教學(xué)目標
一、知識與技能
1.了解水的物理性質(zhì)。
2.了解氫氣的性質(zhì)。
3.認識水的組成。
4.了解化合物、氧化物和單質(zhì)的概念及區(qū)別。
二、過程與方法
1.結(jié)合資料，從人類認識水的組成的過程中體會科學(xué)探究和思維的方法，認識實驗探究和創(chuàng)新思維的重要性。
2.充分利用討論，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納實驗現(xiàn)象的能力和習(xí)慣。
教學(xué)重點
電解水實驗；水的組成。
教學(xué)難點
1.對化合物、氧化物和單質(zhì)概念的理解。
2.研究化合物組成的基本方法。
新課引入
［展示圖片］ 湛藍的大海、奔騰的長江、巍巍的雪山、清澈的山泉、潔白的云朵、多彩多姿的水世界；自來水、純凈水、礦泉水……各種不同的飲用水。
［設(shè)問］ 自然界中以不同形式存在的水，是否都有相同的組成？如何探究水的組成？
［設(shè)置情景］ 水是地球上最普通、最常見的物質(zhì)之一，不僅江河湖海中含有水，各種生物體內(nèi)也都含有水，一般都在60%以上。水這么常見，你們了解它嗎？
今天我們就來學(xué)習(xí)一下“水的組成”。
［簡史導(dǎo)入］ 在很長一段時間內(nèi)，水都被看成是一種元素，直到18世紀，科學(xué)家通過對水的生成和分解實驗的研究，才最終認識了水的組成。我們就沿著科學(xué)家的研究足跡一起揭示水的組成的奧秘吧！
教學(xué)過程
Ⅰ. 氫氣燃燒實驗
［演示］教師展示預(yù)先收集的一瓶氫氣，讓學(xué)生觀察并歸納氫氣的物理性質(zhì)。
［學(xué)生］氫氣是一種無色、無臭的氣體。
［教師補充］ 氫氣難溶于水，密度比空氣的小。
［講解］氫氣是一種能燃燒的氣體，但若氫氣不純，在空氣中點燃后會發(fā)生爆炸，因此在點燃氫氣前一定要檢驗氫氣的純度。
［演示實驗］氫氣純度的檢驗及氫氣在空氣里燃燒。
［教師］讓學(xué)生觀察并描述實驗現(xiàn)象。
［學(xué)生］ 氫氣能夠在空氣中安靜地燃燒，發(fā)出淡藍色的火焰，在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯，燒杯內(nèi)壁有小水珠生成，觸摸燒杯外壁，感到發(fā)燙。
［補充］氫氣燃燒產(chǎn)物是水，所以被認為是最清潔的燃料。如果氫氣不純，混有空氣（或氧氣），點燃時就有可能會發(fā)生爆炸。
氫氣可以燃燒，所以氫氣可以用點燃氣體來檢驗，若氣體燃燒則生成的氣體為氫氣。
［提問］混有空氣或氧氣的氫氣遇明火會發(fā)生爆炸，那么在你使用氫氣，尤其是點燃氫氣時應(yīng)注意什么問題？具體應(yīng)怎樣做？
［講解］使用氫氣時，要注意安全。點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣純度。
氫氣的驗純方法：由于氫氣具有可燃性，若氫氣中混有氧氣，點燃時可能發(fā)生爆炸，因而點燃氫氣前一定要檢驗氫氣的純度。檢驗方法：收集一試管氫氣，用拇指堵住，移近火焰，聽到尖銳的爆鳴聲，說明氫氣不純，需要再收集，再檢驗；若聽到很小的“噗”的聲音，表明氫氣已純。
［注意］凡是可燃性氣體在點燃時都要驗純, 以防爆炸，如天然氣、一氧化碳等。
Ⅱ. 電解水實驗—探究水的組成
［引入］那么水是由哪些元素組成的呢？下面我們用實驗來回答這個問題。
［展示］介紹水電解器及電解液（在水電解器的玻璃管里注滿水，在水中加入少量的氫氧化鈉溶液，增強水的導(dǎo)電性，加快水的電解速率，一個電極接電源正極，另一個電極接電源負極，接通直流電。）
［提問］注意觀察，電極上發(fā)生什么現(xiàn)象？兩支玻璃管內(nèi)的液面有什么變化？
［回答］ 接通電源后，電極上有氣泡產(chǎn)生。兩支玻璃管里匯集了氣體，液面降低，其中正極產(chǎn)生的氣體比負極產(chǎn)生的氣體少。
