2.3跨学科实践活动1：水的组成探究课件--2025-2026学年九年级化学科粤版上册

2.4 跨学科实践活动： 学习探究水的组成的科学史并制作分子模型(第一课时) 初中化学 科粤版九年级上册 第二单元 空气、物质的构成与组成 2022年，我国祝融号火星车发现火星近期水活动迹象。 科学家发现火星上有水的存在！ 问题探讨 水的组成和构成是怎样的？ 人类对水组成的研究过程 中国五行说 西方的四元素说 古人认为水是一种元素 人类对水组成的研究过程 一年后，拉瓦锡重复了他们的实验，并做了一个相反的实验：将水蒸气通过1050℃的高温金属管，重新获得“易燃空气”，拉瓦锡将这种气体叫做“生成水的气体”---氢气。 拉瓦锡 氢气 ＋ 氧气 （1）拉瓦锡通过“铁和水蒸气反应”实验收集到了“可燃空气（氢气）”， 结合普里斯特利、卡文迪什的实验结果，推理得出结论：水由氢、氧两种 元素组成。你认同吗？为什么？ 讨论与交流>>> 水 铁 ＋ 水蒸气 四氧化三铁 ＋ 氢气 点燃 高温 H2 O2 Fe H2 Fe3O4 水 方案1 有水生成的化合反应 方案2 有水参加的分解反应 研究物质组成的一般思路和方法 水的组成 反应物元素 化合法 生成物元素 推断 生成物元素 分解法 推断 反应物元素 无色、无味 密度比空气小 难溶于水 色、味 密度 溶解性 氢气的物理性质 倒置保存收集的氢气 向下排空气法 排水法 氢气的收集方法? 学习任务一 探究水的组成——氢气燃烧 ____________________________________________________________ 氢气的化学性质 用拇指堵住集满氢气的试管口，将试管口靠近火焰，移开拇指点火。 实验操作： 现象和结论： 氢气验纯 学习任务一 探究水的组成——氢气燃烧 如果 ，表明气体不纯 如果 ，表明气体较纯 发出尖锐的爆鸣声 声音很小 学习任务一 探究水的组成——氢气燃烧 氢气的化学性质 点燃 2H2 + O2 2H2O 氢气具有___________。 氢气燃烧，产生 火焰，放出_______。 淡蓝色 可燃性 热量 实验现象 实验原理 实验结论 清洁能源 产物无污染 氢气燃烧 交流讨论： 2、理论依据是什么呢？ 1、根据氢气燃烧的实验，能否说明水的组成元素是什么？ 化学反应前后元素种类不变 水由什么元素组成呢？ 提出问题 1. 实验装置设计 设计实验 学习任务二 探究水的组成——电解水 方案三：简易电解水装置 2. 检验生成物的方法 设计实验 水 氢气 氧气 用燃着的木条点燃气体，并在火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察到火焰为淡蓝色，烧杯内壁有小水珠出现，则证明生成的气体为氢气。 用燃着的木条靠近气体，燃着的木条燃烧得更旺，证明生成的气体是氧气。 通电 学习任务二 探究水的组成——电解水 撰写实验报告 实验示意图 实验步骤 观察与记录 1. 取 约 100 mL 的 水 于 烧杯中，加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸，搅拌。 溶液的温度会升高。 水中加入少量氢氧化钠溶液或稀硫酸以 。 增强导电性 学习任务二 探究水的组成——电解水 撰写实验报告 实验示意图 实验步骤 观察与记录 2. 打开两支刻度管的活塞，将溶液注入电解器中至两支刻度管充满，关闭活塞，连接直流电源。 3. 通电，观察并记录电极上和刻度管内的现象。 4. 一段时间后，停止通电。 ①通电后，两个电极的表面出现的现象是 。 ②电解后，连接电源负极的刻度管内气体体积为 ，连接电源正极的刻度管内气体体积为 ，它们的比约为 。 气体放出 2：1 刻度管内不可留有空气，以免点燃气体时造成 。 爆炸 学习任务二 探究水的组成——电解水 正极 负极 撰写实验报告 检验产物阶段 实验示意图 实验步骤 观察与记录 5. 用 燃 着 的 木 条 靠 近 与电源负极相连的刻度管管口，打开活塞，在尖嘴口罩一个干冷的烧杯，观察并记录现象。 ③与电源负极相连的刻度管内气体 . 。烧杯内壁出现 . 。 能燃烧且产生淡蓝色的火焰 烧杯内壁有小水珠生成 ②控制活塞的开启速度，使气体缓慢放出，点燃气体时必须注意安全，防止 。 