1、4.2 水的組成奎光學(xué)校邢廣彥教材分析： 教材由形象的圖片和簡短的文字讓學(xué)生認(rèn)識了水的物理性質(zhì)，通俗易懂，知識要求不高。由水的化學(xué)式從宏觀角度認(rèn)識到水是由氫、氧兩種元素組成，然后通過對電解水及產(chǎn)物的分析討論水的組成，再從微觀角度討論水分子是由幾個(gè)氫原子和氧原子構(gòu)成。這樣從宏觀到微觀的設(shè)計(jì)，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律；結(jié)合水分子的分解示意圖進(jìn)行分析，滲透分子、原子的相關(guān)知識，有助于加強(qiáng)學(xué)生對物質(zhì)微觀世界的認(rèn)識，并能幫助學(xué)生形成知識體系。教學(xué)地位：本節(jié)是初中范圍首次探究化合物，首次把宏觀知識與微觀知識進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從定性和定量的角度進(jìn)行分析。所以要組織好學(xué)生進(jìn)行閱讀課本、實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象記錄與分析。把握容易

2、出錯(cuò)的問題并適時(shí)進(jìn)行糾錯(cuò)訓(xùn)練。教學(xué)目標(biāo)： 知識目標(biāo)： a.使學(xué)生了解水的物理性質(zhì);b.通過電解水的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識水是由氫、氧兩種元素組成c.通過本節(jié)學(xué)習(xí)，使學(xué)生進(jìn)一步理解分子、原子等概念及相互關(guān)系，并可進(jìn)一步理解 化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)。 能力目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的觀察探究能力; b.培養(yǎng)學(xué)生宏觀和微觀相結(jié)合的分析探究能力。 德育目標(biāo)：通過電解水的實(shí)驗(yàn)對學(xué)生進(jìn)行物質(zhì)無限可分性教育,培養(yǎng)實(shí)事求是的態(tài)度;教學(xué)重點(diǎn)：1.電解水的實(shí)驗(yàn)及根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析確定水分子的構(gòu)成。2.水的微觀構(gòu)成。教學(xué)難點(diǎn)：用分子、原子的知識解釋電解水的過程，得出水的化學(xué)式，即從宏觀轉(zhuǎn)向微觀分析的推理過程。學(xué)生學(xué)情分析：水是學(xué)生非常熟悉的物

3、質(zhì)，通過小學(xué)科學(xué)和初中物理課的學(xué)習(xí)以及生活經(jīng)驗(yàn)的積累，學(xué)生對水的物理性質(zhì)有了一定的了解，但怎樣以化學(xué)的眼光認(rèn)識水，學(xué)生是陌生和不習(xí)慣的。學(xué)生對探究水的組成很感興趣。學(xué)生思維活躍，能積極參與討論，但自控力不強(qiáng)，教師要注意做好調(diào)控。教學(xué)策略選擇與設(shè)計(jì)：課件展示法、小組討論法、歸納法等多種教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生主動(dòng)參與獲得知識，給學(xué)生充分的學(xué)習(xí)空間，使學(xué)生真正成為快樂的學(xué)習(xí)主體。課堂教學(xué)環(huán)節(jié)：實(shí)驗(yàn)-探究 閱讀-聯(lián)想 協(xié)同-交流 講解-總結(jié) 升華-提高 拓展視野教學(xué)過程：設(shè)置問題情境，導(dǎo)入新課一 水的物理性質(zhì)純凈的水是沒有顏色、沒有氣味、沒有味道的液體。在101kPa時(shí)，水的凝

4、固點(diǎn)是0，沸點(diǎn)是100，4時(shí)密度最大，為1g/mL。閱讀、思考并討論：.冰能浮在水面上，與水的哪個(gè)性質(zhì)有關(guān)？.玻璃瓶中的水結(jié)冰后為什么常將瓶子凍裂？.高原地區(qū)燒開水為什么要用高壓鍋？答案：1.冰的密度比水小。拓展：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的凝固點(diǎn)是0 ， 沸點(diǎn)是100 。溫度為4 時(shí)，水的密度最大，為1 g/cm3。高于或低于此溫度時(shí)，密度都將小于此值，固體冰的密度小于液體狀態(tài)的密度，所以冰會(huì)浮在水面上，這一特殊性，恰好給水中的生命體創(chuàng)造了一個(gè)自然的生存環(huán)境，否則，嚴(yán)冬到來時(shí)水中的生命現(xiàn)象將難以維持。2.水結(jié)冰時(shí)體積膨脹。3.壓強(qiáng)越小，沸點(diǎn)越小。小結(jié)：1在通常情況下，水是無色、無氣味的透明液體。2壓強(qiáng)

5、為101.3 kPa時(shí)水的凝固點(diǎn)為_，沸點(diǎn)為_。34 時(shí)密度最大，為_。冰的密度比水_，所以冬季水生生物在水下可御寒。0 100 1.0 g/cm3 小二 水的組成觀察活動(dòng)：觀察電解水的實(shí)驗(yàn)，填寫下列空白。1儀器：水電解器(如圖所示)2電源：直流電源3藥品：蒸餾水、稀硫酸或稀氫氧化鈉溶液(作用： )。增強(qiáng)水的導(dǎo)電性4實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通電后，兩極上均有_產(chǎn)生，負(fù)極產(chǎn)生_的速率比正極_；一段時(shí)間后，連接電源負(fù)極刻度管中產(chǎn)生氣體的體積大約是連接電源正極刻度管中產(chǎn)生氣體體積的_倍。氣泡 氣泡 快5氣體的檢驗(yàn)用_伸入連接電源正極的刻度管中，_，證明該管中收集的是_；將連接電源負(fù)極的刻度管口_，試管中氣體能_，火

6、焰呈_(若氣體量較少，可能發(fā)出響亮的爆鳴聲)，證明管中收集的是_。帶火星的木條 木條復(fù)燃 氧氣 ;接近火焰燃燒 淡藍(lán)色 氫氣實(shí)驗(yàn)結(jié)論：最直接的結(jié)論是：水在通電的條件下生成氫氣和氧氣。還可以得出的結(jié)論（推論）：（1）水在通電的條件下發(fā)生了分解反應(yīng)，生成氫氣和氧氣。（2）水是由氫、氧兩種元素組成的。（3）在化學(xué)反應(yīng)中，分子可分，原子不可分。三 電解水的微觀示意圖1從宏觀看：氫氣是由_組成的，氧氣是由_組成的，水是由_組成的。氫元素 氧元素 氫、氧兩種元素2從微觀看：水是由_構(gòu)成的，每個(gè)水分子是由_構(gòu)成的；氫氣是由_構(gòu)成的，每個(gè)氫分子由_構(gòu)成；氧氣是由_構(gòu)成的，每個(gè)氧分子由_構(gòu)成。水分子 2個(gè)氫原子

7、和1個(gè)氧原子 氫分子 兩個(gè)氫原子 氧分子 兩個(gè)氧原子從微觀角度認(rèn)識電解水的實(shí)質(zhì)問題探究 通過電解水的微觀示意圖可得到哪些啟發(fā)？思考交流 _歸納提升 水分子分裂成氫原子和氧原子； 每兩個(gè)氫原子結(jié)合成一個(gè)氫分子， 每兩個(gè)氧原子結(jié)合成一個(gè)氧分子；大量的氫分子和氧分子分別構(gòu)成了氫氣和氧氣；水是由氫和氧兩種元素組成的；分子和原子都是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子；化學(xué)變化中原子的種類沒有改變。3從化學(xué)反應(yīng)看：電解水生成_和_；化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是_的重新組合；反應(yīng)前后_、_不變；分子和原子的根本區(qū)別：在化學(xué)反應(yīng)中，_可分而_不可分；原子是化學(xué)變化中的最小微粒。氧氣 氫氣 原子 原子的種類 數(shù)目 分子 原子算一算：由上可

8、知：電解水生成的氫氣和氧氣的體積比是：，又查得氫氣和氧氣的密度（在標(biāo)準(zhǔn)狀況下分別是0.0899g/L 和 1.429g/L）,氫和氧的相對原子質(zhì)量分別為和，求水的化學(xué)式？解：設(shè)水的化學(xué)式為HXOY ；令V（H2）=2L V（O2）=1L根據(jù)氫氧元素質(zhì)量比=氫氣和氧氣的質(zhì)量比X/16Y=2L0.0899g/L / 1L1.429g/LX/Y=2/1所以水的化學(xué)式為H2O阿伏伽德羅定律：同溫和同壓條件下，等體積的不同氣體含有相同數(shù)目的分子。根據(jù)水電解時(shí)產(chǎn)生氫氣與氧氣體積比為2:1的實(shí)驗(yàn)事實(shí)，可以推導(dǎo)出氫分子和氧分子的個(gè)數(shù)比也為2:1。2H2O =2H2+O2書P110-4.根據(jù)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的“同溫同

9、壓下同體積氣體分子數(shù)相同”的規(guī)律分析，由于電解水產(chǎn)生的氫氣和氧氣體積之比為 ，故其分子數(shù)日之比應(yīng)為 ，又由于氫分子和氧分子都是 原子分子，它們都來自于 ，所以，可以推知 水的化學(xué)式為 。 水分子分解（圖解）電解水是在直流電的作用下，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。水分子分解生成了氫原子和氧原子，每個(gè)氫原子結(jié)合成個(gè)氫分子，很多氫分子聚集成氫氣；每個(gè)氧原子結(jié)合成個(gè)氧分子，很多氧分子聚集成氧氣。在化學(xué)反應(yīng)中，分子可以分成原子，而原子不能再分。每個(gè)水分子是由個(gè)氫原子和個(gè)氧原子構(gòu)成的，因而水的化學(xué)式是H2O課后反思1電解水實(shí)驗(yàn)時(shí)，現(xiàn)象是否明顯？若采用了改進(jìn)裝置，現(xiàn)象是否明顯？還存在哪些問題？2在電解水的過程中觀察到實(shí)驗(yàn)

10、所得數(shù)據(jù)氫氣和氧氣的體積比略大于21的原因是什么？能否直接用燃著的木條來檢驗(yàn)正、負(fù)兩極產(chǎn)生的氣體？3是否理解能通過氫氣的燃燒來探究水的組成？ 習(xí)題演練類型一水的物理性質(zhì)例1 下列說法中錯(cuò)誤的是()A冰比水輕，能浮在水面上B天然水是混合物C壓強(qiáng)為101.3 kPa時(shí)，水的凝固點(diǎn)是0 ，沸點(diǎn)是100 D海水顯藍(lán)色、湖水顯綠色，所以水具有多種顏色解析 純凈的水是一種無色液體，海水和湖水之所以呈現(xiàn)不同的顏色，是由于光的折射所造成的。 D 類型二 水的組成例2用如圖所示簡易裝置探究水的組成，下列有關(guān)說法中錯(cuò)誤的是()A水是由水分子構(gòu)成的B水是氫、氧兩種元素組成的C正負(fù)兩極氣體的質(zhì)量比為12D正極氣體能使

11、帶火星的木條復(fù)燃解析 根據(jù)電解水實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)論進(jìn)行分析判斷。電解水負(fù)極產(chǎn)生的氫氣體積大，氧氣體積小，正極產(chǎn)生氧氣，負(fù)極產(chǎn)生氫氣，氫氣與氧氣的體積比是21，電解水說明了水是由氫、氧兩種元素組成的。C方法點(diǎn)撥 電解水是在直流電的作用下將水分解，通過對生成物的鑒定，體積數(shù)的分析，推斷水的組成。該實(shí)驗(yàn)熟記為“正氧負(fù)氫、氫二氧一”，可根據(jù)產(chǎn)生的物質(zhì)的種類判斷電極，根據(jù)電極也可來判斷物質(zhì)的種類。類型三 從微觀角度認(rèn)識電解水的實(shí)質(zhì)例3當(dāng)電解水的電解器通電一段時(shí)間后，可以觀察到的現(xiàn)象是()A電極上有氣泡產(chǎn)生，兩個(gè)玻璃管內(nèi)氣體的體積比約為21B有氫氣和氧氣生成，而且體積比約為21C每個(gè)水分子都是由兩個(gè)氫原子和