［提問］一段時間后，比較兩支玻璃管中產(chǎn)生氣體的體積。
［回答］正極產(chǎn)生的氣體與負極產(chǎn)生的氣體體積比約為1∶2。（正氧負氫一比二）
［講述］水電解后兩支玻璃管中得到的氣體是同一物質(zhì)，還是不同物質(zhì)？電解得到的物質(zhì)究竟是什么？我們通過實驗來鑒定。
［演示］用一根帶火星的木條檢驗正極產(chǎn)生的氣體。注意觀察現(xiàn)象。
［回答］木條復(fù)燃，說明這種氣體是氧氣。
［演示］用一根點燃的火柴檢驗負極產(chǎn)生的氣體。注意觀察現(xiàn)象。
［回答］看到微弱的淡藍色火焰(或聽到爆鳴聲)。
［講解］這種氣體能燃燒，說明不同于上一種氣體，是氫氣。
［講解］正極產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃，是氧氣；負極產(chǎn)生的氣體能燃燒，但是它不同于氧氣，是氫氣。
實驗表明：水電解后生成氫氣和氧氣。
［討論］（1）在水的電解實驗里，有新物質(zhì)生成嗎？水發(fā)生了什么變化？
（2）在上述這個變化的前后，參與反應(yīng)的元素種類有無變化？
［提問］水中含有哪些元素？
［回答］由氫（H）元素和氧（O）元素。
［教師］由此可見水是由氫元素和氧元素組成的。那電解水反應(yīng)的類型是什么？
［學(xué)生］ 因為水分解生成了兩種物質(zhì)，所以為分解反應(yīng)。
［討論］理論上與正、負兩極相連的試管內(nèi)匯集的氣體體積比應(yīng)是1∶2，但在實驗操作中兩支試管匯集的氣體體積比往往小于1∶2。這是為什么？
［回答］ 原因1：可能有部分氧氣與電極發(fā)生了氧化反應(yīng)，使氧氣的體積偏少。
原因2：氧氣在水中的溶解能力比氫氣要稍大一些。
Ⅲ.單質(zhì)、化合物和氧化物
［提問］通過剛才的實驗，我們可以知道，水（H2O）、 氫氣（H2）、氧氣（O2）雖然都是純凈物，但它們的組成卻各不相同。你能說說區(qū)別嗎？
［講解］氫氣是由氫元素組成的，氧氣是由氧元素組成的，而水中含有氫元素和氧元素。氫氣和氧氣都是由一種元素組成，而水是由兩種元素組成。
［結(jié)論］化學(xué)上把這種組成中含有不同種元素的純凈物叫作化合物，而由同種元素組成的純凈物叫作單質(zhì)。
［提問］CO2、P2O5、Fe3O4、MnO2、CO、SO2……，大家發(fā)現(xiàn)這些物質(zhì)的組成有什么特點？
［回答］都是化合物，都含有氧元素，由兩種元素組成。
［講解］我們把這一類化合物叫作氧化物：由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物。物質(zhì)家族豐富多彩，運用分類的方法，可以幫助我們更好地認識這些物質(zhì)。
［注意］①單質(zhì)和化合物都必須是純凈物，由同種元素組成的物質(zhì)不一定是單質(zhì)，如O2和O3混合就不是單質(zhì)，而是混合物；而由不同種元素組成的物質(zhì)可能是化合物，也可能是混合物。②含有氧元素的化合物不一定是氧化物，如高錳酸鉀(KMnO4)就不是氧化物。
［投影］物質(zhì)的簡單分類
課堂小結(jié)
1.氫氣是一種無色、無臭的氣體，難溶于水，密度比空氣的小。
2.氫氣具有可燃性，不純的氫氣遇明火可能會發(fā)生爆炸：氫氣+氧氣水。
3.電解水實驗
4.學(xué)習(xí)單質(zhì)、化合物、氧化物等基本概念，進一步加深物質(zhì)分類的思想，從而了解物質(zhì)分類的多樣性。
板書設(shè)計
教學(xué)反思
本課題通過實驗證明了水的組成，學(xué)生比較有興趣，也很容易掌握，在介紹反應(yīng)前后元素種類不變時學(xué)生很容易明白，并且能較好地掌握。介紹有關(guān)單質(zhì)、化合物、氧化物的等概念要注意它們的區(qū)別和聯(lián)系，然后通過練習(xí)不斷加深對概念的理解。21教
