素在一起，方能相互作用，產生新物質，如果只是同一物質元素，那是產生不出新物質的。知識鏈接：2000多萬物質100多種元素數十萬個英文單詞26個英文字母點疑：物質間能相互轉化，就足以說明，不同的物質之間有著相同的基本成分，元素是組成物質的基本成分，是化學變化過程中不變成分。問題：既然古人認為水是一種元素，那么他們認為水可以繼續分解嗎？ 追問：你也認為水不可以分解嗎？（教師手拿一杯水）過渡：水可不可以繼續分解呢？讓我們從科學實驗中尋找答案！閱讀資料，尋

5、找答案。古人對水的認識：水是構成萬物的基本物質元素。形成問題：如何理解元素？回顧在緒言中對元素的認識。閱讀資料。不可以。古人認為“同一物質元素是產生不出新物質的。”產生疑問：水是否能分解為其他物質呢？讓學生了解不同時期的人們對水組成的認識。學生推進課堂。激發學生元素的的認識。學生在回顧對元素認識的基礎上，加深對物質與元素的關系的理解，為后續元素概念的學習打下基礎。學生推進課堂。深刻體會學習化學的一個重要途徑是實驗。演示：實驗31水的電解實驗（教師邊實驗邊說明實驗方法）組織小組交流，觀察并記錄小組討論情況。組織學生進行組間交流。討論問題：水可不可以分解，為什么？大家觀察的真細致！化學現象可以幫助

6、我們判斷有沒有化學變化發生。不過，正如大家所想的，判斷水是否分解還得找出實驗中生成的氣體到底是什么氣體？生成的氣體會是水蒸汽嗎？強化問題：如果水在通電的條件下可以分解，那么生成物會是兩種什么氣體呢？仔細觀察實驗現象并記錄實驗現象，尋找證據。分組對水的電解實驗的現象討論分析。小組代表發言。學生答案：“水可以分解，因為在實驗中可以觀察到，通電后，在，電極上有氣跑產生，并且兩支玻璃管中，產生氣泡的速率不同，一段時間后，還可以觀察到兩支玻璃管中氣體體積比約為1:2，因此我們才測氣體就是水分解產生的新物質，而且生成的是兩種不同的氣體。產生疑問：“實驗中產生的是什么氣體？”學生答案：“無法判斷，也許產生的

7、氣體是水蒸汽!”設計實驗，說明實驗方案。（學生遇到的問題：假如水分解生成了其他氣體，那么其中也一定會夾雜有水蒸汽。）培養學生對實驗現象進行細致入微的觀察，收集解決問題所需要的證據，從而能在實驗中注意觀察和思考相結合。培養學生在交流討論時，既敢于發表自己的觀點，又善于傾聽別人的意見。同時在討論中加深自己對實驗的認識。學生推進課堂。新問題：對實驗中生成的氣體進行檢驗。教師強化問題，促進學生思維，雖然學生最終無法設計出檢驗生成物是否是水的方案，但教師也要鼓勵學生進行實驗驗證，目的是培養學生善于根據所要探究的具體問題設計實驗方案的意識。實際上這個問題，早在18世紀化學家就開始研究了。展示史實：世紀末，

8、法國化學家拉瓦錫在前人探索的基礎上，發現水可以分解，產物為氫氣和氧氣。通電板書：水 氫氣 氧氣 H2O H2 O2大家能用實驗的方法證明兩支玻璃管中的氣體分別是氫氣和氧氣嗎？請大家設計實驗方案。知識鏈接氫氣（H2）在通常狀況下，氫氣是一種沒有顏色，沒有氣味的氣體，在壓強為101KPa、溫度為252時，能變成無色液體，在259時，能變成雪狀固體，氫氣難溶于水，在相同條件下氫氣是密度最小的氣體。氫氣在常溫下性質穩定。在點燃的條件下，純凈的氫氣可以在空氣里安靜地燃燒，產生淡藍色火焰，燃燒產物是水，被認為是最清潔的燃料。如果氫氣不純，混有空氣（或氧氣），點燃時就有可能會發生爆炸。組織交流通過實驗你能得

9、出什么結論？通電板書：(強化問題)水 氫氣 氧氣 H2O H2 O2 ? ? ?介紹史實：化學家拉瓦錫通過實驗發現，生成的氫氣、氧氣都不可以再分了，氫氣是由氫元素組成，氧氣是由氧元素組成！通電板書：水 氫氣 氧氣 H2O H2 O2 ? 氫元素 氧元素提問：那么，水的組成呢？閱讀資料積極思考，設計實驗方案，學生答案：“我們知道氧氣可以支持燃燒，而氫氣可以燃燒，所以氧氣可以用帶火星的木條來檢驗，若木條復燃則生成的氣體是氧氣；氫氣可以用燃著的木條來檢驗，若氣體燃燒則生成的氣體為氫氣。”匯報答案，確定最終的實驗方案。學生代表對生成的氣體進行檢驗學生觀察實驗并記錄。水通電分解生成氫氣和氧氣兩種物質所以

10、水不是一種元素！產生疑問：水是由什么元素組成的呢？氫氣、氧氣可以再分嗎？積極思考。學生答案：氫元素和氧元素。因為元素是組成物質的基本成分，在化學變化中保持不變。人們對問題的認識是不斷完善的！展示資料，提供學生知識，學生推進課堂。初步形成“化學變化過程中元素不變”的觀念。形成板書： 課題1 水的組成通電一、水的組成水 氫氣 氧氣 H2O H2 O2氫元素和氧元素 氫元素 氧元素提問：通過剛才的實驗，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。你能說說區別嗎？講授新知：我們可以把這種組成中含有不同種元素的純凈物叫做化合物，而由同種元素組成的純凈

11、物叫做單質。提問：想想看，你還知道哪些單質，哪些化合物呢？將你找的物質的化學符號，填在方框呢？比比看，哪個小組在一分鐘內找的又多又準！展示：單質 化合物 H2 O2 H2O教師組織學生組間交流。教師指出學生書寫的一些物質：CO2、P2O5、Fe3O4、MnO2、CO、SO2，大家發現這些物質的組成有什么特點？好，我們還可以把這些物質歸為一類，叫做氧化物。物質家族豐富多彩，運用分類的方法，可以幫助我們更好的認識這些物質。回答：“氫氣是由氫元素組成，氧氣是由氧元素組成，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。”小組內交流，相互合作，回顧已經認識的物質，結合物質的化學符號，判斷其組成。寫出答案。匯報答案。都是化合物，都含有氧元素，由兩種元素組成。 運用比較的方法從物質組成的角度對純凈物進行分類。物質進行分類。初步能從組成上區分單質和化合物錯誤糾正