第四单元 课题3 水的组成
(课时:1课时)
一、教学目标
②认识水是由氢氧两种元素组成的。
过程与方法:学习对实验现象的观察、分析、归纳、总结,体会科学研究和思维方法,认识实验研究和创新思维的重要性。
情感态度与价值观 :了解人类认识物质世界的过程和方法,培养学生科学探究的精神。通过记录现象、分析数据,培养学生尊重科学,实事求是的态度。
二、教学重点、难点
教学重点:
①根据氢气的燃烧实验,推断水的组成。
②通过电解水的实验推出水的组成;
教学难点
通过氢气的燃烧实验和水的电解实验,分析出水的组成。
三、教学方法
实验探究,合作交流
四、教学用具
实验用具:锌粒,稀盐酸,小烧杯,直流电源、水电解器,试管、酒精灯、火柴
五、教学过程
创设情境
师:水是生命之源,哪里有水,哪里就有生命。俗话说:人可三日无食,但不可一日无水。这句话形象地道出了人类生存对淡水的依赖,水不仅是世间生灵万物离不开的,就是工农业生产中,也时刻少不了它。但是,对于我们熟悉的水,同学们知道水的组成是怎样的吗?
师:阅读教材第一段,体验科学家进行科学探究的过程。
在很长的一段时间里,水曾经被人们看成是一种组成物质的元素,直到18世纪末,在前人探索的基础上,拉瓦锡通过对水的生成与分解的实验的研究,才揭开了水的组成的秘密。现在,我们就跟随拉瓦锡的步伐,来探究一下水的组成吧!
师:我们一起推测一下拉瓦锡设计实验前的想法。既然“易燃空气”在空气中燃烧生成水,那么水在一定条件下,能否得到“易燃空气”;如果能设计一个方案从水中得气体,并证明它是“易燃空气”,那么也就证明了水的组成了。
师:从上述思路中我们可以整理出科学家的探究过程:“提出假设→设计方案→探究实验→现象论证→结论推理”
接下来老师就带领同学们一起模拟科学家的研究过程,探究水的组成。
一、水的组成
下面我制取氢气,同学们认真观察并思考氢气有哪些物理性质?注意看我的收集方法哦,说明氢气有什么性质呢?将收集的氢气用拇指堵住试管口,靠近酒精灯火焰点火,有什么现象产生?说明有什么化学性质呢?同时,点燃氢气制取如何检验其纯度呢?
1、氢气的性质
(1)氢气的物理性质:通常状况下是一种无色、无味的气体,是密度最小的气体,难溶于水
请同学们观看视频的时候,主要思考:氢气燃烧时有什么现象产生?观察仔细哦!
(2)氢气的化学性质:可燃性(点燃氢气前一定要先检验氢气的纯度!)
①氢气与空气(或氧气)的混合气体遇到明火可能发生爆炸,因此点燃氢气前要检验氢气的纯度。
验纯的方法是:用排水法或向下排空气法收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,靠近火焰,然后移开拇指点火,如果发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯,声音轻微则表示氢气较纯。
注意事项:在点燃任何可燃性气体时都要检验气体的纯度,因为混有空气的可燃性气体遇到明火可能发生爆炸。
②操作:在空气中点燃纯净的氢气,并在火焰上方罩一个干燥的小烧杯,观察实验现象。
③现象:氢气能被点燃,安静的燃烧,发出淡蓝色火焰,持小烧杯的手感到发烫。
④实验结论:氢气和氧气点燃后发生化合反应,生成水。
氢气+氧气 水(化合反应)
(H2)(O2) (H2O)
氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,那水由什么组成呢?请同学试着猜想一下。接下来我们就通过水的电解来验证同学们的猜想。
2、电解水的实验
假设与结论:水是氧元素和氢元素组成的
设计并验证试验:[实验3-1]电解水的实验
实验步骤:
①在水电解器的玻璃管内注满水,接通直流电,观察现象。
注意事项:在水的电解实验中,为了增强溶液的导电性,可事先在水中加入少量稀硫酸和氢氧化钠溶液;
②一段时间后,用带火星的木条放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处,打开活塞,观察现象。(请同学来描述你所看到的现象。)
③打开与电源负极相连的玻璃管的活塞,在玻璃管的尖嘴处点燃,观察现象。
实验现象:(老师演示,请同学们仔细观察实验,并描述你所观察到的现象。)
①通电后,两电极上均有气泡产生;通电一段时间后,两试管内分别收集有一定体积的气体,与电源“+”极相连的试管内气体的体积少,与电源“-”极相连的试管内气体的体积多。体积之比约为1:2。
②燃着的木条燃烧更旺,证明这种气体是氧气,因为此氧气具有助燃性。
③气体能点燃,安静的燃烧,并发出淡蓝色火焰,证明此气体是氢气,因为该气体具有可燃性。
分小组讨论P80的讨论题,讨论后小组展示讨论结果
实验结论:水在通电的条件下能生成氢气和氧气。属于分解反应
水氢气+氧气
(H2O) (H2)(O2)
由于元素在化学反应过程中的种类不发生变化,水电解生成的氢气是由氢元素组成的,氧气是由氧元素组成的,因此可以得出结论水是由氢、氧两种元素组成的。同时也可以根据氢气的燃烧得出水是由氢元素和氧元素组成的。
为了帮助学生理解水的组成,播放FLASH水分子的分解,并请小组讨论,通过观看FLASH水分子的分解,你从微观获得哪些信息?最终能否接开水组成的秘密?讨论后小组展示讨论结果并交流
3、巩固练习
请一个同学在黑板上完成练习(只写答案),并请学生代表充当小老师进行批阅
4、我的收获
请同学们来想想,你本节课收获到了哪些知识?
六、板书设计
一、水的组成
1、氢气的性质
(1)、物理性质:通常状况下,氢气为无色、无味的气体、难溶于水(排水法收集),密度比空气小,是相同条件下最轻的气体(向下排空气法收集)。
(2)、化学性质:可燃性
现象:产生淡蓝色火焰,烧杯内壁有水雾产生,放热
文字表达式:氢气+氧气水(化合反应)
(3)、点燃氢气(或其他可燃性气体)之前必须检验其的纯度。
2、电解水的实验:
(1)现象:两极均出现气泡,V正极︰V负极=1︰2(正氧负氢,氧一氢二)
(2)气体的检验:正极-带火星的木条-复燃-氧气
负极-燃烧的木条-气体燃烧,产生淡蓝色火焰-氢气
(3)电解水的文字表达式:水氢气+氧气(分解反应)
(H2O) (H2)(O2)
(4)结论:水是由氢元素和氧元素组成的。
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