資源簡介

4.2 水的組成
【教材分析】：本課內容被安排在教育部審定的科粵版教材《化學》九年級上冊“第四章第二節”。第一節介紹水的存在、保護水資源、水的凈化、水的純化及硬水及其軟化，學生對于水與人類的關系有了較全面的認識。在第三章第四節“物質組成的表示式”一節中，學生知道了水的化學式為“H2O”，但是很多同學對于物質的化學式是如何通過實驗確定的，卻不能理解。因此教材以學生最熟悉、對人類生命活動最重要的物質----水，為切入口來介紹如何通過實驗來確定物質的組成，也為第三節質量守恒定律及第四節化學方程式做了鋪墊。結合實驗要透徹理解水的組成及構成，需要學生應用第二章關于分子、原子和元素的知識，即：化學變化中的最小微粒是原子，原子在化學變化中不可分，而元素是具有相同核電荷數的一類原子的總稱，既然化學變化前后原子種類不變，也就是說元素種類在反應前后不改變。本節課我們通過實驗驗證出水電解后，會生成氫氣和氧氣，氫氣、氧氣分別由氫元素和氧元素組成，則可以推出水由氫氧元素組成。再利用阿伏伽德羅定律及其推論，可以進一步推出水中氫氧元素的原子個數比為2:1。因此本節課的重點是電解水的實驗，并且根據實驗分析得出水的組成及分子構成。而學生對于宏觀和微觀之間的聯系本就是比較容易混淆的，因此從對宏觀現象的理解轉向微觀分析的推理過程是本節課的難點。
【學情分析】：學生在第三章已經學習了水的組成及其意義，也知道了通過化合價可以確定物質的化學式，通過對于前20號元素原子結構示意圖的分析，學生能夠理解化合價是元素的化學性質，與原子結構有關系。但是，對于教材中“要寫出物質的化學式，首先要通過實驗確定物質的構成、、、”這句話，學生是很難理解的。如何通過實驗來確定物質的構成，在他們已有的知識結構中是一片空白。而學生在第二章學習完分子、原子和元素的知識后，對于這些抽象概念的理解也需要實驗來進行鞏固和擴充，因此教材恰到好處地安排了電解水的實驗，通過對該實驗的分析，即能夠讓學生從微觀角度進一步理解化學變化的實質，又能夠從宏觀上認識到化學變化中元素種類不變的原理。本節課能夠讓學生體會到布魯姆的“認知過程從簡單到復雜，由具體到抽象”這一規律。
【認知目標】：
了解水的物理性質。
通過實驗探究電解水實驗后所得的產物，從宏觀角度來確定水的元素組成。
通過觀察實驗現象，結合分子原子的知識，運用阿伏伽德羅定律推論，從微觀角度分析水分子的微觀構成。
【能力目標】：
能夠通過實驗探究，首先確定電解水實驗的產物是什么，從而確定其元素組成；再從宏觀角度分析確定水的化學組成。
理解并運用阿伏伽德羅定律推論，通過分析電解水實驗中正負極氣體體積，推出水的分子構成。
通過電解水實驗，培養學生觀察能力、實驗探究能力、從宏觀到微觀相結合分析問題的推理能力、閱讀理解能力等。
【情感目標】：
通過學生上網查閱前人研究水組成的化學史資料，激發學生的學習興趣，有助于幫助學生初步形成發展地辯證唯物主義思想，樹立科學的學習態度，同時為學生提供探究情景，培養學生的創新意識。
通過對電解水實驗現象的觀察及微觀分析，培養宏觀辨識與微觀探析的能力，以及學生實事求是的科學態度。
【教學重點】：
電解水實驗、根據對電解水產物的探究分析確定水的宏觀組成。
通過對電解水實驗現象的分析，從微觀角度理解并確定水的微觀構成。
【教學難點】：用分子原子的觀點解釋電解水實驗的過程，即從宏觀理解到微觀分析的推理過程。
【教 法】：通過查閱資料引導學生了解前人研究水組成的方法；啟發引導學生模仿前人實驗，根據現象和資料猜想物質的組成，通過實驗探究最終確定物質的組成。通過閱讀概念----阿伏伽德羅定律推論，從分子原子角度去理解水電解的過程，從而推出水分子的構成。
【學 法】：閱讀與理解，理論與實際相結合；通過直觀實驗感受，刺激思維，并利用基礎理論，合理分析討論物質的組成及構成。
【教具準備】：電解水器、插線板、火柴
【教學過程】
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
引入新課 我們在上一節課了解了水的存在、保護水資源的途徑方法、水的凈化和純化等內容，這節課我們學習研究水組成的方法 傾聽回顧 引課
展示學習目標 Ppt展示學習目標 要求學生閱讀 學生閱讀：1.了解水的物理性質 2.通過觀察實驗，從宏觀角度分析水的元素組成。 3.從微觀分子、原子角度分析水分子的微觀構成，得出水的化學式。培養利用證據推理和模型認知建立知識的學習能力。 4.從微觀角度鞏固對化學變化實質的認識。 明確本課學習目標
知識回顧課前練習 在第三章我們學習過水的組成，那水的化學式是什么？有那些意義呢？ 學生回答 水的化學式是 ，它的含義有： 宏觀上表示： ， ； 微觀上表示： ， 。 鞏固對水的組成的認識
閱讀與理解 人類的生命活動離不開水，水的物理性質有那些呢？請大家閱讀教材108頁 學生總結歸納：水是無色無味液體，1個標準大氣壓下，凝固點為0℃，沸點是100℃，4℃時密度最大為1g/mL 了解水的物理性質
化學史回顧 分享與思考 請你談談你在課前查閱的有關化學家們發現水的組成的資料 老師也查閱了資料，與兩位同學的略有不同，請大家觀看視頻，思考：拉瓦錫在實驗中分別用到了那些方法呢？ 請兩個學生分享水組成的發現史 觀看視頻，思考問題： 通過查閱資料了解前人的研究方法 提高人文素養
教師點評 拉瓦錫成功的原因是： 他其實并沒有發現新的物質，也沒有做新的實驗，他只是吸收重復別人的實驗，通過嚴格的，合乎邏輯的步驟，對所有“奇怪的現象”做出了正確的解釋，并勇敢地打破了權威，成就了自己不朽的功績。 學生傾聽 理解正確的指導思想、敢于質疑的精神是研究問題的關鍵之一
啟發與討論 我們通過化學變化來研究物質的組成，化學變化的特點是有新物質生成，那么你能說說拉瓦錫是從那些角度來研究水的組成呢？ 學生討論后回答： 1.從反應物角度：氫氣在氧氣中燃燒生成水 2.從生成物角度：水分解生成氫氣和氧氣 體會科學研究的一般思路
模仿與體驗 下面我們就利用前人的方法，完成電解水的實驗，介紹電解水器； 指導學生分組完成電解水的實驗 3分鐘后關閉電源 指出：反復精密實驗可得到正負極氣體體積比為2:1 學生分組實驗 觀察正負極處現象 各組匯報正負極處氣體體積比 思考：為什么誤差比較大 給學生創造自主體驗的機會，促進思維發展
問題1 如果經過實驗測定后發現，正極處氣體密度比空氣大。我們知道的密度比空氣大的氣體有哪些呢？ 學生根據現有知識提出 【猜想與假設】氧氣或二氧化碳等 利用物質的物理性質縮小假設范圍
實驗探究1 正極處氣體是什么？ 出示氧氣、二氧化碳的化學性質，學生分析實驗方法。 教師巡視指導進行實驗 你從實驗你得出什么結論？ 那么你對水的組成有什么認識呢？ 學生回答：利用氧氣助燃二氧化碳不助燃，用帶火星的木條檢驗 進行實驗 學生回答：1.正極處氣體是具有助燃性的氣體----氧氣 2.氧氣(O2)由氧元素組成，則說明水中含有氧元素 創設實驗條件 建立實驗模型 提高學生的實驗能力
問題2 如果經過實驗測定后發現，負極處氣體密度比空氣小。我們知道的密度比空氣小的氣體有哪些呢？ 學生根據現有知識提出 【猜想與假設】氦氣或氫氣等 利用物質的物理性質縮小假設范圍
實驗探究2 負極處氣體是什么？ 出示氫氣、氦氣的化學性質，學生分析實驗方法。 教師巡視指導進行實驗 從實驗你得出什么結論？ 那么你對水的組成有什么認識呢？ 學生回答：利用氫氣可燃氦氣化學性質穩定不可燃，用燃著的木條檢驗 進行實驗 學生回答：1.負極處氣體是具有可燃性的氣體----氫氣 2.氫氣（H2）由氫元素組成，則說明水中含有氫元素 創設實驗條件 建立實驗模型 提高學生實驗能力
實驗小結1 通過以上探究我們可以確定水的組成是？ 它的電解反應表達式為？ 學生回答：水由氫氧元素組成 學生在學案上完成水電解的文字表達式，并注明氫氣和氧氣的符號 通過宏觀實驗，建立對物質組成的認識
問題3 宏觀上水由氫氧元素組成，那么如何確定水的分子構成呢？ 閱讀教材109 實驗中我們觀察到正負極處氣體體積比是多少？說明了氧氣和氫氣的分子數之比是多少呢？ 學生閱讀阿伏伽德羅定律內容，思考與本實驗的關系 學生思考討論：相同條件下，氣體體積比等于分子個數比，即氫氣與氧氣的分子個數比為2:1，即2H2:O2,可以確定水中氫氧原子個數比為2:1 創設條件從宏觀辨識向微觀分析過渡 提高應用概念原理解決問題的能力
實驗小結2 一個水是由兩個氫原子和一個氧原子成的---微觀 從實驗模型到反應模型的建立
問題4 為什么實驗中負極與正極氣體體積比大于2:1？ 出示資料，學生分析 學生從物質的性質出發，分析思考 學生回答：氧氣有少量溶解在水中，導致正極處氣體量變少 創設條件，激發學生質疑能力
鞏固練習 通過實驗我們知道了如何確定水的組成，下面通過習題進行鞏固 學生在學案上完成練習 在練習 中鞏固新知，加深對新知識的理解
本課小結 學完本課你有那些收獲 學生回答 提高歸納總結能力
板書設計 4.2 水的組成 一、水的物理性質 二、電解水的實驗：

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