4.2水的组成（第一课时）教学设计---2025-2026学年九年级化学人教版(2024)上册

基于核心素养下“大单元”的课堂教学设计 ——以《课题2 水的组成（第一课时）》为例 课例名称: 课题2 水的组成（第一课时） 教学设计 本单元围绕 “自然界的水” 展开，《水的组成》作为其中重要课题，旨在引领学生深入认识水这一生活中常见却蕴含诸多化学奥秘的物质。在初中化学体系里，本单元起着承上启下的关键作用，既承接前面所学的物质的变化和性质等基础知识，又为后续学习化学式、化学方程式等内容奠定基础。 在 “水的组成” 这一课时，通过实验探究水的生成与分解，帮助学生从宏观和微观层面理解水的组成，建立元素守恒观念，掌握探究物质组成的一般方法，培养学生的科学探究与实践能力、科学思维以及化学观念等核心素养，同时让学生体会化学与生活、社会的紧密联系，增强学生的科学态度与责任意识 。 课时教学内容分析（含教材分析） 本课时内容以人类认识水组成的简要史实引入，模拟历史研究过程，从水的生成和水的分解两方面展开。首先介绍氢气的性质，为后续探究水的组成提供知识铺垫。氢气燃烧实验直观呈现水的生成，让学生初步感知水与氢、氧元素的关联；水电解实验则通过对实验现象的细致观察与深入分析，结合元素观、守恒观，从宏观上得出水由氢、氧元素组成的结论，并从微观角度揭示水分子的构成。2024 版新教材在电解水实验中着重强调水的电解属于化学变化，进一步渗透通过物质的化学变化探究物质组成的科学方法 。 课时学情分析 学生在生活中对水极为熟悉，通过小学科学和中学物理课程的学习以及日常经验积累，已了解水的部分物理性质及用途。但从化学视角来看，学生对于水的组成以及水在化学领域所属物质类别认识不足，仅模糊知晓水由元素组成。此前《元素》一课中 “化学反应前后，元素的种类不变” 这一知识，为本课学习奠定了基础。在探究水的组成过程中，学生可能会对 “如何使水分解”“水分解产物是什么”“怎样检验水电解产生的气体” 等问题充满疑惑，且利用生成物确定水的组成这一思路，对学生而言存在一定难度，需要在课堂上逐步引导、解惑 。 课时教学目标（需体现学科核心素养的培养） 化学观念：通过氢气燃烧和电解水实验，认识到在一定条件下，物质可通过化学反应实现转化，形成 “水由氢、氧元素组成” 的观念；借助对水电解微观过程的分析，深化 “化学变化本质是原子重新组合” 的理解 。 科学思维：在实验探究中，培养学生运用分析、归纳、推理等科学方法的能力，基于实验事实进行证据推理，构建水组成的相关模型；促使学生从宏观、微观、符号相结合的独特视角，探究物质及其变化规律，发展科学思维 。 科学探究与实践：组织学生参与氢气燃烧和电解水实验，提升学生以实验为核心的科学探究能力，使其学会观察、记录和分析实验现象；在实验后的分析研讨环节，增强学生与他人沟通交流、合作解决问题的实践能力 。 科学态度与责任：借助介绍水组成的化学史，让学生了解科学探索的艰辛历程，初步学会批判性思维方法，培养学生勇于修正或放弃错误观点的科学精神；引导学生关注水资源相关问题，增强珍惜水资源、保护水环境的社会责任感 。 课时教学重点、难点 教学重点 深入认识水的组成，掌握水由氢、氧元素组成这一核心知识。 亲身体验科学家认识水组成的实验探究过程和科学方法 。 教学难点 帮助学生理解并掌握根据化学反应前后元素种类不变，探究物质组成的一般思想和方法。 引导学生在实验过程中强化证据推理、模型建构等科学思维，构建探究物质组成的一般思路 。 课时教学过程 （一）任务一：氢气燃烧实验 —— 认识水的生成 引入：展示水在生活中各种场景的图片，提问学生对水的已有认知，引出本节课主题 —— 深入探究水的组成。接着，讲述历史上科学家对水组成的早期探索，激发学生兴趣 。 知识铺垫：介绍氢气的相关性质，如氢气是无色、无味、密度比空气小、难溶于水的气体，强调氢气具有可燃性 。 实验演示：在通风橱中进行氢气燃烧实验，将纯净的氢气通过尖嘴导管点燃，观察火焰颜色；然后在火焰上方罩一个干冷的烧杯，引导学生仔细观察烧杯内壁的现象 。 现象分析：学生观察到氢气燃烧产生淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾出现。教师提问：“水雾的出现说明有什么物质生成？” 引导学生思考并得出结论：氢气燃烧生成了水 。 设计意图：从学生熟悉的水引入，结合化学史激发学生探究欲望；通过实验直观展示氢气燃烧生成水这一现象，为后续探究水的组成提供事实依据，培养学生观察和分析实验现象的能力 。 （二）任务二：依据元素守恒，推测水的组成 问题引导：教师提问：“氢气燃烧生成水，氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素种类不变，你能推测出水的组成元素吗？” 组织学生进行小组讨论 。 小组讨论：学生分组讨论，交流想法，每组推选代表发言，阐述小组对水组成元素的推测 。 总结归纳：教师对各小组发言进行总结，明确根据化学反应前后元素种类不变，氢气燃烧实验证明了水是由氢、氧两种元素组成 。 设计意图：以问题驱动学生思考，通过小组讨论培养学生合作交流和运用已有知识进行推理的能力，让学生初步建立依据元素守恒探究物质组成的思维方式 。 （三）任务三：电解水实验 —— 探究水的分解 实验准备：展示水电解器，向学生介绍其结构和工作原理，强调实验中使用的是直流电，且为增强水的导电性，需在水中加入少量硫酸钠或氢氧化钠溶液 。 实验操作：在水电解器玻璃管中加满水（含少量电解质溶液），接通直流电源，让学生观察电极上产生气泡的速率、两玻璃管内液面的变化情况 。 现象记录：学生观察到两个电极上都有气泡产生，一段时间后，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玻璃管内气体体积的 2 倍 。 气体检验：待气体收集一定量后，分别用燃着的木条检验两个玻璃管中的气体。将燃着的木条放在与负极相连的玻璃管口，气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，证明该气体是氢气；将带火星的木条放在与正极相连的玻璃管口，带火星的木条复燃，证明该气体是氧气 。 设计意图：通过学生亲身体验电解水实验操作，培养学生实验动手能力和观察能力；对产生气体的检验，让学生进一步明确水分解的产物，为得出水的组成结论提供有力证据 。 （四）任务四：分析电解水实验结果，确定水的组成 问题探讨：教师提出问题：“电解水实验中产生了氢气和氧气，从元素角度分析，这能说明什么？”“氢气和氧气的体积比约为 2:1，这又与水分子的构成有什么关系？” 组织学生再次进行小组讨论 。 微观分析：利用动画或模型，展示水电解的微观过程，即水分子在通电条件下分解成氢原子和氧原子，氢原子两两结合形成氢分子，氧原子两两结合形成氧分子。引导学生从微观层面理解水的分解过程，以及氢、氧原子的重新组合方式 。 结论推导：学生结合实验现象和微观分析，推导出：水在直流电作用下发生化学反应，分解生成氢气和氧气，说明水是由氢、氧两种元素组成；根据氢气和氧气的体积比约为 2:1，以及微观层面原子的结合方式，可知每个水分子是由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成，水的化学式为 H₂O 。 设计意图：通过层层递进的问题引导学生深入思考，借助微观分析帮助学生建立宏观与微观的联系，培养学生证据推理和模型认知能力，使其全面、深入地理解水的组成 。 （五）任务五：总结探究物质组成的方法 回顾反思：引导学生回顾氢气燃烧和电解水这两个实验，思考在探究水组成过程中运用的方法和依据 。 方法总结：师生共同总结出探究物质组成的一般方法：通过物质的化学变化，依据化学反应前后元素种类不变，确定反应物或生成物的元素组成，进而推断物质的组成；同时，结合实验现象和微观分析，确定物质的微观构成 。 拓展应用：给出一些其他物质的化学反应实例，让学生尝试运用所学方法，推测物质的组成元素，巩固所学知识 。 设计意图：帮助学生梳理探究过程，总结归纳探究物质组成的方法，培养学生总结反思和知识迁移应用的能力，提升学生科学探究的素养 。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$