4.2 水的组成教学设计-2025-2026学年九年级化学人教版上册

2026年道县优质教学资源评选活动 ---九年级上册第四单元第2课《水的组成》教学设计 课程基本信息 主备人 何小凤 课型 新授课 学科 化学 年级 九 学段 初中 版本章节 人教版第四单元 教学目标 化学观念：通过“水的生成”“水的分解”形成“在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化”的观念；通过对“水的分解”过程的微观分析，深化理解“化学变化的本质是原子的重新组合”。 科学思维：通过对“水的生成”“水的分解”实验探究，运用分析、归纳的科学方法，发展学生基于实验事实进行证据推理和建构模型的思维能力；通过“水的电解”发展学生从宏观、微观、符号相结合的视角探究物质及其变化规律的认识方式。 科学探究与实践：通过对“水的生成”“水的分解”实验探究，发展学生以实验为主的科学探究能力，在分析研讨中增强与他人沟通交流、合作问题解决的能力。 科学态度与责任：通过对水的组成的化学史的了解，初步学会批判性思维方法，勇于修正或放弃错误观点的科学精神。 教学重难点 重点：1.认识水的组成。 2.体验科学界认识水的组成的过程和方法。 难点：了解探究物质组成的一般思想和方法。 学情分析 探究物质的组成是化学学习的任务之一，通过前面的学习和生活经验的积累，学生不仅知道水是我们身边最常见的物质之一，而且对水的物理性质也有了一定的了解。但对于水的组成，学生并不完全了解。根据化学反应前后元素的种类不变来确定物质的组成是一种常用的方法，这种思想学生可能不会想到，但经过引导学生还是能理解的。本课时的难点是学生在氢气燃烧和水电解这两个化学反应中强化证据推理、模型建构等科学思维，逐步建构起探究物质组成的一般思路。 教学准备 （1）演示实验：镁条，稀盐酸，锌粒，盖子，杯子，注射器，三通管，小木头，火柴，酒精灯，肥皂水，集气瓶，锥形瓶，导管 （2）分组实验：水电解器，小木条，酒精灯，火柴，9v电池，单头鳄鱼夹导线，橡皮泥，硬纸板，双面胶 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 教学意图 环节一：情境引入 在学习元素的概念时我们了解到，古人曾认为水是一种“元素”，是不能再分的。如我国古代的“五行说”中就有“水”，西方的“四元素说”中也有“水”，一直到18世纪末，慢慢拉开了帷幕，在这个过程中主要涉及了几位科学家，接下来请通过视频了解一下。 阅读教材P93科学史话，了解科学家进行科学探究的过程，然后讨论、交流、发言，了解水组成的发现史。 观看视频。 通过科学家探究水的组成的曲折历史激发学生的学习兴趣。 环节二：从“水的生成”认识“水的组成” 1、【提问】请同学们完成阅读教材91页，找出氢气的性质，并思考如何验证氢气的性质？ 2、【演示实验1】：如何验证氢气的密度？观看氢气肥皂泡飘向的方向。又该怎么验证氢气的可燃性？ 3、【演示实验2】：氢气爆炸实验。在点燃氢气之前要干嘛？怎么验纯？反思为什么点燃氢气会爆炸？ 4、【演示实验3】：改进氢气爆炸实验：用三通管和注射器进行改进氢气爆炸实验，可多次检验氢气的纯度。 5、【得出结论】通过演示氢气燃烧实验发现有水雾产生，说明氢气燃烧生成了水，依据化学反应前后元素的种类不变可得出：水由氢元素和氧元素组成。 6、【归纳总结】①实验现象：纯净的氢气在空气里安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰。用小烧杯罩在火焰的上方时，烧杯壁上有水雾出现，接触烧杯的手感到发烫。