内容正文:
自然界中的水
第1课时 水的组成与水资源综合利用
学习目标
1.结合日常生活经验和生产生活知识,认识水对生命活动、工农业生产和日常生活的重要性,知道天然水、自来水、饮用水、矿泉水和蒸馏水的区别,了解水的物理性质。
2.通过实验观察与分析,推断水的元素组成,了解水在一定条件下能够分解,深化化学实验对物质组成与性质研究的认识。
3.通过查阅资料等活动,认识水是人类不可或缺的宝贵资源、我国水资源短缺的状况及造成水污染的因素,了解海水淡化的意义,树立珍惜水资源、保护水资源的意识。
人类对水认识的历史
在古希腊时代,人们认为水是万物之源,水和火、气、土是组成世界的一切物体的四个基本元素。这一认识持续到十八世纪中后期。
1781 年,化学家普里斯特利将“可燃空气”和空气放在密闭玻璃瓶中并用电火花引爆,发现瓶内
有露珠出现;同年,卡文迪许也用不同比例的“可燃空气”和空气的混合物反复进行此项试验,证实了普里斯特利的发现。但卡文迪许是位“燃素说”的虔诚信徒,始终认为水是由脱燃素空气与燃素化合而成的一种元素。
1783 年,法国科学家拉瓦锡重复研究前两位科学家的合成水实验,同时将水蒸气进行高温分解得
到了氧气和氢气,并用氧化理论解释水的组成——水不是一种元素,而是“可燃空气”与氧的化合物;“可燃空气”是组成水的一种元素,并将它命名为“氢”,意思为“成水元素”。1805 年,法国科学家在反复试验的基础上,得出氢气和氧气合成水的体积比为 2:1,从而得到水的化学式为“H2O”。至此,人们才正确认识水的组成。
探究“水的组成”——电解水
仪器:电解水器、直流电源
操作:1、为了增强水的导电性(纯水几乎不导电),在水中加少量稀硫酸(H2SO4)或氢氧化钠(NaOH)溶液
2、塞上带电极的塞子,打开活塞,从长颈漏斗中加水;
3、通直流电。
根据前面的化学史实,水电解时产生的气体是什么?如何检验?
O2
H2
VH2:VO2=2 : 1
结论:水电解生成氢气和氧气
通电
水
氢气 + 氧气
( H2 )
( O2 )
( H2O )
探究“水的组成
分解反应
结论:(1)正极产生的气体能使带火星的木条____,说明是_____
(2)负极产生的气体接近火焰后,能够燃烧火焰呈_______,说明是______
氧气
复燃
淡蓝色
氢气
探究“水的组成”
★根据水分解产物,能否说明“水是由氢、氧元素组成的”?
★结合本实验,大家能够说出关于水的哪些物理性质和化学性质?
氧气
氢气
水
通电
+
H2
O2
含H、O两种元素
通常情况下,水是无色无味的液体,通电情况下能产生氢气和氧气。
探究“水的组成”——氢气燃烧
现象:产生淡蓝色火焰,放出大量的热,烧杯内壁凝结有水雾。
结论:1.氢气在点燃条件下,发生
反应生成_______;
水
点燃
水
氢气 + 氧气
( H2 )
( O2 )
( H2O )
化合反应
根据这个反应,能否说明“水是由氢、氧元素组成的”?
课本指出:“上面两个实验说明了水是由氢元素和氧元素组成的”。推断这一结论的依据是什么?请同学们进行交流讨论。
+
含H、O两种元素
水
氧气
氢气
H2
O2
点燃
我们之所以能够根据水分解得到氢气和氧气、氢气与氧气化合得到水两个实验证明水是由氢、氧元素组成的,是因为教材第 24 页指出:“化学反应的本质特征是有新物质生成,但在发生化学反应的过程中,元素本身并未发生变化,只不过重新组合形成了新物质。”
总结提升
请大家结合具体事实说明过氧化氢中含有氧元素、二氧化碳中含有氧元素。
结合前面学习,请大家思考如何验证某物质中存在某元素?
1.使未知物发生分解反应,如果生成物中有这种元素,就可以证明;
2.使已知物发生化合反应,则生成物中含有已知物中的组成元素。
过氧化氢分解产生氧气,根据化学变化中元素的种类不变可知过氧化氢中含有氧元素;
碳与氧气点燃化合生成二氧化碳,根据化学变化中元素的种类不变可知二氧化碳中含有氧元素。
我们知道工农业生产和日常生活都离不开水,特别现在随着经济的发展、人口的增长和人民生活水平的提高,水的需求量越来越大。我们一起来看看课本P52的图。
▲你在每天的日常生活中都用水做什么?
▲水在工农业生产中的地位又如何呢?
▲你能用一句话概括出水资源的重要意义吗?
水是人类的宝贵资源
水资源的综合利用
资料卡
我们这里所说的水资源是指人类可直接利用的淡水资源。水对人类这么重
要,这样伟大,那现在世界水资源的状况怎样呢?阅读以下两组资料分析水资源是怎样的现状?
1.依据联合国最近几年的统计显示,目前世界上有80个国家15万人面临淡水不足,其中26个国家的3亿多人完全生活在缺水的状态中,估计到2025年,世界人口将达到80亿,