第2章基础实验2 水的组成及变化的探究（第二课时） 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（第二课时）”展开，承接上节课对水的初步认识，为后续学习水的相关知识奠基。通过水电解实验探究等环节，培养学生化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任等核心素养，如在微观解释环节渗透化学观念。 本教学设计亮点在于实验与理论结合，采用演示法、讨论法等特色教法。从学生层面看，提升其分析推理能力；从教师层面看，提供清晰授课路径；从课堂效果看，增强互动性，有效突破教学难点。

基础实验2 水的组成及变化的探究（第二课时） 教学目标 能从宏观上观察水的电解实验现象，如电极上产生气泡、气体体积比等；从微观层面理解水电解过程中水分子的分解、氢氧原子的重新组合，建立宏观现象与微观本质的联系。例如，通过观察到正极产生氧气、负极产生氢气，能从微观角度解释是由于水分子中的氢氧原子在通电条件下的重新组合。 认识到水在通电条件下能发生分解反应，生成氢气和氧气，理解化学变化的本质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程。同时，了解化学反应中的质量守恒、元素守恒等观念。如在水电解反应中，反应前后元素种类不变，质量也守恒。 通过对水电解实验现象、气体检验结果等证据的分析，推理得出水的组成结论。构建水的组成及变化的化学模型，如用化学方程式表示水电解过程，能用模型解释相关化学现象和规律。 重点难点 深入理解水的电解实验，包括实验装置、实验现象、气体检验方法及实验结论。掌握水电解时，正极产生氧气，负极产生氢气，且氢气和氧气的体积比约为 2:1。 熟练掌握氢气的性质，如物理性质（无色、无味、密度比空气小、难溶于水）和化学性质（可燃性），以及氢气的验纯方法。 理解水在其他化学反应中的变化，如与二氧化碳反应生成碳酸，与氧化钙反应生成氢氧化钙等，并能书写相关化学方程式。 课前预习任务 回顾上节课学习的水的物理性质，思考水在生活中有哪些常见的用途。 阅读教材中关于水的电解实验部分内容，标记出实验装置各部分名称，尝试画出简单的实验装置图。 查阅资料，了解氢气除了可燃性外，还有哪些其他化学性质，以及氢气在生活和工业中的应用实例。 教学内容 备注 （一）课程导入 师：同学们，水是我们生活中最常见的物质之一，它无处不在。我们每天都要喝水、用水洗漱、做饭等。那大家思考一下，水是由什么组成的呢？上节课我们已经对水有了一些初步认识，今天我们将通过实验进一步探究水的组成及变化。（展示一些美丽的水景图片，如瀑布、河流等，引发学生兴趣） 生：（思考并小声讨论） 师：在探究之前，我们先来回顾一下上节课学习的水的一些性质。哪位同学能说一说水有哪些物理性质？ 生 1：水是无色无味的液体。 生 2：在标准大气压下，水的沸点是 100℃，凝固点是 0℃。 师：非常好，大家对上节课知识掌握得很牢固。那接下来，我们就进入今天重要的实验环节 —— 水的电解实验。 （二）知识讲解与实验探究 电解水实验原理讲解 师：（展示水电解实验装置图）同学们，我们看这个装置，这是水电解器。水在直流电的作用下，会发生分解反应。其原理是水分子中的氢氧原子会在电流作用下重新组合，生成氢气和氧气。 装置介绍 师：（拿起水电解器）同学们，这就是我们今天要用到的水电解器。它主要由两个玻璃管、电极、电解液容器等部分组成。这两个玻璃管分别用来收集电解产生的气体。电极分为正极和负极，我们要连接的是直流电哦。为了增强水的导电性，我们在蒸馏水中加入了少量氢氧化钠溶液（展示装有氢氧化钠溶液的试剂瓶）。大家在观察实验时，要特别注意电极上和玻璃管内的现象。 实验演示 师：（连接好水电解器，接通电源）同学们，仔细观察，看看有什么现象发生。 生：（认真观察，小声惊叹）电极上有气泡产生了！ 师：对，大家观察得很仔细。我们可以看到两个电极表面都有无色气泡不断冒出。那再看看两个玻璃管内的液面有什么变化呢？ 生：两个玻璃管内液面都在下降。 师：非常好。那你们有没有注意到，与电源正极相连的玻璃管和与电源负极相连的玻璃管内液面下降速度一样吗？ 生：不一样，与负极相连的玻璃管内液面下降快一些。 师：同学们观察得非常准确。随着时间推移，我们会发现与电源正、负极相连的玻璃管内产生气体的体积比约为 1:2 （因氧气在水中的溶解能力比氢气强，实验开始阶段，氧气和氢气的体积比小于 1:2 ，但最终氧气和氢气的体积比约为 1:2 ）。现在，我们来检验一下产生的气体分别是什么。 （用带火星的木条检验与电源正极相连玻璃管中的气体，木条复燃；用点燃的木条检验与电源负极相连玻璃管中的气体，气体能燃烧，火焰呈淡蓝色） 师：同学们，看到刚才的现象了吧。用带火星的木条检验，木条复燃，说明与电源正极相连的玻璃管中的气体是氧气；能燃烧且火焰呈淡蓝色的，是氢气。这就说明，水在通电条件下分解生成了氢气和氧气。 现象分析 师：同学们，我们通过实验看到了这些现象，那从这些现象中，我们能得出什么结论呢？ 生：水通电会分解成氢气和氧气。 师：非常好。那从元素组成的角度，我们又能知道什么呢？ 生：氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，所以水是由氢、氧两种元素组成的。 师：完全正确。这就是我们通过实验分析得出的重要结论，水是由氢、氧两种元素组成的。 微观解释 师：（利用多媒体动画展示水电解过程中微观粒子的变化）同学们，我们从宏观上看到了水分解成氢气和氧气的现象，那从微观角度，这个过程是怎样发生的呢？大家看动画，水分子在通电条件下，首先分解成氢原子和氧原子，然后氢原子两两结合形成氢分子，氧原子两两结合形成氧分子。这就形象地解释了为什么水分解会生成氢气和氧气，也让我们明白了化学变化的微观本质就是分子破裂、原子重新组合的过程。 生：（认真观看动画，理解微观过程） （三）氢气的性质实验 物理性质观察 师：（拿出一瓶收集好的氢气）同学们，现在我们来观察一下氢气的物理性质。大家看，这瓶氢气是什么颜色、什么状态的？ 生：无色、气体。 师：对。那我们来闻一闻它的气味（示范正确的闻气味方法）。 生：没有气味。 师：没错，氢气是无色无味的气体。那我们再来看，老师把这个氢气的集气瓶倒置，说明氢气的密度比空气怎么样呢？ 生：比空气小。 师：非常好。而且氢气难溶于水。这就是氢气的一些主要物理性质。 验纯操作 师：同学们，氢气有一个很重要的性质，就是它具有可燃性。但是，不纯的氢气遇明火会发生爆炸，所以在点燃氢气前，我们必须要验纯。下面老师给大家演示一下氢气验纯的方法。（用排水法收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火）大家注意听声音，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯；若声音很小，表明氢气较纯。在实际操作中，大家一定要注意安全。 （进行验纯操作演示） 师：大家看，刚才老师听到的声音比较小，说明这试管氢气比较纯。 可燃性验证 师：在验纯后，我们来验证氢气的可燃性。（将验纯后的氢气点燃）同学们，观察氢气燃烧的火焰颜色。 生：淡蓝色火焰。 师：对。然后我们在火焰上方罩一个干冷的烧杯，大家再观察烧杯内壁有什么现象。 生：烧杯内壁有水雾。 （四）课堂小结 师：同学们，今天我们通过实验探究了水的组成及变化。我们学习了水的电解实验，知道水在通电条件下分解生成氢气和氧气，从而得出水是由氢、氧两种元素组成的。还学习了氢气的性质，包括物理性质和化学性质，以及氢气的验纯方法。另外，我们也了解了水在其他化学反应中的变化，如与二氧化碳、氧化钙的反应。大家在课后要认真复习这些知识，特别是实验现象和化学方程式。 生：（认真听讲，记录重点） （五）布置作业 师：课后大家完成实验报告，详细记录今天的实验过程、现象和结论，分析实验中可能出现误差的原因。另外，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，下节课我们一起交流讨论。 生：好的。 选择题：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。 填空题：氢气在空气中燃烧的现象是产生______火焰，放出大量的热，生成______。 答案：淡蓝色；水 解析：氢气具有可燃性，在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，产物是水。 简答题：在电解水实验中，为了增强水的导电性，可向水中加入少量什么物质？ 答案：可向水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸。 解析：纯水导电性较差，加入氢氧化钠溶液或稀硫酸能增强水的导电性，使电解实验更易进行。 选择题：下列关于水的组成说法正确的是（ ） A. 水由氢气和氧气组成 B. 水由氢原子和氧原子组成 C. 水由氢元素和氧元素组成 D. 一个水分子由一个氢分子和一个氧原子构成 答案：C 解析：水是由氢元素和氧元素组成的，A 选项错误，水不是由氢气和氧气组成；B 选项表述不准确，应是水分子由氢原子和氧原子构成；D 选项错误，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。 ( 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 $$