②实验结论：氢气在空气中燃烧，放出热量，生成水，属于化学变化。③点燃氢气时，发出尖锐爆鸣声表明气体不纯，声音很小则表示气体较纯。 7、【提问】氢气的可燃性决定氢气的用途为？氢气作燃料的优点？为什么氢能源优点这么多，为什么氢能源难以普及？ 8、【科技前沿】：2024年9月24日，我国首列氢能源智能城际动车组问世。截止目前为止，中国已累计建成474座加氢站，数量全球第一，推广氢燃料电池汽车2.1万辆，市场规模位居全球第二，增速第一。 9、【过渡】：工业上大量制取氧气常以“水”为原料，通过电解水可使水分解出氢气，如何从“水的分解”认识“水的组成”呢？ 学生回答:物理性质①无色、无臭的气体；②密度比空气小（最小、最轻的气体）；③难溶于水。 观看视频：氢气制取和燃烧实验。 学生演示实验和观察实验，总结、记录实验现象。 学生回答:①用途：燃料；②优点：燃烧产物为水，无污染，热值高等；③困难点：制备、储存、运输等。 学生思考 通过观察氢气燃烧生成水的实验现象，引导学生得出水是由氢元素和氧元素组成的结论，帮助学生建立并理解“化学反应前后元素种类不变”的基本观念。 通过生动、直观的燃烧实验，激发学生对化学现象的好奇心和探究欲望，培养严谨求实、崇尚科学的科学态度。 通过了解氢能源科技前沿，树立绿色可持续发展的社会责任感。 环节三：从“水的分解”认识“水的组成” 1、【分组实验1】：观看水电解实验视频。接下来请同学们接通电源分组实验。 引导学生观察实验，尝试通过以上实验说明水是由什么元素组成的并写出反应的文字表达式。电解水生成了氧气和氢气。那么，我们如何验证电解水的产物呢？我们已经学习了氧气的制取和检验，请大家运用所学知识，开动脑筋设计实验。（注意事项：①实验中所用电源为直流电；②在水中加入少量硫酸钠或者氢氧化钠。目的是增强水的导电性） 2、 【归纳总结】通电后，两电极上均有气泡产生，一段时间后，与正极相连的玻璃管内产生的气体和与负极相连的玻璃管内产生的气体体积比约为1∶2。 3、【分组实验2】：如何检验正负极分别产生的气体？由此可得出水由什么组成？引导学生观察与电源正、负极相连的两个电极附近和玻璃管内发生的现象。 【归纳总结】①现象与解释： 正极端玻璃管 负极端玻璃管 现象 木条燃烧得更旺 气体燃烧，火焰呈淡蓝色 解释 反应生成了氧气，氧气具有助燃性 反应生成了氢气，氢气具有可燃性，且燃烧时火焰呈淡蓝色 　　②水的生成和分解实验说明了水是由氢、氧两种元素组成的。 3、 【过渡】：通过水的生成和分解实验，让我们从宏观上认识了水的组成，接下来让我们从“微观视角”认识“水的组成”。 1、分组实验，小组交流讨论，观察并记录实验现象在导学案上。 实验结论： 水是由氢元素和氧元素组成的。 2、学生分组实验，观察并记录实验现象在导学案上。 通过逐步引导学生对实验现象的观察、描述和分析，使学生认识实验探究对认识物质组成的重要性，加强学生的实验探究能力和分析推理能力。 通过观察电解水实验中正负极产生的气体种类（氧气和氢气），结合“化学反应前后元素种类不变”的原理，得出水是由氢、氧两种元素组成的结论 。 环节四：从“微观视角”认识“水的构成” 1、【练习】结合资料，可计算出水中氧、氢原子的个数比。 2、【过渡】从宏观上看，水通电后生成了氢气和氧气，那微观上，构成水的水分子又会发生怎样的变化呢？ 通过播放水分解动画过程视频和学生分组实验用彩泥自制水分解过程，进一步理解分子、原子等概念及相互关系，理解化学变化的实质。 3、【分组实验3】用彩泥自制水分解过程。 4、【归纳总结】水分子会分解成氢原子和氧原子，氢原子再重新组合成新的氢分子，氧原子重新组合成新的氧分子。 