4.1 水的性质 第2课时（教学课件）化学新教材沪科版五四学制八年级全一册

沪科版五四学制八年级全一册 专题1 第2课时 水的特性、水的化学性质 水的性质 专题4 水的性质与组成 1 水的化学性质 2 水有哪些独特的性质 1 学习内容导览 2 1.通过观察与思考，能说出水的常见物理性质，了解水的毛细现象和表面张力大等特性，形成物质的性质决定用途的观念。 2.通过实验探究和数据分析，知道水具有反常膨胀、比热容较大、溶解其他物质能力强等独特性质，并能用这些性质解释生产生活中的相关现象。 3.通过实验探究，认识水与二氧化碳、水与氧化钙的反应，能正确书写文字表达式和化学方程式，并能通过直接或间接现象判断化学反应的发生。 重点：水的独特性质；水与氧化钙的化学反应。 难点：从宏观现象分析归纳水的独特性质，并形成物质的性质决定用途的观念。 素养锚定·课标定位 水在生产生活中有着不可替代的广泛用途 日常生活 医疗健康 交通运输 农业生产 能源领域 工业生产 航天科技 饮用、洗涤、烹饪 配制药品、输液、降温 船舶航运 灌溉农田 养殖水产 水力发电 核电站冷却 冷却剂、溶剂 清洗、原料 航天服液冷 生命保障系统 情境导入·问题启思 水有哪些独特的性质 01 5 一、水有哪些独特的性质 问题一 水有哪些常见的物理性质？ 物理性质 具体描述 颜色 味道 气味 状态（常温常压下） 凝固点（101 kPa） 沸点（101 kPa） 密度（4℃时） 没有颜色（无色） 没有味道（无味） 没有气味（无嗅） 透明液体 0℃ 100℃ 1 g/cm³ 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 问题二 你是否见过下图所示的场景？ 蜘蛛在水面上行走 水沿着纸巾流动 冰山浮出水面 你见过这个现象吗？ 这说明水具有什么性质？ 蜘蛛为什么不会掉进水里？ 这说明水具有什么性质？ 冰为什么能浮在水面上？ 这说明水具有什么性质？ ——毛细现象 ——表面张力大 ——反常膨胀 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 问题三 什么是水的毛细现象 解释：水在细管状物体内侧可以克服地心引力上升，这种现象叫做毛细现象。 实验视频《毛细现象》 实验视频《天宫课堂中的毛细效应》 划重点 太空和地面的毛细现象原理相同，由于没有重力束缚，太空效果更明显。 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 问题四 毛细现象在生活中有哪些应用？ 毛巾吸汗 纤维之间的空隙形成毛细管，吸收水分 植物吸水 水分通过植物茎中的导管上升 酒精灯灯芯 酒精沿灯芯棉线孔隙上升供给燃烧 土壤保水 地下水沿土壤毛细管上升，供给植物根系 划重点 毛细现象的本质是表面张力和附着力共同作用的结果。 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 问题五 什么是水的表面张力？ 解释：水的表面存在一种使表面收缩的力，这种力叫做表面张力。 水的表面张力比较大。 实验视频《水的表面张力》 蜘蛛在水面上 行走 量筒读数时观察凹液面 水滴呈球形 水的表面张力支撑了蜘蛛的重量 水的表面张力使液面呈凹形 表面张力使液体表面收缩到最小面积——球形 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 天宫课堂中的表面张力——水球与水桥实验 实验视频《水球实验》 实验视频《水桥实验》 洗涤衣物时，表面活性剂可以降低水的表面张力，使水更容易浸润衣物，带走污渍。 应用 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 问题六 什么是水的反常膨胀？ 密度：固态>液态>气态 温度升高 → 体积增大，温度降低 → 体积减小 微观粒子间隔：固态<液态<气态 02 01 03 大多数 物质 温度降低 水分子间间隔变大 水的体积减大（反常） 水的密度变小 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 问题七 通过观察“曲线”及“图示”信息，你能获取到哪些与水的密度相关的信息？ 冰面 温度范围 体积变化 密度变化 0～4℃ 温度升高，体积减小 密度增大 4℃ 体积最小 密度最大 = 1 g/cm³ >4℃ 温度升高，体积增大 密度减小 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 问题八 反常膨胀的应用与危害有哪些？ 冬天，气温降低，水面的温度首先降至0℃并结冰。由于冰的密度比水小，冰浮在水面上，形成一层隔热层。冰层下面的水在4℃时密度最大，沉到底部，所以水底仍保持4℃左右，水生生物得以生存。 水结成冰时体积增大（约增大9%），产生巨大的膨胀力，撑破水管。 冬季给水管包裹防冻材料，或让水保持流动（流动水不易结冰）。 水的反常膨胀的特性对水生生物的生存有什么意义？ 冬天，裸露于室外的自来水管容易爆裂。 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 问题九 水的比热容较大，这一性质在生产生活中有哪些应用？ 含义：在质量一定的条件下，和其他液体相比较： 升高相同温度时，水吸收的热量更多 降低相同温度时，水放出的热量更多 物质 比热容[J/(Kg·℃)] 物质 比热容[J/(Kg·℃)] 物质 比热容[J/(Kg·℃)] 水 4.2×10³ 砂石 0.92×10³ 铁.钢 0.46×10³ 冰 2.1×10³ 玻璃 0.67×10³ 铜 0.39×10³ 煤油 2.1×10³ 橡胶 1.7×10³ 水银 0.14×10³ 酒精 2.4×10³ 水蒸气 1.88×10³ 铝 0.88×10³ 甘油 2.5×10³ 干泥土 0.84×10³ 铅 0.13×10³ 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 问题十 为什么内陆地区的昼夜温差比沿海地区的大？ 沿海地区 内陆地区 沙石比热容小，升温快，温度较高 海水比热容大，升温慢，温度较低 沙石比热容小，降温快，温度较低 海水比热容大，降温慢，温度较高 黑夜 白天 昼夜温差 大 小 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 问题十一 在生产生活中，为什么常利用水取暖或做冷却剂？ 热水袋取暖 北方冬天通过暖气取暖 水浴加热 在质量相同的条件下，由于水的比热容较大，在降低相同温度时，水能够放出比其他物质更多的热量。因此，在热水袋、北方暖气等应用中，水不仅能提供充足的热量，而且降温过程缓慢，从而能够长时间、稳定且均匀地向外界释放热量，达到持续保温或加热的效果。 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 问题十一 在生产生活中，为什么常利用水取暖或做冷却剂？ 大型机械设备、发电厂、数据中心等都需要用水作为冷却介质，利用水的比热容大来带走大量热量。 新一代“飞天”舱外航天服中配备了液冷服。液冷服中的水循环流动，利用水的比热容大，带走航天员身体产生的多余热量，维持航天员在舱外活动时的正常体温。 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 交流讨论 为什么医生常用冰袋给发烧病人降低体温？ 大块的冰为什么能降低室温？ 大块冰在室温下融化时，会从周围空气中持续吸收热量，使室内空气温度下降，从而让人感觉凉爽， 冰袋中的冰在融化过程中会大量吸收热量（熔化吸热），这些热量来自病人的身体，尤其是大血管附近，从而带走体表热量，达到物理降温的效果。 