第四單元

自然界的水課題2水的組成化學(xué)觀念：認(rèn)識依據(jù)物質(zhì)的組成可以對物質(zhì)進(jìn)行分類，知道純凈物可以分為單質(zhì)和化合物，樹立分類觀；能夠通過化學(xué)變化的實驗事實，認(rèn)識水是由氫、氧元素組成，樹立元素觀；認(rèn)識在化學(xué)反應(yīng)中元素的種類不變，形成變化觀?？茖W(xué)思維：初步形成探究物質(zhì)組成的一般思路與基本方法?？茖W(xué)探究與實踐：經(jīng)歷水的組成探究，學(xué)會提出問題、作出假設(shè)、設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價等科學(xué)探究方法，培養(yǎng)獨立思考和解決問題的能力?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：初步認(rèn)識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，了解研究物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)對認(rèn)識和創(chuàng)造物質(zhì)的重要意義。素養(yǎng)目標(biāo)情境導(dǎo)入根據(jù)你所學(xué)的知識，水是一種元素這種說法正確嗎？歷史上科學(xué)家們是如何認(rèn)識水的組成的？古希臘四元素說中國古代五行說氣火水土新知探究任務(wù)一

穿越時空知原理——科學(xué)家眼中的水我叫普里斯特利，英國人，18世紀(jì)中葉，我常常愛給朋友們表演魔術(shù)：將鋅加入稀硫酸中，將生成的氣體和空氣混合裝在試管里搖晃幾下，迅速地把一支點燃的蠟燭移近試管口，試管立馬吐出長長的火舌并發(fā)出震耳欲聾的爆炸聲。這樣的魔術(shù)干了很多次終于有一天我發(fā)現(xiàn)瓶壁上有不少水霧，一開始以為是試管沒擦干凈，或者是因為空氣潮濕。后來我把試管擦干凈

也用了干燥的空氣，還是發(fā)現(xiàn)有水滴，我只能推論：金屬碰到酸液產(chǎn)生的可燃?xì)怏w可以燃燒生成水，但說不清為什么。普里斯特利演講新知探究任務(wù)一

穿越時空知原理——科學(xué)家眼中的水卡文迪什演講我叫卡文迪什，英國人，1781年普里斯特利把他的發(fā)現(xiàn)告訴我，我用不同比例的可燃?xì)怏w和空氣混合進(jìn)行定量實驗，證實了他的發(fā)現(xiàn)，并斷定生成的液體是水。在氧氣被發(fā)現(xiàn)后

我用純氧氣代替空氣，不僅證明試管中生成的是水，還確認(rèn)2體積的“可燃?xì)狻迸c1體積的氧氣恰好化合成水。但我是虔誠的“燃素學(xué)說”信徒，還始終認(rèn)為水是一種元素，沒有做出正確的解釋。新知探究任務(wù)一

穿越時空知原理——科學(xué)家眼中的水拉瓦錫演講我叫拉瓦錫，法國人，卡文迪什的助手布拉格登于1783年6月訪問巴黎時

將這一實驗告訴了我，我立即進(jìn)行了跟蹤實驗：利用可燃?xì)怏w和氧氣的燃燒實驗不僅合成了水，同時還將水蒸氣通過一根燒紅的鐵制槍管，得到可燃?xì)怏w。我用天平稱量水、水分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w和氧氣化合生成水的前后質(zhì)量相等。我認(rèn)為水不是一種元素，而是可燃?xì)怏w和氧氣的化合物，并用氫氣來命名可燃?xì)怏w，

意思是形成水的物質(zhì)。新知探究任務(wù)一

穿越時空知原理——科學(xué)家眼中的水通過氫氣與氧氣燃燒得到水通過水分解制得氫氣化合法分解法好奇心嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度質(zhì)疑與批判新知探究任務(wù)一

穿越時空知原理——科學(xué)家眼中的水1.推斷物質(zhì)組成的方法利用反應(yīng)物的成分推斷生成物的成分利用生成物的成分推斷反應(yīng)物的成分化合法分解法新知探究任務(wù)二

回歸現(xiàn)實仿實驗——我們眼中的水氫氣球氫氣在通常狀況下，氫氣是一種無色、無臭、難溶于水的氣體，密度比空氣的小物理性質(zhì)氫氣的收集方法?向上排空氣法排水法2.水的生成新知探究任務(wù)二

回歸現(xiàn)實仿實驗——我們眼中的水實驗4-4氫氣在空氣里燃燒新知探究任務(wù)二

回歸現(xiàn)實仿實驗——我們眼中的水現(xiàn)象原理結(jié)論純凈的氫氣在空氣中安靜燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，放出熱量，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)無色液滴氫氣+氧氣

水點燃實驗分析1.氫氣具有可燃性；2.水由氫元素和氧元素組成。(H2)(O2)(H2O)新知探究任務(wù)二

回歸現(xiàn)實仿實驗——我們眼中的水不純的氫氣在空氣中燃燒可能會發(fā)生爆炸，因此點燃?xì)錃馇耙欢ㄒ獧z驗其純度驗純方法：收集一試管氫氣，用大拇指堵住試管口，倒立著移近火焰，如發(fā)出尖銳爆鳴聲表明氣體不純，聲音很小則表示氣體較純新知探究任務(wù)二

回歸現(xiàn)實仿實驗——我們眼中的水3.水的分解電源電極電解器水中可加入少量硫酸鈉溶液或氫氧化鈉溶液，以增強導(dǎo)電性探究

水的組成及變化新知探究任務(wù)二

回歸現(xiàn)實仿實驗——我們眼中的水現(xiàn)象與電源正極相連的玻璃管內(nèi)與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)比較兩個玻璃管內(nèi)現(xiàn)象的差異與電源正極相連的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生氣體少，與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)產(chǎn)生氣體多，體積比約為V正:V負(fù)=1:2有無色氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生氣泡速率較慢有無色氣泡產(chǎn)生，產(chǎn)生氣泡速率較快（1）在電解器玻璃管中加滿水，接通直流電源，觀察并記錄玻璃管內(nèi)的現(xiàn)象。新知探究任務(wù)二

回歸現(xiàn)實仿實驗——我們眼中的水（2）切斷上述裝置中的電源，用燃著的木條分別在兩個玻璃管尖嘴口檢驗電解反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。實驗內(nèi)容檢驗與電源正極相連的玻璃管內(nèi)的氣體檢驗與電源負(fù)極相連的玻璃管內(nèi)的氣體現(xiàn)象解釋木條燃燒更旺氣體能燃燒且火焰呈淡藍(lán)色產(chǎn)物為氧氣產(chǎn)物為氫氣新知探究任務(wù)二

回歸現(xiàn)實仿實驗——我們眼中的水分析與結(jié)論（1）水在通電后發(fā)生了什么變化?水通電氫氣＋

氧氣文字表達(dá)式：H2O2H2O氫氣氧氣分解反應(yīng)正氧負(fù)氫、氫二氧一水在通電的條件下分解生成氫氣和氧氣新知探究任務(wù)二

回歸現(xiàn)實仿實驗——我們眼中的水分析與結(jié)論（2）分析水的生成和分解實驗，說明其中的哪些現(xiàn)象和事實能夠表明水不是一種元素，而是由氫、氧兩種元素組成的。水的生成實驗：氫氣燃燒后燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)無色液滴，說明氫氣燃燒生成水，推斷水由氫、氧兩種元素組成。水的分解實驗：把燃著的木條伸到生成氣體體積少的玻璃管尖嘴口處，木條燃燒更旺，證明生成的氣體是氧氣，把燃著的木條伸到生成氣體體積多的玻璃管尖嘴口處，氣體燃燒，說明水分解生成氫氣，從而推斷水由氫、氧兩種元素組成。新知探究任務(wù)三

微觀探尋得真相——微觀視角的水每個水分子是由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成的，因此水可以表示為H2O。新知探究任務(wù)三

微觀探尋得真相——微觀視角的水HOHHOHHOHOHHHOHOHH

氫氣（H2）+

氧氣（O2）

水（H2O）水電解微觀實質(zhì)：水分子分裂為

氧原子和氫原子，氫原子結(jié)合為氫分子，氧原子結(jié)合為氧分子。通電新知探究任務(wù)四

總結(jié)升華獲新知——物質(zhì)的分類4.物質(zhì)的分類觀察與交流觀察下列三組物質(zhì)的組成，找出相同點和不同點。（2）

高錳酸鉀（KMnO4）、二氧化碳（CO2）、氧化汞（HgO）（1）氧氣（O2）、氫氣（H2）、鐵（Fe）（3）二氧化碳（CO2）、氧化鐵（Fe2O3）、五氧化二磷（P2O5）均由一種元素組成均由不同種元素組成

均由兩種元素組成，其中一種為氧元素新知探究任務(wù)四

總結(jié)升華獲新知——物質(zhì)的分類單質(zhì)化合物氧化物由同種元素組成的純凈物如氫氣(H2)、氧氣(O2)等組成中含有不同種元素的純凈物如高錳酸鉀（KMnO4）、二氧化碳（CO2）等由兩種元素組成的化合物中，其中一種元素是氧元素如二氧化碳（CO2）、氧化鐵（Fe2O3）等新知探究任務(wù)四

總結(jié)升華獲新知——物質(zhì)的分類方法導(dǎo)引分類

分類是一種科學(xué)方法。根據(jù)研究對象的共同點和差異點

，將其分為不同的類別。在化學(xué)研究中，常依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對物質(zhì)及其變化進(jìn)行分類。大鹿化學(xué)氧化物其他…物質(zhì)純凈物混合物單質(zhì)化合物化學(xué)反應(yīng)化合反應(yīng)分解反應(yīng)其他…課堂小結(jié)水的組成化合法單質(zhì)推斷物質(zhì)組成的方法物質(zhì)的分類化合物水的分解分解法水由氫元素和氧元素組成水的生成氧化物2.對物質(zhì)進(jìn)行分類是化學(xué)研究的方法之一。下列物質(zhì)屬于氧化物的是（）A．KClO3 B．O2 C．MnO2 D．NaOH1.下列關(guān)于水（H2O）的敘述中正確的是（）A.水屬于混合物B.水是純凈物，屬于單質(zhì)C.水是由氫氣和氧氣組成的D.水是由氫、氧元素組成的當(dāng)堂反饋DC當(dāng)堂反饋3.如圖所示的兩個實驗都能驗證水的組成。下列說法錯誤的是（）A．氫氣燃燒實驗中，燒杯內(nèi)壁

會產(chǎn)生無色液滴B．電解水實驗中，b管產(chǎn)生的

氣體是氫氣C．電解水實驗中產(chǎn)生的氫氣和

氧氣的體積比約為2：1D．推測水的