5、【强化训练】：在坐标图像中画出电解一定质量的水生成气体体积随反应时间的变化。 1、计算和小组讨论。 2、聆听和观看图片、视频。学生分组实验用彩泥自制水分解过程。 在确定元素组成的基础上，通过精确的定量分析（如气体体积比为2:1），进一步推导出每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，即水的化学式为H2O 。 通过逐步引导学生对实验现象的观察、描述和分析，使学生认识实验探究对认识物质组成的重要性，加强学生的实验探究能力和分析推理能力。 环节五：课堂练习 1、思考讨论：判断下列说法是否正确？ 认为水是由水元素组成的 认为水中含有氢气和氧气 认为水中含有氢分子和氧分子 认为水中含有氢分子和氧分子 2、水电解时在连接正极的一端上产生的气体是（ ） A.氧气 B.氢气 C.水蒸气 D.无法确定 3 、电解水的实验说明了（ ） A.水是一种常见的元素 B.水中含有氢气和氧气 C.水是由氢元素和氧元素组成的混合物 D.水是由氢元素和氧元素组成的纯净物 4、【能力提升】如图是电解水的简易装置和电解水的微观示意图。 (1)图1中，通电一段时间后，写出A、B试管内产生气体的体积比：________。 (2)电解水的微观示意图(图2)中正确的排列顺序为 。 课堂小结 本节课我们从水的生成和水的分解两个角度认识了水的组成，还从微观的角度认识了水分解的实质。 教学反思 一、成功之处 1、本课在化学史实的背景下构建知识体系，使单调的化学实验基本操作富有启发性、探究性，体现出其应用价值，达到科学教育与人文教育相映生辉的效果。 2、创新实验方法，调整实验方案。通过改进实验，有助于培养学生敢于质疑、勇于创新的精神。学生们对实验表现出了浓厚的兴趣，通过学生小组实验和演示实验的方式，积极参与实验操作和观察记录，在实践中促进学生发展，极大调动了学生学习积极性，使课堂在活跃的气氛中进行，学生们更直观地感受到了化学实验的魅力。 3、本实验活动设计了水的电解实验和氢气燃烧实验，实验步骤清晰，现象明显，能够有效地帮助学生理解水的组成和变化。 4、本节课与课程思政进行了融合。在讲解氢气时，引入了：2024年9月24日，我国首列氢能源智能城际动车组问世，中国已累计建成474座加氢站，数量全球第一，推广氢燃料电池汽车2.1万辆，市场规模位居全球第二，增速第一。讲解从“微观视角”认识“水的构成”时引入了：2014年1月，中国首次拍摄到水分子内部结构。 二、不足之处 1、电解水实验影响因素较多，如水质，电极材料，氢氧化钠或硫酸的浓度等，没能观察到氢气、氧气体积比为2 : 1，且反应时间太慢，没有达到实验的预期效果。 2、氢气爆炸演示实验中，由于学生害怕导致实验的效果不是很理想。 3、在实验操作和讨论环节，花费时间超出了预期，导致后续的总结和拓展部分时间较为紧张，没有充分展开。 三、改进措施 1、教师提前进行多次实验，确定碳酸钠溶液的最佳浓度，做到事先对实验现象有底。 2、氢气爆炸实验中，先讲清楚实验注意事项和鼓励学生敢于做实验。在学生小组实验时，对个别学生的操作指导及时进行指导。 从总体上看，本节课基本上达到了新课程标准要求的预期目标，即充分利用各种社会资源，在人类文化背景下构建知识体系，使单调的化学实验基本操作教学富有启发性、探究性和人文精神意境，体现出其应有的实际应用价值，达到科学教育与人文教育相映生辉的效果，在实践中促进学生发展，课堂活而有序、活而有效，教师起着组织者、引导者、合作者等作用。 —- 1 -— 学科网（北京）股份有限公司 $