2.3水分子的变化（第二课时）教学设计--2026-2027学年八年级化学鲁教版（五四学制）全一册

水分子的变化（第二课时） 鲁教版（五四学制）初中化学八年级全一册 第二单元 第三节 一、教材分析 本课时是鲁教版（五四学制）八年级化学全一册第二单元第三节“水分子的变化”的第二课时。教材在学生已经学习电解水实验、认识到水可以分解为氢气和氧气的基础上，进一步安排了氢气在空气中燃烧合成水的实验，引导学生从两个相反方向的反应中认识化学变化。教材通过氢气燃烧实验现象的观察，引出化合反应的概念，并借助分子模型帮助学生从微观层面理解化学变化的实质——分子分裂成原子、原子重新组合成新的分子。本课时在整个单元中起着承上启下的作用，既是对电解水知识的深化与拓展，又为后续学习化学方程式、质量守恒定律以及常见物质的性质奠定重要基础。 二、四维核心素养 化学观念：建立“化学变化中分子可以分裂成原子，原子不能再分，只能重新组合成新分子”的微粒观念，认识化合反应的基本特征，形成物质是由微粒构成、化学变化是微粒重新组合的基本认识。 科学思维：通过对比电解水与氢气燃烧两个反应，归纳分解反应与化合反应的特征，发展比较、分类与归纳概括能力；借助分子模型建构化学变化的微观模型，发展模型认知与逻辑推理能力。 科学探究与实践：亲历氢气燃烧实验的操作、观察与描述过程，学习氢气验纯的基本操作，能够依据实验现象推断生成物，初步形成基于证据进行推理的探究能力。 科学态度与责任：认识氢气作为高能清洁燃料的价值，体会化学对改善人类生活的贡献；树立安全实验意识，养成严谨求实、尊重事实的科学态度。 三、教学重难点 教学重点：氢气在空气中燃烧的实验现象与结论；化合反应概念的建立；从分子、原子角度认识化学变化的微观实质。 教学难点：从微观视角解释化学变化的过程，理解化学变化中分子可分而原子不可分；区分物理变化与化学变化的微观本质差异；建立宏观现象与微观本质之间的联系。 四、新课导入 教师演示：取上节课电解水实验中收集到氢气的试管，用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松开拇指，让学生仔细倾听发出的声音并观察气体能否被点燃。随后在导管口点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，请学生观察火焰颜色变化和烧杯内壁出现的现象。教师追问：上节课我们通过电解水知道水可以分解成氢气和氧气，那么氢气在空气中燃烧又会生成什么呢？烧杯内壁上出现的水雾说明了什么？由此引发学生思考，自然引入本节课的主题——水的合成。 五、设计意图 通过演示实验制造认知冲突，让学生在熟悉的电解水知识与新的燃烧现象之间建立联系，激发探究欲望，自然衔接旧知并引出新知。 六、上课过程设计意图 本课时以“任务驱动、实验探究、微观建模”为主线，将教学内容设计为递进式任务群。任务一通过氢气燃烧实验，让学生亲历观察、描述、推断的科学探究过程，建立宏观现象与生成物之间的证据链。任务二通过对比电解水与氢气燃烧两个方向相反的反应，引导学生自主归纳分解反应与化合反应的特征，发展分类与归纳思维。任务三借助分子模型拼摆与角色扮演活动，让学生在动手操作中“看见”化学变化的微观过程，理解分子分裂、原子重组的实质，突破教学难点。任务四通过辨析物理变化与化学变化的微观区别，深化微粒观，帮助学生形成系统化的认识。任务五引导学生联系生活实际，认识氢气作为清洁能源的价值，渗透科学态度与责任教育。整个过程遵循“宏观—微观—符号”三重表征的教学理念，让学生在做中学、在思中悟，逐步实现核心素养的落地。 七、教学过程 任务一：实验探秘——氢气在空气中燃烧 （一）提出问题 教师引导：上节课我们通过电解水实验发现，水在通电条件下可以分解生成氢气和氧气。那么反过来，如果让氢气在空气中燃烧，又会发生什么变化呢？燃烧后会生成什么物质？请同学们结合生活经验和已学知识，先作出自己的猜想。 学生活动：分小组讨论，提出猜想。有的小组认为氢气燃烧可能生成水，有的小组认为可能生成二氧化碳，还有的小组认为可能生成其他物质。教师不急于评判，而是引导学生思考：要验证猜想，最好的办法是什么？学生一致回答——通过实验来观察。 （二）实验准备与安全提示 教师介绍实验用品：制取并收集好的氢气导管、尖嘴玻璃管、酒精灯、干而冷的小烧杯、火柴。教师特别强调：氢气是一种可燃性气体，如果其中混有空气，点燃时可能发生爆炸，因此在点燃之前必须先检验氢气的纯度。 教师边讲解边演示验纯操作：用小试管收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，再松开拇指点火。如果听到的声音很小，发出轻微的“噗”声，说明氢气已经纯净，可以安全点燃；如果听到尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯，需要重新收集、再次验纯，直到声音很小为止。教师提醒学生注意观察教师的操作要领，思考为什么要这样做。 学生活动：认真观察教师的验纯操作，在课本上记录验纯的方法和判断依据。同桌之间互相说一说：为什么氢气点燃前一定要验纯？如果不验纯直接点燃可能会有什么危险？通过交流，学生认识到可燃性气体与空气混合达到一定比例时遇明火会发生爆炸，安全操作十分重要。 （三）观察实验现象 教师操作：在确认氢气已经纯净后，在尖嘴导管口点燃氢气。请学生仔细观察并描述以下内容：氢气燃烧时火焰是什么颜色？燃烧过程中有没有声音？在火焰上方罩一个干而冷的烧杯后，烧杯内壁出现了什么变化？用手轻轻触摸烧杯外壁，有什么感觉？ 学生活动：分组观察并记录实验现象。小组代表汇报：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰；烧杯内壁上出现了水雾（小水珠）；用手触摸烧杯外壁，感觉到烧杯发烫。教师将学生描述的现象逐条板书，并引导学生注意：火焰颜色在日常生活中常被描述为淡蓝色，若玻璃导管中含有钠元素，火焰颜色可能略带黄色，观察时要注意区分。 （四）分析现象，得出结论 教师引导学生分析：烧杯内壁上出现了水雾，这些水是从哪里来的呢？学生讨论后回答：氢气在空气中燃烧时，与空气中的氧气发生了反应，生成了水。教师追问：触摸烧杯外壁感觉到发烫，又说明了什么？学生回答：说明燃烧过程中放出了热量，这个反应是放热反应。 教师小结：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰，放出大量的热，烧杯内壁出现水雾，说明氢气与氧气反应生成了水，同时放出热量。这个反应是一个放热反应。教师进一步引导学生回顾电解水实验：电解水时需要通电，是吸收能量的过程；而氢气燃烧时放出热量，是释放能量的过程。两个反应方向相反，一个需要外界提供能量，一个向外界释放能量。 任务二：对比归纳——认识化合反应 （一）回顾旧知 教师引导：上节课我们学习了电解水的实验。请同学们回忆一下，水在通电条件下发生了什么变化？学生回答：水在通电条件下分解生成了氢气和氧气。教师追问：这个反应有什么特点？学生归纳：反应前只有水一种物质，反应后生成了氢气和氧气两种物质，即由一种物质反应生成了两种或两种以上其他物质。教师指出，这样的反应叫做分解反应。 （二）对比分析 教师引导学生对比两个反应：电解水时，一种物质变成了两种物质；氢气燃烧时，氢气和氧气两种物质反应，生成了水一种物质。请同学们仔细观察这两个反应，从反应物和生成物的种类上找一找它们的不同之处。 学生活动：小组讨论，填写对比表格。电解水反应：反应物是水（一种），生成物是氢气和氧气（两种），特点是“一变多”。氢气燃烧反应：反应物是氢气和氧气（两种），生成物是水（一种），特点是“多变一”。教师引导：像氢气燃烧这样，由两种或两种以上物质反应生成另一种物质的反应，我们给它起一个名字，叫做化合反应。 （三）归纳概念 教师板书并讲解：化合反应是指由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。它的特征可以概括为“多变一”。分解反应则是由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应，特征是“一变多”。教师请学生判断：蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水，这个反应属于化合反应还是分解反应？为什么？学生讨论后回答：蜡烛燃烧既不属于化合反应也不属于分解反应，因为反应物有蜡烛和氧气两种，生成物有二氧化碳和水两种，不符合“一变多”或“多变一”的特征。教师肯定学生的判断，并强调：判断一个反应是化合反应还是分解反应，关键看反应物和生成物的种类变化是否符合“多变一”或“一变多”的特征。 任务三：微观探秘——化学变化的实质 （一）提出问题 教师引导：我们已经从宏观上知道了氢气和氧气反应生成水，那从微观角度来看，这个过程到底发生了什么呢？氢气是由氢分子构成的，氧气是由氧分子构成的，水是由水分子构成的。氢分子、氧分子和水分子在反应过程中发生了怎样的变化？ （二）模型拼摆活动 教师为每个小组分发分子模型套件（代表氢原子的小球和代表氧原子的小球，以及连接用的短棒）。任务要求：请同学们用模型先摆出两个氢分子和一个氧分子，然后模拟氢气燃烧时发生的变化，看一看分子是怎样变成水分子的。 学生活动：小组合作拼摆模型。先摆出两个氢分子（每个氢分子由两个氢原子构成）和一个氧分子（由两个氧原子构成）。然后，按照教师的引导，把氢分子和氧分子“拆开”，让它们分解成单个的氢原子和氧原子；再把氢原子和氧原子重新“组合”，每两个氢原子和一个氧原子结合在一起，形成一个新的水分子。学生在拼摆过程中发现：原来的氢分子和氧分子被拆开了，原子没有被拆开，而是重新组合成了新的水分子。 （三）角色扮演活动 教师进一步设计角色扮演活动：请四位同学扮演氢原子，两位同学扮演氧原子。两位氢原子手拉手组成一个氢分子，另一对氢原子也手拉手组成另一个氢分子，两位氧原子手拉手组成一个氧分子。教师说“反应开始”，所有“分子”先松开手，变成单个的“原子”；然后每一个氧原子找两个氢原子重新手拉手，组成一个水分子。学生在亲身参与中直观地感受到：化学变化中，原来的分子破裂成原子，原子没有再分，而是重新组合成了新的分子。 （四）归纳总结 教师引导学生归纳：通过模型拼摆和角色扮演，我们发现化学变化的实质是——分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子。在整个化学变化过程中，分子的种类发生了改变，但原子的种类和数目都没有发生改变。教师追问：在化学变化中，原子能不能再分？学生回答：不能。教师总结：这就是化学变化的微观实质——分子可以再分，而原子不能再分，原子只是重新组合。 教师进一步引导学生对比物理变化和化学变化：水蒸发变成水蒸气时，水分子本身没有改变，只是分子之间的间隔变大了，这是物理变化；而电解水或氢气燃烧时，水分子（或氢分子、氧分子）本身发生了改变，变成了其他分子，这是化学变化。由此得出结论：物理变化中，分子本身不变，只是分子间的间隔或排列方式发生改变；化学变化中，分子本身发生改变，生成了新的分子。 任务四：辨析提升——物质的性质 （一）认识物理性质 教师引导：我们研究一种物质，除了要知道它能发生什么变化，还要知道它本身具有哪些性质。请同学们回顾一下，氢气有哪些物理性质？学生结合实验观察和课本内容回答：氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气小。教师总结：像颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度、密度、溶解性等这些不需要发生化学变化就能表现出来的性质，叫做物理性质。 （二）认识化学性质 教师引导：氢气能在空气中燃烧生成水，这是氢气在化学变化中表现出来的性质。像这种物质在化学变化中表现出来的性质，叫做化学性质。例如，氢气具有可燃性，水能在通电条件下分解，这些都是化学性质。 教师请学生辨析：请判断下列描述哪些是物理性质，哪些是化学性质。（1）氧气是一种无色无味的气体；（2）镁条能在空气中燃烧；（3）水的沸点是100摄氏度；（4）铁在潮湿的空气中容易生锈；（5）酒精易挥发。学生思考并回答：（1）（3）（5）属于物理性质，（2）（4）属于化学性质。教师追问判断依据：物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质，化学性质是在化学变化中表现出来的性质。 任务五：联系生活——氢气的用途与展望 （一）氢气作为燃料 教师引导：通过今天的学习，我们知道氢气燃烧时放出大量的热，而且燃烧产物是水，没有污染。请同学们想一想，氢气作为燃料有哪些优点？学生讨论后回答：氢气燃烧放出的热量多，燃烧产物是水，不会污染环境，而且可以用水作为原料来制取氢气，来源广泛。教师补充：氢气是一种理想的高能清洁燃料。目前，科学家们正在研究如何低成本、高效地利用太阳能分解水来制取氢气，以及如何安全地储存和运输氢气。氢能源汽车已经在部分城市开始试运行，氢气有望成为未来重要的清洁能源之一。 （二）安全使用 教师引导：任何物质都有两面性。氢气虽然是理想的清洁燃料，但由于它是可燃性气体，与空气混合遇明火可能发生爆炸，因此在使用和储存氢气时必须特别注意安全。教师请学生结合今天所学，说一说在使用氢气时应该注意哪些安全事项。学生回答：点燃前一定要验纯；储存氢气的地方要远离火源；保持通风良好；不能在有氢气泄漏的场所使用明火。教师总结：认识物质、合理利用物质，同时注意安全，这才是科学研究的正确态度。 课堂小结 教师引导学生回顾本节课所学内容：第一，纯净的氢气在空气中安静地燃烧，发出淡蓝色火焰，放出大量的热，烧杯内壁出现水雾，说明氢气与氧气反应生成了水，这个反应是放热反应。第二，由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应叫做化合反应，其特征是“多变一”；由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应，其特征是“一变多”。第三，化学变化的实质是分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子；在化学变化中分子可以再分，而原子不能再分。第四，物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质，化学性质是在化学变化中表现出来的性质。 教师最后强调：今天我们从宏观和微观两个角度认识了水的变化，希望同学们课后多观察生活中的化学现象，尝试用今天学到的微粒观点去解释身边的变化，逐步学会用化学的眼光看世界。 八、板书设计 第三节 水分子的变化（第二课时） 一、水的合成 1. 氢气燃烧现象：淡蓝色火焰、放热、烧杯内壁出现水雾 2. 结论：氢气 + 氧气 → 水（放热反应） 3. 注意：点燃前必须验纯 二、化合反应 定义：两种或两种以上物质 → 另一种物质 特征：多变一 （对比：分解反应——一变多） 三、化学变化的实质 宏观：生成新物质 微观：分子分裂 → 原子重新组合 → 新分子 分子可分，原子不可分 物理变化：分子本身不变，间隔改变 化学变化：分子本身改变，生成新分子 四、物质的性质 物理性质：颜色、状态、气味、密度、溶解性等 化学性质：可燃性、能分解等 学科网（北京）股份有限公司 $