例題展示
類型一 水的電解實驗
例1通過分析實驗結(jié)果推斷物質(zhì)的組成，是認識物質(zhì)的一種方法。研究水的組成就是利用了這種方法。電解水的實驗如圖4-3-1所示。
(1)根據(jù)實驗中只生成氫氣和氧氣，確定了水是由氫元素和氧元素組成的。得出此結(jié)論的依據(jù)是化學(xué)變化前后元素種類不變。
(2)已知相同狀況下，相同體積的任何氣體含有相同數(shù)目的分子。通過生成氫氣和氧氣的體積比為2∶1，推求出水分子構(gòu)成中氫原子與氧原子的個數(shù)比為2∶1，經(jīng)進一步科學(xué)確認，得出水的化學(xué)式為H2O。
(3)寫出此實驗中發(fā)生反應(yīng)的文字表達式：水氫氣＋氧氣。
類型二 氫氣的性質(zhì)
例2圖4-3-2是水的電解實驗中對得到氣體檢驗的操作。
圖4-3-2（1）操作中，盛氧氣的管口向上，盛氫氣的管口向下，其主要原因是氧氣的密度比空氣的大，而氫氣的密度比空氣的小。
（2）檢驗氫氣時，如果發(fā)出尖銳的爆鳴聲，表明氫氣不純，如果聲音很小，則表明氫氣比較純，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的文字表達式是氫氣+氧氣水?；煊锌諝猓ɑ蜓鯕猓┑臍錃猓c燃時易發(fā)生爆炸，所以點燃氫氣前，一定要檢驗氫氣的純度。
解析：（1）盛氣體的試管管口向上還是向下取決于氣體的密度，氣體密度比空氣的大，管口朝上，反之朝下。
類型三 識別單質(zhì)、化合物、氧化物
例3圖4-3-3所示的微觀示意圖中“”和“”分別表示氫原子和氧原子，則有關(guān)說法正確的是(D)
A.①和②均為氧化物
B.只有③是單質(zhì)
C.①②④是氧化物
D.④在一定條件下可分解成②和⑤
解析:由圖示可知①由兩種分子構(gòu)成，屬于混合物；②由一種分子構(gòu)成，屬于純凈物，由該分子構(gòu)成的物質(zhì)由氫元素和氧元素組成，屬于氧化物；③由一種分子構(gòu)成，屬于純凈物，由該分子構(gòu)成的物質(zhì)是氫氣，屬于單質(zhì)；④由一種分子構(gòu)成，屬于純凈物，該物質(zhì)由氫元素和氧元素組成，屬于氧化物；⑤由一種分子構(gòu)成，屬于純凈物，由一種元素組成，屬于單質(zhì)。④是過氧化氫，分解能生成水和氧氣，②是水，⑤是氧氣，故D說法正確。
課后作業(yè)
一、當堂反饋
1.水是生命之源，下列有關(guān)水的說法錯誤的是(C)
A.水分子是由氫原子和氧原子構(gòu)成的
B.水是氧化物
C.水是由兩個氫元素和一個氧元素組成的
D.水是由水分子構(gòu)成的
2.氫氣不同于其他氣體的最顯著的特點是(C)
A.無色、無味
B.難溶于水
C.密度最小
D.可以燃燒
解析:與其他氣體相比較，氫氣最顯著的特點是其密度最小。
3.下列有關(guān)電解水實驗的敘述中，錯誤的是(C)
A.可證明水由氫、氧元素組成
B.與電源正極相連的一端產(chǎn)生氧氣
C.正、負極產(chǎn)生氣體的質(zhì)量比是1：2
D.在水中加少量硫酸鈉可增強水的導(dǎo)電性
解析:與電源正極相連的一端產(chǎn)生的是氧氣，與電源負極相連的一端產(chǎn)生的是氫氣，氧氣和氫氣的體積比約為1：2，注意這里是兩種氣體的體積比，不是質(zhì)量比。
4.如圖4-3-4表示氫氣和氧氣發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。下列說法正確的是(B)
A.分子是化學(xué)變化中的最小微粒
B.每個氫分子由2個氫原子構(gòu)成
C.每個水分子是由2個氫分子和1個氧分子構(gòu)成的
D.化學(xué)反應(yīng)前后原子數(shù)和分子數(shù)均不會發(fā)生變化
解析:本題考查學(xué)生對微觀圖的分析能力。解答本題需明確分子和原子的知識?；瘜W(xué)變化中的最小微粒是原子；每個水分子由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成；化學(xué)反應(yīng)前后原子的個數(shù)不變，分子的個數(shù)可能變化。
5.根據(jù)物質(zhì)的組成，小明將部分物質(zhì)分為甲、乙兩類(如下表所示)，下列分類結(jié)果判斷正確的是(A)
A.甲為化合物，乙為單質(zhì)
B.甲為單質(zhì)，乙為化合物
C.甲為氧化物，乙為金屬
D.甲為金屬，乙為氧化物
6.現(xiàn)有下列物質(zhì)：
①水銀 ②氧化鎂 ③液態(tài)氧 ④自來水 ⑤冰水共存物 ⑥高錳酸鉀
其中屬于單質(zhì)的是①③；屬于氧化物的是②⑤；屬于化合物的是②⑤⑥；屬于混合物的是④。(以上均填序號)
7.結(jié)合所學(xué)的知識，回答下列問題：
(1)水是人類最寶貴的自然資源。小明利用如圖4-3-5所示的裝置探究水的組成。通電一段時間后，試管a和試管b所收集到的氣體體積之比為2∶1，該實驗反應(yīng)的文字表達式為水氫氣+氧氣，通過該實驗小明得出了很多結(jié)論，請你說出一條:水是由氫、氧元素組成的(其他答案合理也可)。
(2)如圖4-3-6是水分子分解的示意圖，請回答下列問題。
該變化中發(fā)生變化的微粒是H2O(水分子)；沒有發(fā)生變化的微粒是H、O(氫原子、氧原子)；保持水的化學(xué)性質(zhì)的微粒是H2O(水分子)；產(chǎn)生的新微粒是H2和O2(氫分子、氧分子)。
二、課后練習(xí)
1.下列有關(guān)電解水實驗的敘述中，錯誤的是(C)
A.可證明水是由氫、氧兩種元素組成的
B.與電源正極相連的一端產(chǎn)生氧氣
C.正、負極產(chǎn)生的氣體質(zhì)量比是1∶2
D.在水中加入少量稀硫酸可增強水的導(dǎo)電性
解析：正極和負極產(chǎn)生的氣體分別是氧氣和氫氣，其體積比是1∶2，而不是質(zhì)量比為1∶2。
2.（2015·新疆烏魯木齊）只含有一種元素的物質(zhì)(A)
A.可能是純凈物也可能是混合物
B.可能是單質(zhì)也可能是化合物
C.一定是純凈物
D.一定是一種單質(zhì)
解析：只含有一種元素的物質(zhì)，不一定是純凈物，例如：氧氣和臭氧都是由一種元素組成，但它們是兩種不同的物質(zhì)(這是由各自本身的結(jié)構(gòu)決定的)，所以它們混合在一起是混合物。也不一定是單質(zhì)，判斷單質(zhì)必須強調(diào)是純凈物，一種元素可以形成多種不同的單質(zhì)。
3.水是人類最寶貴的自然資源，多一滴水，就可能多一條生命。小明利用如圖4-3-7所示的裝置探究水的組成。通電一段時間后，試管a與試管b中所收集到的氣體體積之比約為2∶1，該反應(yīng)的文字表達式為水氫氣+氧氣，通過該實驗小明得出了許多結(jié)論，請你說出一條：水是由氫、氧兩種元素組成的（答案合理即可）。
4.水是生命之源，“珍惜水、節(jié)約水、保護水”是每個公民的義務(wù)和責(zé)任。
(1)下列“水”屬于純凈物的是A（填字母）。
A.蒸餾水 B.河水 C.自來水
(2)用圖4-3-8中甲裝置進行電解水的實驗，b中收集到的氣體是氫氣，該實驗說明水是由氫元素和氧元素組成的。
(3)云南水資源豐富，但分布不均。有些村民用地下水作為生活用水，人們常用肥皂水檢驗地下水是硬水還是軟水；生活中可用煮沸的方法降低水的硬度；某同學(xué)自制圖4-3-8乙所示簡易凈水器，圖中活性炭的主要作用是吸附(除色、除味)。
(4)請舉一例生活中節(jié)約用水的具體措施:用淘米水澆花（合理答案均可）。類型
物質(zhì)
甲
氯化鈉、水
乙
氧氣、銅

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