4.2 水的组成（教学课件）化学新教材人教版九年级上册

该初中化学课件聚焦水的组成，涵盖氢气燃烧实验、电解水实验及纯净物分类，通过中国五行学说和古希腊四元素说导入，结合汞与氧化汞反应得出元素守恒，为探究水组成搭建认知支架。 其亮点在于融入科学史（如卡文迪什等科学家贡献）和实验视频观察，通过宏观元素组成与微观分子结构结合培养化学观念，分层研学（模型建构、典例剖析）提升科学思维。学生能深化理解，教师可高效开展教学。

同学们好，我是英国科学家卡文迪什。1766年我发现金属锌加入到稀硫酸中会产生一种无色无味的气体，这种气体比普通空气轻11倍，不溶于水或碱溶液。我还发现这种气体与空气混合后点燃会发生威力巨大的爆炸。于是我将这种气体叫做可燃空气，后来被命名为氢气。根据我刚才的描述，同学们知道氢气的性质了吗？ 同学们好，我是英国科学家普利斯特里。在同一时期我也在研究可燃空气，我把可燃空气燃烧产生的猛烈爆炸变成了我的专属魔术。在那些欧洲贵族的聚会上，我一表演这个，大家都被震耳欲聋的爆鸣声惊掉了下巴。有一次表演完后，我发现玻璃容器内壁有白雾，经过我多次反复实验，这雾居然就是水。我赶紧把这个发现告诉了卡文迪什。后来他用纯氧代替空气进行类似实验，确认了所得液滴是水，而且还测出可燃空气和氧气反应的体积比恰好为2比1。事不宜迟，同学们快去揭开氢气燃烧的神秘面纱。 null电解水实验，在电解器玻璃管中加满水。接通直流电源。观察并记录玻璃管内的现象。观察到正负电极的表面都有无色气泡生成。两玻璃管内液面下降，且正极产生的气体少，负极产生的气体多，体积比约为1比2，切断上述装置中的电源。观察并记录实验现象。用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验电解反应中产生的气体，观察到与负极相连的玻璃管内的气体可燃，推测该气体为氢气。与正极相连的玻璃管内的气体可使燃着的木条燃烧的更旺，推测该气体为氧气。水在通电条件下发生了分解反应，生成了氢气和氧气。 同学们好，我是来自法国的科学家拉瓦锡。1783年我从卡文迪什的助手那里得知了氢气燃烧的现象，我立刻展开了跟踪实验，合成了水。此时我和同学们一样，初步得出了水不是一种元素，但为了科学的严谨性，我又增加了一个反向实验，让水分解。我把水蒸气通入高达一千多摄氏度的铁管，获得了可燃空气及铁的氧化物。这个结果证实了我是对的。1787年，我给可燃空气命名为氢气，并正式提出水由氢元素和氧元素组成，我让水分解的实验条件较难达到。后来，英国科学家尼科尔森用水通电，成功将水进行了分解。我也好奇，同学们快研究看看吧。 氢气在空气里燃烧，在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气。氢气在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯。过一会儿观察烧杯壁上的现象，观察到烧杯壁上有水雾出现，同时拿烧杯的手能感到温热。氢气在空气或氧气里燃烧生成水，氢气燃烧放出大量的热。 人教版九年级上册 第四单元 自然界的水 课题2 水的组成 1 电解水实验 2 氢气燃烧实验 1 纯净物的分类 3 学习内容导览 2 1.通过氢气燃烧实验和电解水实验认识水的组成，了解探究物质组成的一般思想和方法。 2.了解氢气的性质，知道氢气验纯的必要性和方法。认识依据物质的元素组成可以对纯净物进行分类，知道纯净物可以分为单质和化合物等。 重点：水的组成，氢气验纯，纯净物分类。 难点：探究水的组成，纯净物类别辨析。 素养锚定·课标定位 水是生命的源泉，你知道它的组成吗？ 物质 元素 宏观组成 分子 原子 离子 微观结构 情境启思·问题缘起 白纸上用沾有酚酞的毛笔写下“化学”，喷壶中装入氢氧化钠溶液 水曾被看作是一种“元素” 气 火 水 土 中国的五行学说 古希腊的四元素说 情境启思·问题缘起 水曾被看作是一种“元素” 活动一 观察、分析化学变化中物质的组成。 汞 ＋ 氧气 氧化汞 加热 反应物含有汞、氧元素 生成物含有汞、氧元素 氧化汞 汞 ＋ 氧气 加热 反应物含有汞、氧元素 生成物含有汞、氧元素 化学变化中，元素种类不变 情境启思·问题缘起 水的组成揭秘 活动二 阅读教材P93科学史话，了解水组成的发现史。 普里斯特利 卡文迪什 情境启思·问题缘起 氢气燃烧实验 01 8 一、氢气燃烧实验 活动三 阅读教材P91，了解氢气的物理性质，完成下表。 H2 颜色 气味 状态 密度 溶解性 无色 无臭 氢气是密度最小的气体 气体 比空气小 难溶于水 常温常压 氢气球 分层研学·模型建构 一、氢气燃烧实验 氢气的化学性质——可燃性 分层研学·模型建构 10 一、氢气燃烧实验 实验现象：产生淡蓝色火焰，放出大量热，烧杯内壁凝结有水雾。 氢气（H2） + 氧气（O2） 水 点燃 依据：化学变化中，元素种类不变。 氢元素 氧元素 化合反应 氢元素 和 氧元素 氢气在点燃前必须验纯！ 分层研学·模型建构 一、氢气燃烧实验 氢气的验纯 尖锐的爆鸣声表明不纯，声音很小表明较纯。 分层研学·模型建构 一、氢气燃烧实验 例1 用氢气流吹起的肥皂泡在空气中上升，这一事实说明（ ） A．氢气难溶于水 B．氢气的密度比空气大 C．氢气是气体 D．氢气的密度比空气的小 D 典例剖析·逻辑释疑 一、氢气燃烧实验 例2 液氢是运载火箭的常见燃料。下列有关氢气的说法正确的是（ ） A．氢气液化过程中分子种类发生改变 B．集满氢气的集气瓶，瓶口朝下放置备用 C．点燃混有空气的氢气一定会发生爆炸 D．验纯时，若未听到响声，说明氢气较纯 B 典例剖析·逻辑释疑 科学史话：水的组成揭秘 情境启思·问题缘起 科学史话：水的组成揭秘 　　1789 年，杨 · 鲁道夫 · 德曼、阿德里安 · 派斯 · 范 · 特鲁斯维克静电电解水； 　　1800 年，威廉 · 尼克森、安东尼 · 卡莱尔伏打电池电解水。通过实验首次将水电解为氢气和氧气； 　　1869 年，齐纳布 · 格拉姆发明直流发电机电解水引人关注。 安东尼 · 卡莱尔 情境启思·问题缘起 电解水实验 02 17 二、电解水实验 电解水实验 水 直流电源 活动四 观看实验视频，记录实验现象。 分层研学·模型建构 18 二、电解水实验 产生气泡，液面下降较慢 产生气泡，液面下降较快 负极相连的玻璃管内的气体体积是正极的2倍 活动四 观看实验视频，记录实验现象。 分层研学·模型建构 19 二、电解水实验 活动四 观看实验视频，记录实验现象。 木条燃烧更剧烈 气体燃烧，产生淡蓝色火焰 正极产生的气体是氧气 负极产生的气体是氢气 负氢正氧 二比一 分层研学·模型建构 20 二、电解水实验 活动五 用分解水的方法研究水的组成。 电解水实验 水 通电 氢气 + 氧气 氢元素 氧元素 氢元素 和 氧元素 结论：水由氢元素和氧元素组成。 分解反应 分层研学·模型建构 21 二、电解水实验 氧元素 组成 氢元素 水 宏观 水分子 H2O 构成 氢原子 构成 氧原子 微观 分层研学·模型建构 22 二、电解水实验 活动六 根据水分子分解的示意图，回答有关问题。 水分子分解时，先分解成__________和__________， 2个氢原子结合成1个__________，很多__________聚集成氢气； 2个氧原子结合成1个__________，很多__________聚集成氧气。 氢原子 氧原子 氢分子 氢分子 氧分子 氧分子 分层研学·模型建构 23 二、电解水实验 例3 我国科学家已成功开发出海水电解制氢技术。在这个领域走在了世界前列。下列有关说法不正确的是（ ） A．电解水时正极产生氢气 B．此技术需要克服海水对设备的腐蚀问题 C．此技术需要考虑海水中的盐分及杂质对电解水的干扰 D．可以利用风力发电、太阳能发电等绿电技术为电解海水提供能源 A 典例剖析·逻辑释疑 二、电解水实验 例4 用下图装置进行电解水实验，下列说法不正确的是（ ） A．实验前水中加硫酸钠增强水的导电性 B．管2中气体能使带火星木条复燃，说明水中含有氧气 C．正负两极气体的体积比为1：2 D．实验结论是水由氢、氧元素组成 B 典例剖析·逻辑释疑 纯净物的分类 03 26 三、纯净物的分类 活动七 分析水、氢气、氧气的元素组成，能否按元素组成特点对其进行分类？并说明分类依据。 组成 物质 混合物 （一种物质） （多种物质） 氢气(H2) 、氧气(O2)等 水(H2O)等 空气、天然水、自来水等 由同种元素组成的纯净物 由不同种元素组成的纯净物 单质 化合物 纯净物 注意：由同种元素组成的物质不一定是单质，如氧气(O2)和臭氧(O3)的混合物。 由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物 氧化物 分层研学·模型建构 27 活动八 分析下列纯净物的元素组成，并对其进行分类。 三、纯净物的分类 单质 只含一种元素 氧化物 含两种元素，其中一种为氧元素 化合物 含两种或两种以上元素 氢气（H2）、二氧化碳（ CO2）、铁（ Fe）、氧气（ O2）、水（ H2O）、高锰酸钾（KMnO4）、四氧化三铁（Fe3O4）、氮气（N2）、碳（C）、氯化钠 （NaCl）、一氧化碳（CO） 分层研学·模型建构 28 例5 我下列物质均可用于杀菌消毒，其中属于氧化物的是 （ ） A．O3 B．ClO2 C．NaClO D．C2H5OH B 三、纯净物的分类 典例剖析·逻辑释疑 例6 图中 、 分别表示不同元素的原子，下列各图能表示化合物的是（ ） A． B． C． D． C 三、纯净物的分类 典例剖析·逻辑释疑 氢气燃烧实验 纯净物的分类 氢气的物理性质 氢气的化学性质(可燃性) 实验仪器(电解器、直流电源) 单质 氧化物 其他化合物 电解水实验 化合物 实验现象(电极上有气泡，V正:V负=1∶2) 实验结论(水由氢、氧两种元素组成) 燃烧实验(可验证水的组成) 水的组成 体系梳整·认知升华 1.中科院赣江创新研究院等开发出的高储氢密度和放氢速率的合金储氢材料，能延长手持氢气火炬的续航时间。下列关于氢气的说法不正确的是(    ) A.氢气燃烧产生淡蓝色火焰 B.氢气燃烧不会产生污染物 C.点燃氢气发出爆鸣声说明氢气不纯 D.氢气燃烧实验不能用于探究水的组成 D 当堂诊学·成效校验 2.电解水实验如图。下列说法不正确的是（ ） A．试管2中得到氧气 B．产生氢气与氧气的体积比约为2:1 C．该实验说明水由氢气和氧气组成 D．该化学反应的条件是通直流电 C 当堂诊学·成效校验 3.碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3 分解，不可能产生的物质是（　　）。 A．CuO B．H2O C．Cl2 D．CO2 C 当堂诊学·成效校验 4.下列物质中，属于氧化物的是（　　）。 A．氧气 B．五氧化二磷 C．锰酸钾 D．氯化钠 B 当堂诊学·成效校验 5.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_______。 1:2 ②③① 当堂诊学·成效校验 人教版九年级上册 感谢观看 更多练习见分层作业 37 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.6.100 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $null