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

第二单元 第三节 水分子的变化 时间： 课型： 共 课时 一、课标要求 1.1化学科学本质：从分子层次认识物质，通过化学变化创造物质 2.2.2水和溶液：认识水的组成 2.4物质性质的广泛应用及化学品的合理使用：认识物质性质在生活、生产、科技发展等方面的广泛应用，体会科学地利用物质性质对提高人们的生活质量具有重要作用；认识水是宝贵的自然资源，形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任。 3.1物质的组成：初步形成基于元素和分子、原子认识物质及其变化的视角，建立认识物质的宏观和微观视角之间的关系 4.1物质的变化与转化：认识物质的变化过程伴随着能量变化，在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化，化学反应中的各物质间存在定量关系，初步形成变化观。 4.2.1化学变化的特征及化学反应的基本类型：理解化学反应的本质是原子的重新组合，化学反应前后，原子的种类和数量不变，分子的种类发生改变；认识常见的化合反应、分解反应。 5.1化学与可持续发展：知道科学技术有助于解决社会问题，理解科学、技术、社会、环境的相互关系；体会化学是推动人类社会可持续发展的重要力量；主动践行节约资源、环境友好的生活方式，树立人与自然和谐共生的科学自然观和绿色发展观。 二、教材分析 本节课是第二单元《探秘水世界》第三节，承接上一节《自然界中的水》、水的三态变化（物理变化，分子本身不变）。 本节课对比水的分解、水的合成两个化学变化，从宏观实验现象切入，深入微观分子、原子的变化，引出化合、分解反应，是学生第一次系统认识化学变化的微观本质。 教材安排两个核心探究实验：电解水、氢气燃烧；配有微观示意图，帮助学生建立宏微结合思维。本节课的知识，是后续学习化学方程式、质量守恒定律的基础。 三、学情分析 学生在学习运动的水分子时，已经对“水是由水分子构成的”有了较为深刻的认识。初步建立了分子是构成物质的一种微观粒子，具有微观粒子的一般性质的化学观念。了解到水通过三态变化实现自然界里的天然循环，水的三态变化属于物理变化，水分子本身不发生变化，而且水的天然循环是水分子运动的结果，对生命活动具有重要的意义。那么，水除了能发生三态变化外，是否会发生其他变化？在这些变化中水分子是否发生了变化？或是会发生怎样的变化？本节教材继续采用学生熟悉的水为载体，通过“水在直流电作用下的变化”和“氢气在空气中燃烧”两个实验探究活动，学生在教师的引导下探究并解决这些问题。 本节课学习中，学生可能还会提出以下一些迷思问题，例如：水通电产生的气体会不会是水蒸气？负极气体点燃检验时和探究氢气燃烧的实验中，为什么观察到的火焰是黄色的而不是淡蓝色的？正、负极气体体积比为什么观察到的是少于1：2呢？氢气验纯时，试管气体接近酒精灯火焰时为什么会发出声音？ 四、学习目标 1.通过“水在直流电作用下的变化”和“氢气在空气中燃烧”两个实验探究活动，知道水在直流电作用下可以分解生成氢气和氧气，氢气在空气中燃烧可以生成水，初步形成“化学变化是有条件的，且化学变化过程中伴随着能量变化”的化学观念，体会“氢气是一种理想能源”的含义。 2.通过对水的分解和水的合成两个变化的微观分析，初步认识化学变化的实质。通过对比分析两个反应中反应物和生成物的种类，认识分解反应和化合反应。 3.通过对水、氢气和氧气的微观构成及性质的比较分析，进一步深化“构成物质的分子不同，物质表现出的性质就不一样”和“不同类的原子可以相互结合构成分子，同种原子也可以自相结合构成分子”的认识。 4.学习从微观的视角分析化学变化，并进一步建立宏观、微观与符号相联系的思维方式。 五、教学重难点： 重点：①电解水、氢气燃烧实验的现象、结论；②化合反应、分解反应的定义；③化学变化的微观实质（分子改变，原子不变） 难点：①从微观角度理解电解水、氢气燃烧的变化过程；②建立宏观现象、微观粒子、文字表达式三重表征 六、教具 水电解器、直流电源、火柴、带火星木条、烧杯 水分子、氢分子、氧分子模型 多媒体课件 七、教学方法 情境教学法、实验探究法、对比归纳法。 八、教学过程： 【情境导入】新能源汽车 新能源汽车是用清洁能源驱动、不用或少用汽油柴油的汽车，是绿色出行的重要选择，也是化学与材料科技的典型应用。 资料：氢气作为车用能源的优点： a. 清洁无污染：行驶过程零碳排放、没有氮氧化物、粉尘等尾气 b. 能量密度高：同等质量的氢气，燃烧释放出的能量远高于汽油，续航能力强 c. 加注速度快：加氢时间和加油差不多，一般 3～5 分钟就能加满，不像电动汽车需要长时间充电。 d. 低温性能好：低温环境下续航衰减很小，北方寒冷地区使用优势明显。 e. 来源多样、制备原料(水)丰富 思考：是什么原因让氢气暂时没有大规模应用？ 资料：氢气作为车用能源的缺点 a. 制取成本偏高：真正环保的氢气通过电解水生产，成本高 b. 储存、运输难度大：氢气分子极小，容易发生泄漏。运输氢气也需要专用设备，成本高。 c. 安全顾虑：氢气燃点范围宽，遇明火容易燃烧、爆炸 d. 燃料电池造价高：电池内部需要贵金属铂金作为催化剂，材料昂贵，售价高 e. 加氢基础设施极少：加氢站建设投入巨大，建设数量远少于加油站、充电桩，普及难度大。 前置铺垫：上节课水的三态变化是物理变化，水分子不变；今天我们让水分子发生改变，获得氢气，用作氢能源汽车燃料。 【知识点1：水的分解】 探究1：水在直流电作用下的变化 实验操作：在水电解器的玻璃管中注满水，接通直流电源。 任务1：分析实验装置 任务2：观察通电后两个电极和液面的变化 演示实验：水电解器，接通直流电源。学生观察记录现象： 现象：两个电极上都有气体产生，两侧玻璃管液面下降，负极产生气泡快 提出问题：两个电极上的气体都是氢气吗？如何验证有氢气产生？ 回顾资料：寻找一条可以用来检验氢气的化学性质：氢气燃点范围宽，遇明火容易燃烧、爆炸 检验气体：根据氢气可燃这一化学性质，尝试点燃气体 实验操作：尝试用木条点燃两极气体，现象：正极气体无法被点燃，可以使木条燃烧更剧烈，负极气体可以被点燃 思考：负极气体被点燃，说明是氢气，正极气体使木条燃烧更剧烈，可能是什么？ 检验气体：正极气体使带火星木条复燃→氧气 结论：给水通电后，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气体积：氢气体积=2：1（尝试简化结论方便记忆） 课本梳理： 能使带火星的木条复燃的气体是氧气（O2）， 能被点燃的气体是氢气（H2） 思考：为什么氧气体积少？ 探究2：为什么氧气体积：氢气体积=1:2 已知：对于气体来说，相同条件下，气体分子数越多，体积越大 演绎活动：拆解水分子，并组装出氢分子与氧分子，记录水分子、氢分子、氧分子的数目 【小结】 水通电生成两种物质——氢气和氧气 文字表达式： 读法：水 通电 生成 氢气和氧气 分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其它物质的化学反应，叫做分解反应（一变多） 练习：下列哪些反应是分解反应？ 下列哪些反应是分解反应? ①硫酸+碳酸钙→硫酸钙+水+二氧化碳 ②过氧化氢 水+氧气 ③硫酸+氢氧化钠→水+硫酸钠 ④氧化钙+水→氢氧化钙 ⑤碳酸钙→氧化钙+二氧化碳 反应②的反应物是________，生成物是_________，反应条件是_________ 【注意事项】 1.电解水时，在水中加入少量稀硫酸或氢氧化钠 原因：增强溶液导电性 2.为什么氢气体积往往是氧气体积的2倍多？ 原因：①氧气在水中溶解的比氢气多②氧气与电极发生化学反应 过渡：回顾材料，氢气作为车用能源的优点：清洁无污染：行驶过程零碳排放、没有氮氧化物、粉尘等尾气，氢气燃烧生成了什么？ 【知识点2：水的合成】 探究3：氢气燃烧生成了什么 实验操作：在空气中点燃纯净的氢气 现象：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，火焰呈淡蓝色，烧杯内壁凝结有水雾，用手触摸烧杯，烧杯发烫 解释：氢气和______________在______条件下发生反应生成了____ 文字表达式： 化合反应：由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应，叫作化合反应（多变一） 演绎活动：拆解氢分子与氧分子，并组装出水分子，记录水分子、氢分子、氧分子的数目 补充：氢气点燃前必须验纯，操作：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下靠近酒精灯火焰，松开拇指，若听到轻微的噗声，说明氢气纯净，若听到尖锐爆鸣声，说明氢气不纯。 探究4：化学变化的微观实质 回顾水的分解与水的合成微观过程 思考：在这两个反应中，分子和构成分子的原子是否都发生了变化? 结论：①在化学反应中，分子改变，而原子不变。 ②化学反应的实质：构成反应物分子的原子重新组合形成新的分子 【课堂总结】 1.电解水： （分解反应） 2.氢气燃烧： （化合反应） 3.化学变化实质：分子分裂为原子，原子重新组合成新分子，原子不变。 板书： 教学后记及反思： 1 2 学科网（北京）股份有限公司 $