12、一個(gè)氧原子構(gòu)成的D水是由氫、氧兩種元素組成A例4下圖是水通電分解反應(yīng)的微觀示意圖，根據(jù)圖中的信息，其中不正確的是()A水是由氫元素和氧元素組成的B化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變C在化學(xué)變化中，分子可分，原子也可分D1個(gè)水分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成解析 分子是由原子構(gòu)成的，在化學(xué)變化中，分子可以分裂成原子，原子不能再分，但可重新結(jié)合成新的分子。C方法點(diǎn)撥 水分子分裂成氫原子和氧原子； 每兩個(gè)氫原子結(jié)合成一個(gè)氫分子， 每兩個(gè)氧原子結(jié)合成一個(gè)氧分子；大量的氫分子和氧分子分別構(gòu)成了氫氣和氧氣；水是由氫和氧兩種元素組成的；分子和原子都是構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子；化學(xué)變化中原子的種類沒有改變。練習(xí)：知識點(diǎn)1水

13、的物理性質(zhì)1能準(zhǔn)確描述水的物理性質(zhì)的是()A水不能燃燒B在101.3 kPa下，水在4 時(shí)密度最大C水的沸點(diǎn)是100 D電解水可得到氫氣和氧氣解析 在壓強(qiáng)為101.3 kPa時(shí)，水的沸點(diǎn)才是100 。B2下列變化屬于化學(xué)變化的是()A水蒸發(fā) B水結(jié)冰C水電解 D水沸騰解析 水蒸發(fā)是指水由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，水結(jié)冰指水由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)，水沸騰指水溫升高到100 時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象，水電解則指水被分解生成氫氣和氧氣。水電解后有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化。C知識點(diǎn)2水的組成3用圖所示裝置電解水，一段時(shí)間后的現(xiàn)象如圖所示。對該實(shí)驗(yàn)的描述錯(cuò)誤的是()A甲試管中收集到的是一種可燃性氣體B該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明水是由氫元素和

14、氧元素組成的C向水中加入少量硫酸，能增強(qiáng)水的導(dǎo)電性D甲、乙兩試管內(nèi)收集到的氣體的質(zhì)量比約為81D 4下列是電解水裝置(圖426中甲)和反應(yīng)示意圖(圖乙)。圖乙中，“”表示氫原子，“”表示氧原子。(1)圖乙中表示化合物的是_(填序號)，此反應(yīng)類型為_。(2)所代表的物質(zhì)是圖甲中_(填字母)試管中產(chǎn)生的氣體，圖中A是電源的_(填“正”或“負(fù)”)極。分解反應(yīng) D 負(fù)知識點(diǎn)3從微觀角度認(rèn)識電解水的實(shí)質(zhì)5從微觀上看，電解水發(fā)生變化的是()A水分子B氫原子、氧原子C氫元素、氧元素D氫分子、氧分子解析 本題考查了化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)。在化學(xué)變化的過程中，分子分裂成原子，原子沒有再分，只是重新組合，所以B不正確。C中元素是一個(gè)宏觀概念，而不是微觀概念，所以也是錯(cuò)的。電解水的過程中，水分子分裂成氫原子和氧原子，是水分子發(fā)生了變化，而不是氫分子和氧分子發(fā)生了變化，所以A是正確的，而D是不正確的。A6.據(jù)圖回答：認(rèn)真觀察A、B兩裝置，寫出B裝置中