爆炸 学习任务二 探究水的组成——电解水 撰写实验报告 检验产物阶段 实验示意图 实验步骤 观察与记录 6. 关闭与电源负极相连的刻度管管口活塞。用燃着的木条靠近与电源正极相连的刻度管管口，打开活塞，观察并记录现象。 ④与电源正极相连的刻度管内气体 . 能使燃着的木条燃烧得更旺。 学习任务二 探究水的组成——电解水 学习任务二 探究水的组成——电解水 电解水反应原理 通电 2H2O 2H2 + O2 2、理论依据是什么呢？ 思考： 1、根据电解水的实验，能否说明水的组成元素是什么？ 反应前后元素种类不变 水由 和 组成 氢元素 氧元素 总结论 1. 气体在玻璃管上方聚集的原因是什么？ 氢气难溶于水，氧气不易溶于水，且它们的密度均比水小。 水电解的实验注意事项： 2. 玻璃管液面下降，球形玻璃管液面上升的原因？ 玻璃管中产生气体，使管内压强变大，将水压入玻璃管 学习任务二 探究水的组成——电解水 3. 电解水时，正极和负极产生气体体积比小于1:2的原因是什么？ ①氧气不易溶于水，氢气难溶于水。 ②氧气的氧化性强，与电极发生了反应，氢气不与电极发生反应。 学习任务二 探究水的组成——电解水 讨论 1、现有一瓶无色无味的液体，经测定是由氢、氧两种元素组成，它一定是水吗？ 2、如果想真正认识水，还应该知道水的哪些信息？ 水的微观结构 1、道尔顿提出：原子是不可分割的实心球体，所有物质都是有原子构成的。 2、科学实验：1805年盖•吕萨克用2体积的氢气和1体积的氧气反应生成2体积的水蒸气。根据这两点，阿伏加德罗画出了氢气燃烧的微观图，你认为他的结论是否与道尔顿的假设相违背？ 请阅读以下史料，回答下面问题： 阿伏加德罗提出了氢气、氧气、水都是由分子构成的假设（分子学说） 变化中 变化后 变化前 定量分析：一个水分子是由 和 构成 两个氢原子 一个氧原子 H2O H2O H O H 元素组成：氢元素、氧元素 宏观：水这种物质 1个水分子：2个氢原子 1个氧原子 微粒构成：水分子大量聚集 课堂小结 水的 组成 化合法： 分解法： 氢气 + 氧气 水 点燃 水 通电 氢气 + 氧气 水由 氢元素和氧元素 组成 依据：化学反应前后， 元素种类不变 1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成 定性分析 定量分析 水的化学式： H2O 1.★下列有关氢气的描述，错误的是 A．通常条件下，氢气是无臭、无味的气体 B．氢气难溶于水、密度比空气小 C．氢气在空气中燃烧，产生黄色火焰 D．氢气属于单质 2.★以下是某同学“错题本”上所记录的有关水的认识的部分内容，其中正确的是 A．水分解能生成O2，说明水中含有氧分子 B．水的生成和水的分解实验均能验证水由氢元素和氧元素组成 C. 水的分解实验中水发生了化合反应 D．日常生活中的纯净水是纯净物 C B 3.★★★中国空间站已进入长期有人驻留模式。航天员的生存离不开氧气，某校实践小组的同学们在老师的组织下对空间站内氧气的来源、空气的成分等展开了项目式学习。 任务一：分析空间站内氧气来源 【分析讨论】同学们认为空间站内氧气应该来自现场制取。之前已学习了实验室制氧气的三种方法和工业制氧气的原理，同学们讨论后认为： (1)这些方法都不适用于空间站制氧气，理由是      (写一条)。 (2)空间站制氧气时需要考虑的因素是      (写一条)。 任务二：探究空间站内制氧原理 【查阅资料】同学们上网查阅资料获悉，我国空间站的氧气来源于环境控制与生命保障系统中的电解制氧子系统，其原理是电解水。 (1)需要携带大量原料（合理即可） (2)节约能源（合理即可） 【模拟实验】 (3)同学们设计实验模拟空间站制取氧气。   【反思评价】 (4)步骤①中发生反应的化学方程式为      。空间站内作为反应原料的水的来源是      (写一条)。  a、b玻璃管内产生气体的体积比约为2：1      产生淡蓝色火焰      木条燃烧更剧烈 Lavf58.30.100 MHkIDCwFBFBGTS4eBzgTcigmI3wRJhZUaHITHioqHSwOeSV9fTguekZQEB4PIissYTojfSB0BkZKcwYgNiodCQoiEH19NipbTnUQew== Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $