第2章基础实验2 水的组成及变化的探究（第一课时） 教学设计---2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

本文围绕“水的组成及变化的探究”展开，通过水的电解实验，让学生掌握水的组成、化学反应实质等核心知识，承接学生对水的初步认知，为后续化学学习奠基。教学中，以实验探究培养学生科学探究与实践素养，借微观动画渗透化学观念与科学思维，强化学生对化学本质的理解。 本教学设计的亮点在于将实验与微观动画相结合，特色教法凸显学生主体地位。从学生层面看，提升了科学探究与创新思维能力；从教师层面看，提供了清晰授课路径；从课堂效果看，有效突破教学难点，增强了互动性。

基础实验2 水的组成及变化的探究（第一课时） 教学目标 通过设计并实施水的电解实验，让学生经历提出问题、作出假设、设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价等科学探究过程，培养学生的科学探究能力和创新思维。例如，在实验过程中鼓励学生思考如何改进实验装置以提高实验效果，激发学生的创新意识。 在实验操作过程中，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度，如实记录实验现象和数据。同时，让学生了解水的组成探究对认识物质世界和解决实际问题的重要性，增强学生保护水资源、合理利用水资源的社会责任感。 引导学生从宏观上观察水的电解实验现象，如电极上产生气泡、不同电极产生气体的体积不同等，同时从微观层面理解水分子在通电条件下分解为氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新组合形成氢分子和氧分子的过程，建立宏观现象与微观本质之间的联系。 重点难点 水的电解实验，包括实验装置、实验操作、实验现象的观察与分析。通过详细讲解和演示实验，让学生掌握实验的关键步骤和注意事项，能够准确观察并描述实验现象。 水的组成，理解水是由氢元素和氧元素组成的这一结论。引导学生根据实验现象进行推理和分析，得出水的组成结论，加深对物质组成的认识。 化学反应的实质，从微观角度理解水电解过程中分子的破裂和原子的重新组合。借助多媒体动画等手段，直观展示水电解的微观过程，帮助学生理解化学反应的本质。 课前预习任务 阅读教材中关于水的组成及变化探究的相关内容，思考以下问题： 生活中常见的水是纯净物吗？举例说明。 你知道有哪些方法可以探究水的组成？ 预习电解水实验装置图，尝试说出各部分仪器的名称。带着这些问题，在课堂上认真观察实验，寻找答案。 教学内容 备注 （一）导入新课 【教师活动】同学们，水是我们生活中最常见的物质之一，每天我们都要喝水、用水。那大家有没有想过，看似普通的水，它究竟是由什么组成的呢？ （展示几幅与水有关的图片，清澈的河流、波涛汹涌的大海、晶莹剔透的冰块等） 【学生活动】学生们开始思考，纷纷发表自己的看法，有的说水是由氢和氧组成的，有的说不太清楚。 【教师活动】看来大家对水的组成有一些想法，但还不确定。那今天，我们就通过实验来探究水的组成。 （二）知识讲解与实验探究 电解水实验原理讲解 【教师活动】拿出水电解器，向学生介绍：“这就是我们今天要使用的电解水装置，它可以将水分解成氢气和氧气。水在直流电的作用下，会发生分解反应，生成氢气和氧气。 【学生活动】认真听讲，记录化学方程式，观察水电解器的外观。 装置介绍 【教师活动】详细介绍水电解器的结构和各部分的作用，强调实验中使用的是直流电，为增强水的导电性，需在蒸馏水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸。同时，展示连接好的实验装置，指出电极、玻璃管、电源等部分。 【学生活动】仔细观察装置，提出疑问，如为什么要加氢氧化钠溶液或稀硫酸，直流电和交流电有什么区别等。教师一一解答学生的问题。 实验演示 【教师活动】连接好水电解器，接通电源，让学生观察电极上产生气泡的情况，以及两个玻璃管内液面的变化。一段时间后，用燃着的木条分别检验两个玻璃管内的气体。 【学生活动】全体学生全神贯注地观察实验现象，看到电极上迅速产生大量气泡，两个玻璃管内液面逐渐下降，与电源负极相连的玻璃管内气体体积明显大于与电源正极相连的玻璃管内气体体积。当用燃着的木条检验气体时，与负极相连的玻璃管产生的气体能燃烧，发出淡蓝色火焰；与正极相连的玻璃管产生的气体能使燃着的木条燃烧更旺。学生们对实验现象感到非常新奇，纷纷发出惊叹声。 现象分析 【教师活动】组织学生讨论实验现象，引导学生分析得出与电源负极相连的玻璃管内产生氢气，与电源正极相连的玻璃管内产生氧气，且氢气和氧气的体积比约为 2:1。提问：“大家观察到了什么现象？这些现象说明了什么？” 【学生活动】学生们积极讨论，举手回答问题。一位学生说：“我们看到电极上产生了很多气泡，而且两个玻璃管里的液面都下降了，说明有气体生成。” 另一位学生补充道：“用木条检验气体时，一个能燃烧，一个能让木条烧得更旺，说明产生了两种不同的气体。” 还有学生回答：“与负极相连的玻璃管里气体多，与正极相连的玻璃管里气体少，体积比大概是 2:1。” 【教师活动】对学生的回答进行总结和点评，肯定学生的观察和分析能力，进一步强调氢气和氧气的性质以及它们的体积比关系。 微观解释 【教师活动】借助多媒体动画，展示水电解过程中水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新组合成氢分子和氧分子的过程。讲解：“在直流电的作用下，水分子中的氢氧键断裂，氢原子和氧原子分开，氢原子两两结合形成氢分子，氧原子两两结合形成氧分子。这就是从微观角度看水电解的过程。” 【学生活动】认真观看动画，理解微观过程，有学生提问：“为什么氢原子和氧原子要这样组合呢？” 教师解释这是由原子的最外层电子数决定的，氢原子最外层需要 1 个电子达到稳定结构，所以两个氢原子结合；氧原子最外层需要 2 个电子达到稳定结构，所以两个氧原子结合。 （三）水在其他化学反应中的变化讨论 案例分析 【教师活动】展示水与二氧化碳、氧化钙等物质反应的图片，讲解：“在这些反应中，水都参与了化学反应，与其他物质发生了相互作用，生成了新的物质。” 【学生活动】观察图片和视频，记录化学方程式，思考水在反应中的作用。有学生提出：“水在这些反应中好像都是和其他物质结合在一起了。” 教师肯定学生的发现，并进一步解释水在不同反应中的角色和变化。 微观理解 【教师活动】从微观层面解释水与其他物质反应的过程，以水与二氧化碳反应为例，展示二氧化碳分子和水分子相互作用，形成碳酸分子的微观动画。说明化学反应的本质是分子破裂、原子重新组合的过程。 【学生活动】观看微观动画，理解化学反应的微观本质，与同桌交流自己的理解和感受。有学生说：“原来化学反应在微观世界里是这么奇妙的过程，分子和原子不停地运动和组合。” （四）课堂小结 【教师活动】与学生一起回顾本节课的主要内容，包括电解水实验的原理、装置、现象、结论，水在其他化学反应中的变化，以及从微观角度对化学反应的理解。强调实验探究在化学学习中的重要性，鼓励学生在今后的学习中积极参与实验，探索物质的奥秘。 【学生活动】跟着教师的思路，回顾所学知识，总结自己的收获。有学生说：“我今天知道了水是由氢元素和氧元素组成的，还看到了神奇的电解水实验。” 另一位学生说：“我明白了化学反应的本质是分子和原子的变化。” （五）布置作业 【教师活动】布置作业：完成实验报告，总结实验过程中的收获和体会，分析实验中可能出现误差的原因。查阅资料，了解水的净化方法，以及水在工业、农业和生活中的其他应用，下节课进行交流讨论。 【学生活动】认真记录作业内容，准备课后完成。 选择题：在电解水实验中，与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是（ ） A. 氢气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 空气 【答案】B 【解析】电解水实验中，与电源正极相连的玻璃管内产生氧气，与负极相连的玻璃管内产生氢气，所以选 B。 填空题：电解水时，为了增强水的导电性，可向水中加入少量的______或______。 【答案】氢氧化钠溶液；稀硫酸 【解析】在蒸馏水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，可增强水的导电性，提高电解效率。 选择题：关于水的组成，下列说法正确的是（ ） A. 水是由氢气和氧气组成的 B. 水是由一个氢分子和一个氧原子组成的 C. 水是由氢元素和氧元素组成的 D. 水是由两个氢原子和一个氧原子组成的 【答案】C 【解析】水是由氢元素和氧元素组成，一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成，A 选项水不是由氢气和氧气组成，而是通过化学反应生成氢气和氧气；B 选项表述错误；D 选项说的是水分子的构成，不是水的组成，所以选 C。 简答题：请描述电解水实验的现象。 【答案】通电后，电极上迅速产生大量气泡，两个玻璃管内液面逐渐下降，与电源负极相连的玻璃管内气体体积约为与电源正极相连的玻璃管内气体体积的 2 倍。用燃着的木条检验，与负极相连的玻璃管产生的气体能燃烧，发出淡蓝色火焰；与正极相连的玻璃管产生的气体能使燃着的木条燃烧更旺。 【解析】根据电解水实验实际观察到的现象进行准确描述，从气泡产生、液面变化、气体检验等方面回答。 ( 第 1 页 共 1 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$