1、课题 3 水的组成水虽然是学生非常熟悉的物质,但怎样以化学的眼光认识水,学生是陌生和不习惯的。本课题以人类认识水的组成的简要史实引入并展开,符合事物的认识规律,贴近学生的实际,有利于缩小学生对化学科学的距离感,引起学生的学习兴趣。对水的组成的认识是通过氢气的燃烧实验、水的电解实验和对实验现象的讨论分析获得的,体现了认识客观世界的科学过程和方法。这样展现知识具有启发学生思维的作用,同时也渗透了科学思想方法的教育。在认识了水的组成的基础上,结合第二单元所学氧气的知识,从它们组成上的区别归纳出单质、化合物、氧化物的的概念。结合水的分解反应深化对化学反应的认识有新物质生成,元素的种类不变。【教学目标】
2、1.知识与技能认识水的组成,了解并区分单质和化合物。2.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。3.情感、态度与价值观了解人类认识物质世界的过程和方法,培养学生科学探究的精神。【教学重点】水的组成。【教学难点】对单质、化合物概念的理解。【教学准备】霍夫曼电解水装置、12V 低压直流电源、酒精灯、火柴、水、氢氧化钠溶液,小木条。一、导入新课提问通过上几节课的学习,我们知道空气对我们来说很重要。这节课我们将学习和了解另一种我们非常常见的化学物质。它在我们的生活中同
3、空气一样重要。你们知道它是什么吗?回答水。提问根据生活经验,请学生自己归纳水的用途。(提问 23 人)小结水用于维持生命、灌溉农田、工业用水、水上交通展示展示一瓶蒸馏水。提问纯净的水有哪些物理性质?(颜色、气味、状态、沸点、凝固点)回答生甲:水是无色、无味的透明液体。生乙:水的沸点是 100,水的凝固点是 0。讲解教师纠正、归纳并联系自然现象、生活实际适当作些拓展。二、推进新课1.氢气的性质讲解氢气物理性质:无色无味的气体,难溶于水,密度比空气小。氢气化学性质:能燃烧,产生淡蓝色火焰,在火焰上方罩一烧杯,杯壁有水雾。补充在点燃的条件下,纯净的氢气可以在空气里安静地燃烧,产生淡蓝色火焰,燃烧产物
4、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“的一声,表明氢气已纯。注意凡是可燃性气体
5、在点燃时都要验纯, 以防爆炸,如天然气、一氧化碳等。2.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。提问片刻后,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 12。 (正氧负氢一比二)讲述水电解
6、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。演示用燃着的木条检验正极产生的气体。注意观察现象。回答木条燃烧更旺,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,它是氢气。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?提问实验结果表明,
7、水电解生成氧气和氢气两种气体,能不能说明水是由氧气和氢气组成的混合物?回答不能。水是纯净物,应该说水是由氢(H)元素和氧(O)元素组成的。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 12,但在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往小于 l2。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。3.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(H 2O ) 、 氢气(H 2) 、氧气(O 2)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
8、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。结论我们可以把这种组成中含有不同种元素的纯净物叫做化合物,而由同种元素组成的纯净物叫做单质。提问想想看,你还知道哪些单质,哪些化合物呢?将你找的物质的化学符号,填在方框内。回答1.单质:如 O2、H 2、N 22.化合物:如 H2O、CO 2、Fe 3O4、Al 2O3、P 2O5提问CO 2、P 2O5、Fe 3O4、MnO 2、CO、SO 2,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做氧化物: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
9、,运用分类的方法,可以帮助我们更好地认识这些物质。注意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。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。归纳物质的简单分类三、典例剖析例 1 下列关于电解水的叙述中错误的是( )A.为增强水的导电性,常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液B.在水电解器中加满水,然后接通直流电源C.电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的D.与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧【解析】加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠
10、溶液,可以增强水的导电性,便于水的电解,A 对,电解水时所用电源为直流电源,B 对,电解水产生 H2和O2,证明水是由氢、氧两种元素组成的,C 对,电源正极相连的玻璃管中得到的气体是氧气,O 2只能支持燃烧而不能自己燃烧,D 错。【答案】 D例 2 有关电解水实验(如图)的下列叙述,错误的是( )A.试管甲中的气体是氢气B.试管乙中的气体是氧气C.该实验证明水由氢气和氧气组成D 该实验证明水由氢元素和氧元素组成【解析】 从图中看出,甲管中收集到的气体是乙管的约 2 倍,故甲管是氢气,乙管中是氧气,故 A、B 对;电解水生成氢气和氧气,证明水是由氢氧两种元素组成,而不是由氢气和氧气组成,故 C
11、错 D 对。【答案】 C例 3 有石灰水,高锰酸钾,冰水共存物,空气,过氧化氢,液氧,铝箔,二氧化锰等八种物质。其中属于混合物的有 (填序号) ,属于单质的有 (填序号) ,属于化合物的有 (填序号) 。【解析】 首先将物质分为混合物和纯净物两大类。石灰水和空气都是由多种物质组成的,是混合物,其余的是纯净物。纯净物再根据组成来判断是单质还是化合物。如高锰酸钾的化学式是 KMnO4,是三种元素组成的化合物,冰水共存物实质都是水(H 2O) ,是两种元素组成的化合物,过氧化氢(H 2O2) 、二氧化锰(MnO 2)也是两种元素组成的化合物。液氧(O 2) 、铝箔(Al)是同种元素组成的单质。【答案
12、】 四、课堂检测完成练习册中本课时对应课堂作业部分五、课堂小结提问 通过今天的学习,你有哪些收获?小结本节课通过电解水实验认识到了水是由氢元素和氧元素组成的,初步建立“反应前后元素种类不变的观念” ,并学习了单质、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。六、布置作业完成练习册中本课时对应课后作业课题 3 水的组成1.氢气的性质物理性质:无色无味的气体,难溶于水,密度比空气小。化学性质:可燃性。2.水的组成(1)电解水的实验:现象:出现气泡,V 正极V 负极=12(体积比)产物检验:a.正极气体:能使带火星的木条复燃氧气b.负极气体:能够燃烧,火焰呈淡蓝色氢气(2)水是由氢元素和氧元素组成的3.单质、化合物和氧化物(1)单质:由同种元素组成的纯净物。(2)化合物:由不同种元素组成的纯净物。(3)氧化物:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。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。