資源簡介

(共77張PPT)
第二單元
空氣、物質的構成與組成
2.4跨學科實踐活動
科學家發現火星上有水的存在!
水的組成和構成是怎樣的
項目任務
制作分子模型，展示“水分子漫游記”的情景劇。
項目任務
探索物質組成與構成的歷程:學習科學家探索物質組成與構成的歷程，設計實驗方案探究水的組成及變化。
制作分子模型:選取適合的材料制作分子模型，拆分和組合模型演示電解水的微觀過程。
展示“水分子漫游記”情景劇:編寫、展示“水分子漫游記”情景劇。
項目活動1 學習探索物質組成與構成的歷程
物質是由原子、分子等微觀粒子構成的。查閱資料，通過學習科學史實可以體會科學家探索物質的組成與構成的智慧。
公元前10世紀前后 公元前 5世紀前后 18 世紀末 19世紀初
英國科學家普里斯特利、卡文迪什
可燃空氣（氫氣）
空氣
可燃空氣（氫氣）
脫燃素空氣(氧氣)
混合后點燃爆炸,發現有水生成。
拉瓦錫聽說這一發現后認為水不可能是由一種元素組成的。
他利用自制的裝置。
將玻璃曲頸甑中的蒸餾水加熱，水蒸氣進入用陶資密封的紅熱鐵管后，在試管中收集到了“可燃空氣(氫氣)”。
討論與交流 >>>
1.拉瓦錫通過“鐵和水蒸氣反應”實驗收集到了“可燃空氣(氫氣)”結合普里斯特利、卡文迪什的實驗結果。
推理得出結論:
水由氫、氧兩種元素組成。
你認同嗎 為什么
2. 圖2.4-3中道爾頓、蓋-呂薩克、阿伏伽德羅對氫氣和氧氣反應實驗做出了不同的解釋。你更贊成哪一位科學家的觀點，為什么 他們運用了什么方法探索物質的組成與構成 分享你的看法。
認為物質是由原子構成的，并且原子在化學變化中不可分，氫氣和氧氣結合成水的微觀過程是:
通過實驗發現2體積氫氣和1體積氧氣
反應生成2體積水蒸氣，推測:
認為物質是由分子構成的，分子由原子構成，
提出“相同條件下，
相同體積氣體含有相同數目分子”,推測:
學生實驗探究 >>>
【實驗2-5】水的組成及變化的探究
提出問題
水由什么元素組成呢
設計實驗
1.實驗裝置設計
方案一、方案二是兩種電解水裝置請你仔細閱讀并畫出方案三的簡易電解水裝置圖。
所需儀器如下:
水槽1個、試管2支、膠塞2個(中間打孔插入電極)，電極2個，電源1個，導線2根。
方案三:簡易電解水裝置
2.檢驗生成物的方法
根據下面的框架圖，設計檢驗產物的方法。
水
氫氣
氧氣
用燃著的木條點燃氣體,并在火焰上方罩一個干冷的燒杯,觀察到火焰為淡藍色,燒杯內壁有小水珠出現，則證明生成的氣體為氫氣。
● 進行實驗
利用方案一的水電解器進行實驗，實驗步驟是:
②電解水
②檢驗產物
注意每一步驟的具體操作方式，觀察并記錄現象與數據
撰寫實驗報告
姓名:_________班級:_________日期:_________
實驗目的:探究水的組成及變化實驗原理:水在直流電的作用下，會分解生成氫氣和氧氣
實驗用品:水電解器、直流電源、導線、燒杯、酒精燈、火柴、小木條、蒸餾水、氫氧化鈉溶液(或稀硫酸)等。
實驗示意圖 實驗步驟 觀察與記錄
電解水 1.取約100m的水于燒杯中,加人少量氫氧化鈉溶液或稀硫酸,攪拌。
實驗示意圖 實驗步驟 觀察與記錄
電解水 2.打開兩支刻度管的活塞,將溶液注入電解器中至兩支刻度管充滿”,關閉活塞,連接直流電源。 3.通電，觀察并記錄電極上和刻度管內的現象。 4.一段時間后，停止通電。 ①通電后，兩個電極的表面出現的現象是_________
②電解后，連接電源負極的刻度管內氣體體積為_________
連接電源正極的刻度管內氣體體積為它們的比約為_________
實驗示意圖 實驗步驟 觀察與記錄
檢驗產物 5.用燃著的木條靠近與電源負極相連的刻度管管口，打開活塞，在尖嘴口罩一個干冷的燒杯，觀察并記錄現象。 ③與電源負極相連的刻度管內氣體____________,燒杯內壁出現____________.
實驗示意圖 實驗步驟 觀察與記錄
檢驗產物 6.關閉與電源負極相連的刻度管管口活塞。用燃著的木條靠近與電源正極相連的刻度管管口，打開活塞，觀察并記錄現象。 ④與電源正極相連的刻度管內氣體____________.
實驗結果與討論:
1.收集證據
正極上產生的氣體是
負極上產生的氣體是
V正: V負≈_________
2.分析證據
項目 反應物 生成物
物質種類 水H2O 氫氣H2 氧氣O2
元素組成 氫元素H 氧元素O
3.得出結論
根據電解水生成氫氣和氧氣，同時結合氫氣和氧氣反應生成水的實驗事實，得出水是由______________________組成的
反思與評價
1.電解水和煮沸水時都有氣泡產生，產生氣泡的原因有何不同
2.以上實驗中有哪些現象和數據能夠說明水不是一種元素，而是由氫、氧兩種元素組成的
表達與交流
根據這一實驗，你認為探究物質的組成可以采用什么樣的思路
討論與交流 >>>
探究物質組成的一般思路
探究化合物的元素組成時，根據“化學變化前后，元素的種類不會發生變化”這一規律，若能將化合物分解為已知組成的物質，就可通過分析生成物的元素組成來推測該化合物的組成;
反之，若能用已知組成的物質合成化合物我們也可以通過分析反應物的元素組成來推測該化合物的組成。
在現代化學研究中，科學家還會借助元素分析儀、紅外光譜儀、X射線衍射儀等儀器來測定物質的組成與構成。
項目活動2 制作分子模型
模型建構是化學科學研究的基本方法。通過模型拼裝可以從微觀視角認識物質的組成與構成。
1.制作模型
請你用橡皮泥或黏土等材料制作6 種分子模型.
各分子模型的制作數量要求如表 2-5所示
2個氫分子(2H2) n個水分子(nH2O，n≥6)
1個氮分子(N2) 1個二氧化碳分子(CO2)
2個氧分子(2O2) 1個氨分子(NH3)
2.拼裝模型演示電解水的微觀過程
請你將制作好的水分子模型按照方案二或三進行拼裝，然后根據演示結果畫出相應的微觀示意圖。
討論與交流 >>>
1.方案一、二、三中水分子模型拆分后分別得到多少個氫原子和氧原子 氫原子和氧原子的個數比是多少
2.方案一、二、三中氫原子和氧原子重新組合后分別得到多少個氫分子和氧分子 水分子、氫分子和氧分子的個數比是多少
3.化學變化中原子、分子的種類和數目以及元素的種類是否發生了變化 結合該實驗說說化學變化的微觀實質是什么。
最后，請你將所制作和拼裝后得到的模型進行分類，分別放進右邊的三個筐中。
項目活動 3 展示“水分子漫游記”情景劇
水在生活中無處不在，請你們演一部“水分子漫游記”情景劇，體會水分子在變化中的經歷。
內容:“水分子漫游記”情景劇
時問:5 分鐘
主角:水分子
形式:現場表演/視頻展示
提示:在進行展示前，每個小組需要以“水分子”為主角編寫故事大綱。小組成員可以通過頭腦風暴，充分挖掘生活中見過的水的狀態、運動途徑及變化情況(漫游地點盡量含白然環境、動植物休內)，寫好劇本后，小組成員共同制作道具，分配角色并做好預演或拍攝。
項目反思
最后，請你對自己在制作模型、展示“水分子漫游記”情景劇等活動中的表現進行反思與評價:你的表現如何 有哪些收獲 還有哪些需要改進的地方
1.除了電解水之外，下列實驗或事實能驗證水的組成的是（ ）
A.水受熱變成水蒸氣，質量不變
B.水受熱變成水蒸氣，體積變大
C.蠟燭燃燒，生成水
D.氫氣燃燒，生成水
D
2.電解水實驗裝置如右圖所示，下列說法正確的是（ ）
A.a管的氣體可以使帶火星的木條復燃
B.b管的氣體燃燒產生淡藍色火焰
C.保持水化學性質的最小微觀粒子是氫原子和氧原子
D.在水中加人少量硫酸或氫氧化鈉以增強導電性
D
3.1800年，英國化學家尼科爾森和卡萊爾用伏打電池首次進行電解水的實驗，在兩個電極分別收集到氫氣和氧氣。下列說法正確的是( )。
A.這個實驗說明水是由氫氣和氧氣組成
B.兩極收集的氣體質量比是2:1
C.該實驗可推測水是由氫元素和氧元素組成的
D.這個化學變化中，最小的微觀粒子是水分子
C
4.下面是有關水的組成與構成的描述，請判斷對錯
(1)水由氫、氧兩種元素組成。（ ）
(2)水分子中含有3個原子。（ ）
(3)水分子中原子和氧原子的個數比為2:1。（ ）
(4)1個水分子中含有10個質子。（ ）
√
×
√
√
元素不講個數
(5)水分子中含有氫原子和氧原子。（ ）
(6)水是由2個氫元素和1個氧元素組成的。（ ）
√
×
5.閱讀下列材料并回答問題。
在漫長的一段時間內，人們認為水是組成世間萬物的一種元素
【材料1】18世紀，普里斯特利用鋅和稀硫酸制得“可燃空氣”，將其與空氣混合點燃，容器內壁上出現了水霧。該“可燃空氣”是_______________________
H2
【材料2】1781年，卡文迪什證實了普里斯特利的發現，并用純氧代替空氣進行實驗，證明生成的液體確實是水，并得出“水是一個結合物而不是簡單元素”的結論。他用純氧代替空氣的原因是___________________________
防止空氣中的其他部分干擾實驗
【材料3】1783年，拉瓦錫跟蹤并改進實驗，將水蒸氣通過灼熱的鐵管，一段時間后，在出口處收集到一種可燃性氣體，水的質量減少，鐵管的質量增加，經驗證鐵轉化成了四氧化三鐵(Fe3O4)。至此，水不是單一元素，“水是由______________________兩種元素組成的”的觀點得到了公認。
氧元素和氫元素
【材料4】1800年，尼科爾森和卡萊爾通過用伏打電池在常溫下對水進行通電分解，得到氫氣和氧氣，再次確認了水的組成。
【分析討論】
(1)科學家利用“合成”“分解”的思想證明了水的組成。下列實驗主要利用“合成”思想的是( )。
氫氣在氧氣中燃燒
B.拉瓦錫鐵管實驗
C.水的通電分解
A
(2)請補充電解水時，分子分解、原子重組的過程,
N2 O2
O2
H2O
Fe
CO2
一、基礎性練習
1.某城市某日空氣質量指數級別為二級。下列情況對空氣質量指數級別不會產生影響的是（ ）
A.用氫氣作燃料 B.焚燒垃圾
C.汽車排放的尾氣 D.用煤和石油作燃料
A
2.下圖是表示氣體微觀粒子的示意圖，圖中‘和“● ，●”分別表示不同的原子，那么其中表示純凈物的是（ ）
C
3.下列各組物質，按混合物、化合物、單質順序排列的是( )。
A.冰水共存物、食鹽水、氮氣
B.五氧化二磷、雙氧水、紅磷
C.潔凈的空氣、二氧化碳、液態氧
D.氧化鎂、酒精、水銀
C
4.分子與原子的主要區別是( )
A.分子比原子大
B.分子運動速率比原子運動速率慢
C.分子不參加化學反應而原子參加化學反應
D.在化學反應中分子可分而原子不可分
D
5.下列事實及對這些事實的解釋，二者不相符合的是( )
A.汽油揮發--分子體積變大
B.夏天鋼軌之間的縫隙變小--原子之間有間隔
C.糖是甜的，醋是酸的--不同分子性質不同
D.電解水制取氫氣和氧氣--分子在化學反應中可以再分
A
6.在化學反應中一定沒有發生變化的是( )
A.原子的種類
B.分子的種類
C.物質的種類
D.分子的數量
A
7.稀土是具有戰略意義的國家資源。已知銪是稀土中的一種很珍貴的元素,它的核電荷數為63，相對原子質量為152。關于銷元素的下列說法正確的是( )
A.原子核內質子數為 63 B.原子的核電荷數為 152
C.原子核外電子數為152 D.原子質量為 152
A
8.下列關于相對原子質量的說法正確的是( )
A.相對原子質量的單位一般都是克
B.與其他原子的質量相比較的數值
C.一個原子的真實質量
D.與一種碳原子質量的 1/12 相比較所得的數值
D
9.氯化鈉是由鈉離子和氯離子構成的。已知鈉離子(Na)的原子核中質子數為 11，中子數為12，下列有關Na 的說法正確的是( )
A.原子核外電子數為 11 B.它帶1個單位正電荷
C.原子核內的正電荷數為10 D.在化學反應中很活潑
B
10.說出符號的意義或用符號表示
(1)Hg表示________，還表示_______也可表示________
(2)3H+表示__________;Cl表示__________\__________
(3)2個氮原子__________
汞元素
汞單質
汞原子
3個氫離子
氯元素
氯原子
2N
二、拓展性練習
11.某興趣小組探究分子的特性時做了以下實驗。
提示信息:已知氨水可使無色酚酞溶液變紅。
(1)實驗一:一段時間后,能觀察到B、D試管中的無色酚酞溶液均變為_______色，F試管的作用是_____________。B、D試管中先出現顏色變化的是D試管，由此可得出溫度對微觀粒子運動速率的影響是
_______________________________________
作對照
溫度升高，微觀粒子運動速率加快
紅
(2)實驗二:先在一支試管中裝一部分紅墨水,再在液面上注滿酒精(緩緩注入)，加蓋密封后靜置，一段時間后再觀察，現象如圖所示。該實驗現象可以說明的分子性質有:①________________ ②______________
分子在不斷運動
分子之間有間隔
2.18世紀 70年代，拉瓦錫第一次用實驗證明了空氣中含有氧氣(O2)和氮氣(N2)，這兩種氣體中，________在空氣中的含量更多，其用途有________________________。
N2
制取氮肥 燃料 炸藥
已知氮氣和氧氣在放電的條件下可以轉化為一氧化氮(NO)，請完成該反應的微觀示意圖。
三、實踐性練習
13.仿照水的電解實驗的思路，通過蠟燭燃燒實驗，探究石蠟的元素組成并完成下表中的實驗報告
實驗目的 探究石蠟的元素組成
建立假設 假設1:石蠟中含有____________元素
假設2:石蠟中含有碳元素
氯
實驗器材和藥品 蠟燭、火柴、燒杯、澄清石灰水
設計并實施實驗 驗證假設1的實驗步驟:
點燃蠟燭，用一個干冷的燒杯罩在火焰上方，觀察現象
實驗現象:____________________________________
實驗結論:____________________________________
燒杯內壁出現水霧
假設成立
設計并實施實驗 驗證假設2的實驗步驟:
點燃蠟燭，用一個_________________________燒杯罩在火焰上方，觀察現象.
實驗現象:_____________________________
實驗結論:_____________________________
內壁沾有澄清石灰水的
燒杯內壁變渾濁
假設2成立

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