2.4 跨学科实践活动学习探究水的组成的科学史并制作分子模型课件-2024-2025学年九年级化学科粤版（2024）上册

第二单元 空气、物质的构成与组成 2.4 跨学科实践活动：学习探究水的组成的 科学史并制作分子模型 1 2.4 跨学科实践活动：学习探究水的组成的 科学史并制作分子模型 目标素养 导航 2 课标要求 学业内容 1.通过科学史实体会科学家探 索物质的组成与结构的智慧， 知道可以通过实验、想象、推 理、假说、模型等方法探索物 质的结构。 2.初步学习利用物质的性质和 化学反应探究物质组成的基本 思路与方法。 1.能综合运用化学、技术、工程及跨学 科知识，秉承可持续发展观，设计、评 估解决实际问题的方案，制作项目作 品，并进行改进和优化，体现创新意 识。 2.能积极参与小组合作，勇于批判、质 疑，自觉反思，能克服困难，敢于面对 陌生的、不确定性的挑战。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 3 2.4 跨学科实践活动：学习探究水的组成的 科学史并制作分子模型 新知预习 导学 4 知识梳理 1.水的组成及变化的探究。 （1）在电解水实验中，向水中通入的是________（填“直流电”或“交流 电”），在水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸的目的是_____________ ___。 直流电 增强水的导电性 （2）通电后，观察到两个电极表面均有______产生，若连接电源正极 刻度管内的气体能使带火星的木条复燃，则该气体是______；与电源负 极相连的刻度管内产生的气体能______，产生______________，该气体 是______；正、负两极产生的气体体积比约为_____。 气泡 氧气 燃烧 淡蓝色的火焰 氢气 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 5 （3）电解水反应可用文字表示为_ _________________，该实验可证明 水是由________________组成的；进一步研究表明，每个水分子是由___ 个氢原子和___个氧原子构成的。 水氢气氧气 氢、氧两种元素 2 1 （4）从微观角度看，水通电分解的过程是____分子在通电的条件下分 解为________和________，________两两结合成________，________两 两结合成________的过程。该过程说明，化学反应中______可分而 _______不可分。 水 氢原子 氧原子 氢原子 氢分子 氧原子 氧分子 分子 原子 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 6 2.制作分子模型。 图2-41是4种原子的模型示意图。 图2-41 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 7 请根据图2-41绘出以下分子的模型示意图： ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 8 问题导思 图2-42 小明观察图2-42后，认为甲、乙两个过程的本 质是相同的。他的说法是否正确，为什么? 提示：不正确。在甲过程中分子种类发生了 变化，即生成了新物质，属于化学变化；乙 过程中分子的种类没有变化，没有新物质生 成，属于物理变化。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 9 2.4 跨学科实践活动：学习探究水的组成的 科学史并制作分子模型 重点直击 导析 10 典例精析 知识点1 电解水实验 例1 电解水实验如图2-43所示。下列说法正确的是( ) 。 图2-43 A.刻度管 上方产生的气体是氢气 B.产生氢气与氧气的体积比为 C.可用燃着的木条检验产生的气体 D.该实验说明水是由氢气和氧气组成的 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 11 图2-43 【分析与解】 刻度管 与电源的正极相连，收集到的气体 能使燃着的木条燃烧更旺，是氧气；刻度管 与电源的负极 相连，收集到的气体具有可燃性，是氢气。正、负极产生 的气体的体积比为 。电解水实验说明水是由氢、氧两种 元素组成的。 【答案】C ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 12 思维点拨 电解水实验的现象可巧记为 “正氧负氢，氧一氢二；氢气燃 烧，氧气更旺”。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 13 知识点2 电解水反应的微观实质 图2-44 例2 中国空间站里的 源自电解水，该反应 的微观示意图和装置示意图如图2-44所示， 下列有关叙述错误的是( ) 。 A.反应前后分子的种类、数量不变 B.原子是化学变化中的最小微观粒子 C.甲试管内收集到的是氢气 D.该反应的微观实质是原子的重新组合 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 14 【分析与解】 电解水是化学变化，反应前 后分子的种类发生改变；由电解水的微观过 程可知，反应前后原子的种类和数目没有改 变，即原子是化学变化中的最小微观粒子； 【答案】A 甲试管内气体的体积比乙试管内气体的体积大，说明甲试管内收集到的 是氢气；该反应的微观过程是水分子分解形成氢原子和氧原子，氢原子、 氧原子分别两两结合形成氢分子和氧分子，即该反应的微观实质是原子 的重新组合。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 15 思维点拨 电解水的微观过程：电解水时水分子分解成氢原子和氧原 子，氢原子和氧原子分别两两结合形成氢分子和氧分子；在同温同压 下，相同体积的气体具有相同数目的分子，因此可由实验现象推出反 应生成的氢分子和氧分子的个数比为 ，进而可知水分子中氢、氧原 子的个数比为 ，即每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。同 时，该实验还能证明水是由氢元素和氧元素组成的，在化学变化中， 分子可分而原子不可分。 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 16 针对训练 1.若用不同颜色的小球表示不同种类的原子，则分子模型 可用于 表示( ) 。 B A. B. C. D. 2.完全电解水，在正极生成 气体，则负极生成的气体及其体积 分别是( ) 。 C A.， B.， C.， D.， ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 17 3.下列有关电解水实验的叙述正确的是( ) 。 C A.生成的气体都有可燃性 B.生成氢气和氧气的质量比为 C.反应需消耗电能 D.此实验可证明水是由氢气和氧气组成的 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 18 4.水电解的微观过程可用图2-45表示，微观粒子运动变化的先后顺序是 ( ) 。 图2-45 A A.①②③④ B.④①③② C.①②④③ D.①④③② ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 19 2.4 跨学科实践活动：学习探究水的组成的 科学史并制作分子模型 素养达标 导练 20 基础巩固 图2-46 1.图2-46是通电一段时间后电解水的装置示意图。下列说 法错误的是( ) 。 A A.产生的气体 能使带火星的木条复燃 B.产生气体 的电极与电源正极相连 C.加入少量稀硫酸可以增强水的导电性 D.该实验证明水是由氢、氧两种元素组成的 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 21 2.下列实验不能证明水的元素组成的是( ) 。 A A.加热蒸发水 B.通电分解水 C.氢气燃烧生成水 D.水与铁在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 22 3.在一定条件下，图2-47甲所示的微观粒子之间可发生化学反应，生成 图2-47乙中的微观粒子。能正确表示该反应的生成物的化学符号是 ( ) 。 图2-47 C A. B. C. D. ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 23 4.下列从图2-48所示电解水的微观过程中获得的信息，正确的是 ( ) 。 图2-48 D A.该反应为化合反应 B.氢分子和氧分子是该变化中的最小微观粒子 C. 可保持氧气的化学性质 D.1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 24 能力提升 5.图2-49是电解水的实验示意图，图2-50是同学们自创的电解水创新实 验示意图。 图2-49 图2-50 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 25 电解水实验的操作步骤如下：①通过球形漏斗向装置中注入约 氢氧化钠溶液；②打开活塞排出刻度管内的气体，关闭活塞；③ 打开电源开关，将直流电源电压调至，通电 左右；④当刻度 管中收集到一定量的气体时，关闭电源，检验两极产生的气体。 请结合上述图示和操作步骤，回答下列问题。 （1）写出电解水反应的文字表达式：_ _________________。 水氢气氧气 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 26 （2）图2-49中与电源____极相连接的刻度管中收集到的气体是 ，检 验此气体的方法是______________________________________________ _________，观察到的实验现象是_________________________________ ___，由此可得出的结论是______________________________________。 负 将燃着的木条放在尖嘴管口，打开活塞，使气体从管口放出 气体燃烧，产生淡蓝色火焰并放出热量 在电解水实验中，负极产生的气体是氢气 图2-49 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 27 （3）相对于图2-49所示的电解水实验，你认为图2-50所示的创新实验所 具备的优点有___（填序号）。 C ①实验时，手不用直接接触有腐蚀性的电解液；②使用大头针作电极， 两极距离近，反应速率大；③便于检验两极产生的气体；④所用实验器 材大多是用生活中常见的物品，实现了废物利用。 A.仅①② B.仅①④ C.仅②④ D.①②③④ 图2-49 图2-50 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 28 （4）图2-50所示实验的主要不足之处是___________________________ ___________________。 试管无刻度，不能准确显示收集到的气体的体积比 图2-50 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 29 素能拓展 图2-51 6.图2-51是探究水的组成的实验示意图，请回答下列问题： 【提出问题】水是由一种元素组成的吗？ 【猜想与假设】如果水能分解成多种物质，它就不是 由一种元素组成的。 【实验探究】 （1）连接好装置，检查装置的________，然后开始实验。 气密性 （2） 管下端导线连接电源的____（填“正”或“负”）极。 正 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 30 【实验记录】 通电一段时间后，两侧玻璃管收集到的气体体积如下表所示。 时间/ 2 4 6 9 11 管中气体体积/ 4 11 21 36 46 管中气体 体积/ 12 29 49 79 99 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 31 （3）管和管内收集到的气体体积比___（填“ ”“ ”或 “ ”） ，造成这种现象的原因可能是_______________ ______________________。（提示：在标准状况下， 水分别能溶解氧气、 氢气）。 相同条件下，溶于水中的氧气比氢气多 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 图2-51 （4）小明用燃着的木条检验两种气体，观察到 管内的 气体__________________________（填现象，下同）， 管内的气体________________________。 能使燃着的木条燃烧得更旺 能燃烧，发出淡蓝色火焰 【实验结论】 （5）水是由________________组成的。 氢元素和氧元素 ‹#› 目标素养 导航 新知预习 导学 重点直击 导析 素养达标 导练 33 $$