分层研学·探理悟新 一、水有哪些独特的性质 问题十二 为什么说水是一种优良的溶剂？ 在生活中，我们经常把一些能溶于水的物质加入水中，配制成溶液。 溶液 溶质 溶剂 食盐水 食盐（NaCl） 水 糖水 蔗糖 水 矿泉水 多种矿物质 水 汽水 CO₂、糖、柠檬酸等 水 茶饮 茶多酚等 水 配制溶液 （食盐水、糖水等） 清洗衣物 （洗涤剂溶于水） 医药制剂 （药品配制成水溶液） 应用 分层研学·探理悟新 例1.下列关于水的物理性质的叙述中，错误的是（ ） A．常温常压下，水是无色透明的液体 B．水结冰时，体积将变大 C．在0℃时，水的密度最大 D．在101.3千帕时，水的沸点是100℃ C 一、水有哪些独特的性质 典例剖析·逻辑释疑 【变式】春天里常有春寒来临，在寒潮到来之前，为了保护秧苗夜间不被冻坏，傍晚往秧田里多灌些水，这样夜间秧田的温度不致降低太多，秧苗不会被冻坏。这主要是利用水的哪一个性质（ ） A．水的密度在4℃时最大 B．水的冰点是0℃ C．水的比热容较大 D．水结冰时体积膨胀 C 一、水有哪些独特的性质 典例剖析·逻辑释疑 水的化学性质 02 23 二、水的化学性质 问题十三 水与二氧化碳能发生什么反应？ 实验视频《二氧化碳与水反应》 现象：紫色石蕊变红 现象：产生气泡 石蕊由红色变为紫色 二氧化碳 + 水 碳酸 CO2 H2O H2CO3 碳酸 二氧化碳 + 水 加热 H2CO3 CO2 H2O 分层研学·探理悟新 二、水的化学性质 问题十四 利用水与二氧化碳的反应，可以有哪些应用？ 利用二氧化碳与水反应生成碳酸，生产生活中利用该原理生产碳酸饮料。 碳酸饮料 水+CO2+糖/食品添加剂等 无气苏打水 苏打气泡水 人工气泡水 天然气泡水 气泡饮料 水+CO2+糖/果汁提取物/食品添加剂等 天然含CO2的矿泉水 矿泉水+CO2 纯净水+CO2+NaHCO3+赤藓糖醇/香精等 纯净水+NaHCO3 分层研学·探理悟新 二、水的化学性质 问题十五 水与氧化钙能发生什么反应？ 名称：氧化钙 俗称：生石灰 化学式：CaO 外观：白色固体 认识氧化钙 《天工开物》关于石灰的制取和使用的古代文献图 分层研学·探理悟新 二、水的化学性质 问题十五 水与氧化钙能发生什么反应？ 【操作步骤】 （1）在烧杯中加入少量氧化钙，再加入 少量的水，并用手小心地触摸烧杯外壁。 实验探究——水与氧化钙的反应 实验视频《水与氧化钙的反应》 【实验现象】 块状生石灰膨胀、变疏松，放出大量的热。 分层研学·探理悟新 二、水的化学性质 问题十五 水与氧化钙能发生什么反应？ 【操作步骤】（2）冷却后，向烧杯中滴入 3 滴酚酞试液。观察并记录实验现象。 实验探究——水与氧化钙的反应 【实验结论】 氧化钙 + 水 氢氧化钙 CaO H2O Ca(OH)2 注：氢氧化钙（俗称熟石灰） 【实验现象】无色酚酞变红 划重点 生成的氢氧化钙（Ca(OH)₂）是一种碱，能使酚酞试液变红。 分层研学·探理悟新 二、水的化学性质 问题十六 利用水与氧化钙的反应，可以有哪些应用？ 食品干燥剂 生石灰遇水发生不可逆反应，把包装里的水分"反应掉"，达到持久防潮的效果。 自热火锅发热包 生石灰遇水剧烈放热，瞬间产生高温，把水烧开加热食物。 用于建筑（制石灰砂浆） 生石灰加水变熟石灰，熟石灰吸收空气中的二氧化碳变回坚硬的碳酸钙，把砖石牢牢粘住。 分层研学·探理悟新 二、水的化学性质 问题十七 如何通过间接现象判断化学反应的发生？ 【操作步骤】用如图所示装置进行实验，将滴管中的水滴入试管中，观察到 U 形管中红墨水的液面会有怎样的变化呢？ 【实验现象】观察到U形管中红墨水液面由左右相平变为左边低右边高 分层研学·探理悟新 二、水的化学性质 思考讨论 （1）实验中发生了什么化学反应？ （2）U形管液面产生高度差的原因是什么？ 