内容正文:
第四单元 自然界的水
课题2 水的组成
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【教学目标】
1.通过电解水实验,了解水的组成。
2.了解氢气的性质。
3.知道单质、化合物的概念,能判断常见的物质中的单质和化合物。
【教学过程】
一、创设情境
水是生命的源泉,哪里有水,哪里就有生命。水与生物关系非常密切,各种生物体内也都含有水。水是生命的孕育和维系必需物质; 人类的日常生活和工农业生产离不开水;水力发电利用的是水,水还能为人类提供水运的航道和宜人的环境。对于我们熟悉的水,你知道它的组成吗?让我们一起来研究水的组成。
二、新课导入
在很长的一段时期内,水曾经被看作是一种“元素”。直到18世纪末,人们通过对水的生成和分解实验的研究,才最终认识了水的组成。
研究氢气的燃烧实验是人们认识水组成的开始。
三新知探究
知识点1 氢气的性质
1.物理性质
氢气是无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气的小。
2.化学性质
氢气具有可燃性,燃烧时火焰呈淡蓝色,不纯的氢气遇明火可能会发生爆炸,因此点燃前必须验纯。
3.氢气验纯方法
发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯,声音很小则表明氢气较纯。
【实验演示】在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,观察火焰的颜色。然后在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,过一会儿,观察烧杯壁上有什么现象发生。
现象:氢气能被点燃,安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,持小烧杯的手感到发烫,烧烧杯壁上出现小水珠。
文字表达式:氢气+氧气水
【注意】当氢气和一定量的空气或氧气混合,即氢气不纯时点燃会引起爆炸。
【思考】混有空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸,那么你在使用氢气时,尤其是点燃氢气时应注意什么问题?
【回答】使用氢气时,要注意安全。点燃氢气前,一定要检验氢气的纯度。
知识点2 水的组成
【讲解】人们发现氢气在空气或氧气里燃烧能生成水之后,又研究了水的分解实验。
1.在电解器玻璃管里加满水,接通直流电源,观察并记录两个电极附近和玻璃管内发生的现象。
现象
比较两个玻璃管内现象的差异
与电源正极相连
电极附近
有气泡产生
V正极∶V负极=1∶2
玻璃管内
水位下降较慢
与电源负极相连
电极附近
有气泡产生
玻璃管内
水位下降较快
2.切断上述装置中的电源,用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体,观察并记录发生的现象。
实验内容
检验与电源正极相连的玻璃管内的气体
检验与电源负极相连的玻璃管内的气体
现象
木条燃烧更旺
气体能燃烧,产生淡蓝色火焰
解释
产生的气体是氧气,氧气支持燃烧
产生的气体是氢气,氢气能燃烧
【讨论】(1)水在通电后发生了什么变化?
(2)分析水的生成和分解实验,说明其中的哪些现象和事实能够说明水不是一种元素,是由氢、氧两种元素组成的。
【回答】(1)水发生了分解反应,生成了两种物质。
(2)氢气+氧气水,水氢气+氧气,说明水是由氢、氧两种元素组成的。
3.实验现象
(1)两电极上均有气泡产生。
(2)正、负极上产生的气体体积比为 1︰2 。
(3)正极产生的气体能使燃着的木条燃烧更旺,负极产生的气体能燃烧,发出淡蓝色火焰。
4.实验结论
(1)水电解后,生成氢气和氧气。
(2)与电源正极相连的试管内收集到的气体是氧气;与电源负极相连的试管内收集到的气体是氢气。
(3)V(H2)∶V(O2)= 2:1。
(4)水是由氢元素和氧元素组成的。
注意:(1)水中可加入少量硫酸钠或氢氧化钠以增强导电性。
(2)电解水所用电源是直流电。
(3)两电极产生气体:正氧负氢,氢二氧一。(V正∶V负=1︰2=V氧气 : V氢气)
5.微观解释
实验测得的一个水分子的构成为H2O。
(1)微观上,水分子分解时,生成了氢原子和氧原子.
(2)2个氢原子结合成1个氢分子,大量的氢分子聚成氢气。
(3)2个氧原子结合成1个氧分子,大量的氧分子聚成氧气。
知识点3 单质、化合物、氧化物
【提问】通过水的电解实验,我们可以知道,水(H2O)、氢气(H2)、 氧气(O2)虽然都是纯净物,但它们的组成却各不相同。你们能说说它们组成上的区别吗?
【回答】氢气(H2)是由氢元素组成的,氧气(O2)是由氧元素组成的,而水(H2O)是由氢元素和氧元素组成的。
【讲解】化学上把由同种元素组成的纯净物叫单质,不同种元素组成的纯净物叫化合物。
【总结】
单质
化合物
概念
由同种元素组成的纯净物
组成中含有不同种元素的纯净物
共同点
都属于纯净物
区别
宏观组成
由同种元素组成
由不同种元素组成
微观组成
单质分子:由同种元素的原子构成
化合物分子:由不同种元素的原子构成
举例
氧气(O2)、氢气(H2)、铁(Fe)
二氧化碳(CO2)、水(H2O)、高锰酸钾(KMnO4)
联系
某些单质在一定条件下发生化合反应可以生成化合物,某些化合物在一定条件下发生分解反应可以生成单质
注意:①氧化物的定义:由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。
②氧化物的特征:两种元素,一种是氧元素的化合物。
③举例:CO2、Fe2O3。
【思考】物质该怎么分类?
四、课堂小结
1.氢气的性质
(1)物理性质:无色、无味的气体,难溶于水。
(2)化学性质:氢气+氧气水。
2.水的组成
(1)实验现象:电源正极产生的气体与负极产生的气体体积比为1∶2。
(2)实验结论:水是由氢元素和氧元素组成的。
3.单质、化合物、氧化物
(1)单质:由同种元素组成的纯净物。
(2)化合物:由不同种元素组成的纯净物。
(3)氧化物:由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物。
五、布置作业
完成《一线课堂》相应练习。
【教学反思】
本节课的重点在于加强学生对物质微观世界的认识,并能帮助学生形成系统。学生对“纯净物与单质”和“混合物与化合物”这两对概念容易混淆,也希望能通过这节课,使学生有个较为清晰的认识。同时,通过让学生总结归纳本单元的知识脉络,锻炼学生的归纳能力。但在教学实施过程中,也碰到很多困难。由于学生对知识有了一定认识,怎样提高学生学习兴趣,使学生在原有基础上有所提高,成为实施课堂教学所需解决的重要问题。
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