氧化钙 + 水 氢氧化钙 CaO H2O Ca(OH)2 水滴入试管 与氧化钙反应生成氢氧化钙 反应放出热量 试管中空气受热膨胀 气体压强增大 将红墨水推向右侧 液面变成左边低右边高 分层研学·探理悟新 现象类型 具体现象 直接现象 放热、酚酞变红 间接现象 U形管液面变化（左侧下降、右侧上升） 二、水的化学性质 方法总结 直接现象 vs 间接现象 实验启示 有些化学反应有明显的现象，这些现象可以帮助我们判断有没有发生化学反应。有时，我们也可以通过间接的方法判断化学反应的发生。 划重点 当反应没有明显现象时（如CO₂与水的反应），可以通过间接方法（如石蕊试液变色）来判断反应是否发生。 分层研学·探理悟新 例2.物质的性质很大程度上决定了物质的用途。下列分析不正确的是（      ） D 二、水的化学性质 选项 物质 性质 用途 A 氧化钙 能与水反应 干燥剂 B 稀有气体 通电发光 电光源 C 镁粉 能燃烧并产生耀眼白光 照明弹 D 石墨 质地软 电极 典例剖析·逻辑释疑 【变式】向装置F的试管中加入氧化钙，可观察到U形管内左侧液面____________（填“高于”或“低于”）右侧液面，说明氧化钙与水反应放量，该反应的能量转化形式是____________能转化为热能。 低于 二、水的化学性质 化学 典例剖析·逻辑释疑 水的性质 水的物理性质 水与二氧化碳反应 水与氧化钙反应 水的特性 表面张力大 有反常膨胀性 比热容较大 水的化学性质 通常状况下，水是无色无味的液体，101.3KPa时，凝固点为0℃，沸点为100℃。 体系梳整·认知升华 1．下列水的性质，属于水的化学性质的是（ ） A．通常情况下，水是无色无味的液体 B．101 kPa下水能在0 ℃结冰 C．水在通电的条件下能分解成氢气和氧气 D．4 ℃时水的密度最大 C 当堂诊学·成效校验 2．通常状况下：①水是一种没有颜色、没有气味、没有味道的透明液体； ②在101KPa，4℃时水的密度最大，约为1g/cm-3； ③在此压强下，将水加热到100℃就可以使其变成水蒸气； ④在通电的条件下，水能分解出氢气和氧气。 （1）水的物理性质有（填写序号）：______________； （2）水的化学性质有（填写序号）：______________； （3）水是实验中常用到的物质。请写出以下情况中，水的作用 ①铁丝燃烧，集气瓶底部要事先加入少量的水_________________________________； ②排水法收集氧气时，集气瓶内要装满水_____________________________________。 ①②③ ④ 防止生成物温度过高炸裂瓶底 排进集气瓶内的空气 当堂诊学·成效校验 3．水是地球上最常见的物质之一、一般认为，水有三种基本状态：固态、液态和气态。科学家发现，当水被加热到40～60℃之间时，它的导热性、折射率、导电性、表面张力等属性会发生改变，液态水或许存在第二种状态。下列有关“第二状态水”的说法中，正确的是（ ） A．它是混合物 B．它的分子之间有间隔 C．它的分子不再运动 D．冰和第二状态水为不同物质 B 当堂诊学·成效校验 4．如图所示，将少量液体M 加入到广口瓶中，观察到注射器活塞向右移动，则M和N可能是（ ） ①稀盐酸和石灰石 ②水和氧化钙 ③双氧水和二氧化锰 ④水和食盐 A．①②③④ B．①②③ C．①②④ D．②③④ B 当堂诊学·成效校验 5．下图装置可用于测定空气中氧气的含量，下列说法错误的是（ ） A．试管中的细沙可以防止试管炸裂 B．实验说明氧化钙与水反应放出热量 C．实验结束后量筒中的水最终减少了10mL D．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气 C 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 沪科版五四学制八年级全一册 41 Lavf60.4.100 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $