第三单元 自然界的水

第三单元自然界的水
课题1 水的组成
【教学目标】
1、通过水的电解实验探究活动认识水的组成。

2、通过自学、讨论等形式了解单质、化合物的区别。

3、通过查阅“水的组成揭秘”等资料了解人类认识物质世界的过程与方法。

【教学重点】通过实验活动分析水的组成
【教学难点】认识事物的科学的思维方法的形成
【实验准备】水电解器简易装置、10%的NaOH溶液、火柴
【课时安排】一课时
【教学设计】
板块Ⅰ引入：多彩水世界
内容1：请你欣赏——明白学习对象
（电脑显示图片资料）
①教材第三单元的封面
②太空中看地球的照片
③组材（与水有关的风景图片如水电站、喷灌图、水产养殖、海滨浴场等等）
师：我们欣赏到的资料的主题是什么？
生：水
【点评】
俗语说：“熟悉的地方无风景”。

水是学生最熟悉不过的物质了，但教师用丰富的素材让学生感知学生熟悉学习对象，易激发学生的兴趣，让学生用科学家的眼睛来探视水的未知和魅力。

内容2：浮想连翩——认识水是生命之源
师：地球上适宜生命存在的三大基本因素是什么？
生：空气、水和适宜的温度。

师：（播放火星车在火星上拍摄照片，及证明火星曾经有水的证据的报道）同学们看到这些资料和报道后对火星的第一印象是什么？
生：（不同的学生印象肯定不同，让他们自由想象）火星上很荒凉，火星上也许从前有生命、火星上可以采矿、火星没有地球有生机……
师：科学家为什么在火星上搜寻曾经有水的证据呢？
生：有水就有可能有生命存在过。

师：美国火星探测器在火星上已经找到了火星原来有水的痕迹，之后在报刊上很快出现了“地球人原来是火星人的后裔”猜想。

请同学们想一想，这种猜的最核心的依据是什么？
生：水是生命之源。

点评：教师应用近期媒体报道的美国火星探测器在火星上探测的最新工作进展，让学生通过对比，联想感知水是生命之源。

内容3：高谈阔论——了解水的分布及作用
①水的作用
师：同学们吃过新疆葡萄干吗？
生：吃过，甜甜的，酸酸的，很好吃。

师：是的，很好吃，新疆哪个地方日照时间长，昼夜温差大，十分利于葡萄的生长，但是新疆这片广阔的大地上，适宜种植葡萄的地方不到10%，大家知道是什么原因吗？
生：交流、讨论，最后形成的意见是——缺水。

师：同学们分析得非常正确，如果新疆不缺水，它生产出来的葡萄用来酿葡萄酒供全世界所有的人来饮用都用不完。

在世界各地水资源分布很不合理，有的地方水资源很丰富，如我们的家乡。

但有些地区又极端缺水，难以适宜人类居住，比如我国新疆塔克拉玛干沙漠中古代有许多城池都被废弃了，原因就是自然环境严重恶化，缺水造成的。

你们知道自然界的水是由哪些形式存在的吗？
②自然界中水的分布形式：
生：河水、湖水、地下水、极地的冰盖、空气中的水等等。

师：同学们概括了很多，这些叫自然界的自然水。

据你们所知，还有什么地方有水吗？
生：蔬菜里有水、果冻里有水、人体里有水、纸张里有水、结晶水合物里有水等。

师：大家分析很有道理，这些水与自然界里的水存在的形式不一样，叫“结合水”。

师：请同学们分析三峡枢纽工程的意义。

生：先讨论、交流，后概括：发电、抗旱防洪、灌溉、调节气侯，航运、旅游……
【点评】
教师先从具体的事例——新疆葡萄入手，让学生认识水资源的宝贵，然后了解地球上水资源的两种存在形式，当然，“结合水”只给学生作了简单的交待，在此基础上提出了一个有探究价值的问题“三峡枢纽工程的意义”，使学生结合身边的具体事例体会出水的无穷价值，而且把爱护水的这一价值观也寓于其中。

板块Ⅱ实验探究：水的组成
内容4：猜测水的组成
师：给出水的化学式——H2O，请学生猜测水的组成。

生（可能作答）：由H2和O组成，由H2O组成，不知道，……
师：介绍电解水简易装置，接通电源。

生：看到两极产生气泡，正极慢，负极快。

师：两极产生的气体是什么？水蒸气还是其它气体？
【点评】
猜测是探究的一种重要方式，教师引导学生猜测，则是挑起学生的思维矛盾，这样为下一步探究开发了素材，也激发学生探究欲。

内容5：（电解水的过程中）学习科学家研究水的组成的思路。

师：指导阅读P45-46页资料“水的组成揭秘”。

生：阅读。

师：我们一起推测一下拉瓦锡设计实验前的想法。

生：讨论。

师-生：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-生：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
师：我们的实验正是按拉瓦锡的思路进行验证。

【点评】
这一环节是教师注重“过程与方法”经典之作，第一步教师是引导分析科学家的研究方法，第二步是学习科学家的研究思路，这种提升对形成学生良好的学习方法是十分有好处的。

板块Ⅲ验证推导：水的组成
内容6：现象论证——分析产物
师：（录相展示）氧气的检验方法；氢气的检验方法与验纯知识。

生：欣赏、学习。

师：引导学生观察水电解器两极结果。

生：（可能的描述）正极气体多，负极气体少；V正：V负约为1：2……
师：用录相中展示的方法检验两极气体，要求学生观察现象。

生：（观察）正极气体能使带火星木条复燃，负极气体能燃烧。

（判断）两极产生的不是水蒸气，正极产生氧气，负极产生氢气。

师-生：在通电条件下，水发生分解反应，生成氢气和氧气
通电
水氢气+氧气
（H2O）(H2) (O2)
师-生：普利斯特里和卡文迪许的实验结果现在可以表示为：
点燃
氢气+氧气水
(H2) (O2) （H2O）
师：从上述资料中我们还了解到科学家用哪一个词来描述物质的组成？
生：用“元素”一词。

师：你们还知道哪些化学概念？
师—生：师生互动，共同清理出元素、化合物、纯净物等概念，教师再引导学生结合水的组成这一具体内容强化理解三条化学概念的基本意义。

师：对比上述两个相反的反应过程，我们现在能否推侧水的组成是怎样的？
生：水由氢、氧两种元素组成。

师：我们从以上两个化学方程式中还发现了哪些问题？
生：学生讨论的焦点是“一个反应很不容易发生，而另一个反应很容易发生”，不容易发生说明反应条件难以达到，而且成本很高。

师：同学们分析思路有价值，如第一个反应很难实现，我们这个世界目前比较头痛的是能源短缺，千方百计地找替代石油等化石能源的物质，而最理想的清洁能源就是氢能源，我们今天才发现，制造这种能源的原理很简单，但反应条件太苛刻，我希望同学们努力学习，今后在这一方面研究有所突破，为人类作出大的贡献。

【点评】
有了科学家的方法意识，有了一定的原有的知识积累，但还不能真正认识水的组成，这时教师采用两条办法，其一是看别人的实验录像，这样可以接受较规范的实验与事实，也节约时间；其二学生自己作实验，进而得出水的组成这一结论，再一鼓作气地找出元素的概念。

然而这并不是高潮所在，高潮是教师应用两个相反的化学方程式，在论证过程中培养学生科学的思维方法和情感、态度与价值观。

板块Ⅳ反思评价
内容7：挖掘实验结果
师：反思1：我们通过分析水的组成的实验过程中，在实验方法上还有不完善的地方？
反思2：我们对今天出现的几种化学新概念理解透彻了吗？
反思3：“用通电的办法从水中得到氢气要消耗电能，现在大家在设想通过催化剂，利用太阳能将水分解得到氢气，如果这一设想得到实现，我们将得到大量兼价而又清洁的能源，我们的生活会变得更美好！”这段话对我们有什么启示作用？
反思4：我们在平时的生活中有浪费水的行为吗？
师：上述四个反思问题不需要同学们立即作答，但我们要时时思考，不断地感悟出新体会。

内容8：小结学习收获
师：要求学生根据H2、O2和H2 O的符号比较它们元素种类上的区别。

生：H2、O2只含一种元素，H2 O含有二种元素。

师：指导学生阅读教材，指出“单质”、“化合物”两个概念，并要求学生举例说明。

生：学生自习，理解概念，相互举例理解和深化。

师-生：判断、纠偏。

师-生：回忆学习过程，小结课题收获：
①本节课学习了哪些知识？
（学生答）水是由氢氧元素组成的，单质和化合物，水、氢气的符号……
②本节课我们学到了什么方法？
（学生答）学习了科学家探究实验的思路：
提出假设→设计方案→实验论证，知道了认识事物的一般过程。

师：最后请同学们整理出本节课我们探究的内容和方法，并将这些内容写在教材上。

点评：
这一环节中教师的四个反思题有教育意义和激励作用，学生最后整理学习体会与笔记也是一个创造，变学生的机械记忆为愉快的学习形式。

生：学生在交流中活动与整理。

【总评】
本节案例的特点是教师用问题引导学生探究，用最新的材料引导学生探究，学生思维材料充分，创新空间广阔，学生在探究中互动感知深刻，这样学生就较顺利地通达“三维目标”。

执教：湖北省当阳市两河中学郑玉荣
点评：湖北省当阳市教研室朱吉杰
课题2 分子和原子（A案）
【教学目标】
1、认识物质是由分子、原子等微小粒子构成的，了解分子、原子的区别；并能运用分子、原子的观点解释一些简单的化学现象。

2、学会运用实验、观察、识图等方法获取信息，学会运用想象、类比、分析、归纳等方法处理加工信息。

3、认识科学探究的基本过程和一般方法，体验探究活动的乐趣；初步建立“世界是物质的，物质是可分的”的辩证唯物主义认识观。

【教学重点与难点】分子、原子是客观存在的，是构成物质的两种粒子。

【实验准备】品红的扩散氨分子扩散实验二氧化氮气体在空气中扩散
水和酒精的混合压缩水和空气
【课时安排】两课时
【教学设计】
第一课时
【问题情景】投影四幅Flash动画画面
1、小明站在阳台上想：湿衣服晒干，水跑到什么地方去了？
2、路过花店时，小丸子对小英子说：我闻见了花香，你闻见了吗？
3、冲糖水时，小刚感到迷惑，把白砂糖放入开水中，糖不见了，而杯中的水却有了甜味。

4、小强指着马路问爸爸：马路为什么要隔成许多小泥块，块与块之间的间隔冬天和夏天为何不一样宽？
【引入课题】以上四种现象在生活中司空见惯，我相信我们一起学完分子和原子的知识以后，你一定会解释以上现象。

【实验】品红在水中扩散
【想一想】你看见了什么？你怎样解释这种现象？
【拓展】结论1：宏观物质都是由微小的粒子——分子、原子构成的。

分子、原子是真实存在的。

【播放动画】分子在水中扩散的微观过程
【投影】1、苯分子的照片2、移走硅原子构成的文字
【活动与探究】在烧杯A中装入20ml蒸馏水，滴入2—3滴酚酞试剂，得到无色溶液。

在烧杯B中装入10ml浓氨水。

用一只大烧杯把A、B两烧杯罩在一起，几分钟后，观察到小烧杯A中的溶液变成了红色。

上述现象说明了什么？请你用简单的实验证明自己的解释。

【学生猜想】
1、A烧杯内滴入的酚酞要过一会儿才能变红，与B烧杯无关。

2、大烧杯壁上沾有某种物质，散发出的肉眼看不见的微粒与烧杯A中的溶液接触，使其变红。

3、烧杯B中的浓氨水散发出一种由肉眼看不见的微粒，慢慢溶解到烧杯A的溶液中，使A溶液变成红色。

【设计方案，进行探究】
1、用洁净烧杯C装入20ml蒸馏水，滴入2—3滴酚酞试剂。

静置，观察现象，将其单独罩在大烧杯里，观察现象。

2、另取两只烧杯，重新配好A烧杯中的溶液，B溶液用蒸馏水代替浓氨水，用大烧杯罩住A、B烧杯，观察现象。

3、小心闻B烧杯的浓氨水，嗅到刺激性气味。

取出浓氨水少量于试管中，滴入酚酞试剂，观察现象。

【获得结论】
1、氨水能使酚酞试剂变红。

2、B烧杯浓氨水中有肉眼看不见的微粒逸出，有些微粒进入A烧杯中的溶液，使溶液成分改变，颜色变红。

【分组实验】
A组：一杯开水，一杯冷水，同时放入质量相当的品红，观察现象。

B组：下面一个集气瓶盛红棕色的二氧化氮气体，上面一个集气瓶盛空气，抽走中间玻璃片，观察现象。

C组：(1)50ml水与50ml水混合(2)50ml酒精与50ml酒精(3)50ml水与50ml酒精混合
D组：各取两支大小相同的医用注射器，将栓塞向外拉，分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住针筒末端的小孔，将栓塞慢慢推入。

【汇报实验结果】你有何发现？
【拓展结论并投影】
结论2：分子总是不断地运动的，温度越高，运动速率越快。

结论3：分子之间有间隔，气态物质的微粒间隔比较大，固态、液态物质的微粒间隔比较小。

【考一考你】１、苯分子照片中两个相邻苯分子间黑色的部分是什么？
２、“酒香不怕巷子深”、水烧开后在壶口处能看见白雾，说明了分子具有什么性质？
【投影】1、几种常见分子模型
2、空气的自白（模拟空气中的氮气分子、氧分子、水分子、氦原子等微粒模型以及运动情况）
【讨论与交流】
1、解释四幅Flash动画中的问题
2、本节课你有什么收获、感受……
3、P52 3(2)(3)(4)(6)
４、动动手，制作几种分子模型
【知识梳理】我已知道：
·物质是由分子、原子等微小粒子构成的
·分子是在分子、原子等微小粒子构成的
·分子之间存在一定的间隔
·分子是由两个及以上的原子构成的
第二课时
【实物展示】
请几名同学把亲手制作的分子模型展示给大家。

（水分子、氧分子、氢分子、二氧化碳分子。

）（分子里的各个原子可以拆开）
【问题情景】投影
1、从分子角度看，水的蒸发与水的分解两种变化有什么不同？
2、观察P49氢气与氯气的反应的示意图，仔细分析在此变化过程发生变化的是分子还是原子？
【小组讨论】1、教师也参与讨论2、小组交流观点
【模型演示】
1、水的蒸发与水的分解（一人演示一人解说）
2、氢气在氯气中燃烧生成氯化氢气体（同上）
【分析】
水的蒸发：水分子未变，分子间隔增大……物理变化
电解
水的电解：水氢气+ 氧气……化学变化
（水分子）（氢分子）（氧分子）
【获得结论】1、化学变化前后，分子发生改变。

2、分子是保持物质化学性质的最小粒子。

【质疑探究】化学变化中，分子是如何改变的呢？
【投影】1、水分子分解过程（Flash动画）
2、氧化汞分子分解过程（Flash动画）
【小组讨论】你有何发现？你能得出哪些结论？
【小组讨论】发现各自观点
【获得结论】
1、化学变化的实质是分子分成原子，原子重新组合新的分子。

2、原子是化学变化中的最小粒子。

3、分子、原子的区别：在化学变化中，分子可分，原子不可分。

4、原子可以结合形成分子，也可以直接构成物质。

【反思小结】
1、你学完分子和原子的知识后，有哪些收获或感受？请你说出来。

2、P52 3(1)(5)、4
【点评】
“分子和原子”这部分内容是九年级化学课标实验教科书中的一个很重要的探究点，本课题在教科书中占有举足轻重的地位。

这两课时的教学设计，有如下几个特点：第一，体现了课改的理念，把培养学生的科学探究能力摆在十分重要的位置。

在探究氨分子扩散实验时，留给学生广阔的思维空间，让学生大胆猜想。

设计实验方案并进行实验，让学生体验到探究的乐趣，培养了学生自主、合作、探究的科学品质。

第二，问题情景真实，实验设计巧妙，资料准备充分。

特别是在介绍分子的性质时，给出了鲜活的、真实的情景材料，达到了质疑激趣的目的。

增补的实验直观性强，现象明显，穿插的也很到位。

第三，教学过程设计紧凑，环环相扣，有利于培养学生思维的逻辑性和严密性。

不过，有些地方设计过于冗长。

素材获取应不拘泥于教科书，还应更生活化些，让学生真正感受到化学就在我们身边。

执教：湖北省宜昌市点军区桥边中学覃学红
点评：湖北省宜昌市教研中心刘永舜
课题2. 分子和原子（B案）
【教学目标】
1.通过生活中的现象，认识物质是由分子、原子等微小粒子构成。

2.通过实验探究活动和自制分子模型，认识分子、原子的特性，培养动手能力。

3.通过讨论交流，分子模型化学变化过程的演示，培养团结、协作的合作意识。

【教学重、难点】分子特性的探究
【实验准备】
大、小土豆、牙签、西红柿、试管、蒸馏水、浓盐酸、气球、注射器、棉花、铁、酚酞、品红、黄豆、砂、浓氨水
【课时安排】一课时
【教学过程】
师：请同学们分小组实验，加热蒸发10毫升水，然后交流各自的感受与体会。

生1：水变成水蒸气，属于物理变化。

生2：水沸腾前有气泡从水中冒出。

生3：试管中的水能慢慢地变少了，试管口有水珠。

师：很好，通过水蒸发的实验，你有什么疑惑呢？
生4：我想知道水为什么会减少？水为什么会变成水蒸气？
生5：我想知道水是如何变为水蒸气的。

师：看来同学们的问题可真不少，要弄清你们的问题，就必须走进微观的世界，同学们在认识微观世界时，需发挥同学们的想象力。

现在同学们就通过自己的想象、各小组的讨论、猜想水变少的原因。

生6：水具有挥发性，加热后水挥发掉了一部分。

生7：水是由微小的粒子组成的，加热后，微小的粒子跑掉一部分。

生8：水是由微小的粒子组成的，这些微小的粒子本身就是运动的，只不过加热后运动得快一些。

师：同学们的想象力太丰富了，不错，水确实是由微小的粒子组成的，我们所见的其它物质都是由微小的粒子构成的，这微小的粒子是什么呢？请同学们看书P47面分子的有关内容。

……
【点评】
教师首先从水蒸发的简单实验入手，引导学生操作、观察，调动学生的感性认识和原有的知识积累，在此基础出提出第一个探究性问题，即“猜想水变少的原因”，将学生的思维引入微观世界，激发学生的想象欲望。

在学生思维充满疑问与好奇心的基础上，再来看书，这种学习的效果是可想而知的。

师：通过看书，我们知道了物质是由微小的粒子构成的，这些微小粒子有的是分子，而有的则是原子。

（教师出示一瓶浓盐酸，小心地打开瓶盖）我这里有瓶浓盐酸，现在将它打开后，你看到了什么现象呢？（在瓶口产生了白雾），对，白雾是由于盐酸中的氯化氢分子运动到空气中，与空气中用肉眼看不见的的水分子结合在一起，又变成盐酸小液滴所形成的现象。

师：以上事实说明了空气中有水分子存在，进而证明分子真实地存在，同学们还能通过哪些事例说明分子的存在？
生1：路过酒厂、化肥厂都可以闻到酒香和臭味。

生2：打开液化气瓶可以闻到浓烈的液化气中的臭味。

还可以嗅到汽油的气味。

汽油瓶不盖盖放在家中，过一段时间就没了。

生3：加热一壶水可以被烧干。

师：同学们通过生活中许多的现象，说明了分子是真实存在的。

现在，让我们一起走进分子的世界。

（点击：/sub ject/chemi stry/html/）
师：刚才大家观看了有关分子的课件，请同学们说一说，你对分子的了解有哪些？
生1：我看到科学家们用隧道显微镜观察到的苯分子的图像、水分子的图像、二氧化碳分子的图像，知道分子存在的事实。

它是构成物质的一种粒子。

生2：分子很小，我们肉眼看不到。

生3：分子不是静止的，是运动的。

生4：分子有不同的颜色，它不是最小的，像水分子就是由两种不同颜色的粒子组成的。

生5：分子有不同的形状。

同学们涌跃发言，各抒已见。

师：很好！刚才同学们把各自对分子的了解进行了描述，现在请你们以小组为单位，大胆地来进行探究，进一步用你们掌握的感性知识和理性知识来验证你的观点，然后分组交流。

【点评】
教师引导学生看书以后，并不是就事论事来复述教材内容，而是要求学生再次用生活中的事例和掌握的部分理论知识来对分子知识的认识，这样就形成了学生的复合思维，这种引导方法既注意让学生应用在前一次探究中感悟的方法，而且对方法的要求又更高，如要求学生用“感性知识与理论知识”双重复合方法。

学生分组设计实验，进行实验探究。

生1：我们小组是将少量的品红放入装有冷水和热水的烧杯中，可以看到水中有红色丝状物在游动，且在热水中游动得快一些，我们验证了分子是运动的，分子的运动受温度影响，温度越高，运动越快。

生2：我们小组先闻了水和酒精的气味，然后将10ml和10ml酒精混在了一起，知道了水分子和酒精的气味不一样，不同物质由不同分子构成，不同分子有不同性质。

酒精和水混合后总体积小了20ml，说明分子间有距离。

生3：我们小组猜想分子是运动的，然后用对比的方法，进行了验证，先将酚酞溶液滴几滴在装有浓氨水的试管中，溶液变为红色。

说明氨水分子与酚酞分子接触后溶液变成了红色。

对比实验有一条滤纸上不同的位置滴几滴酚酞试液然后将滤纸放在试管中，管口用木塞塞住，我们发现纸条上滴有酚酞的地方从管口到底部依次变红，证明我们的猜想是正确的。

生4：我们组用注射器先抽取了一定的空气，然后把注射器封住可向内推动活塞，验证了分子间有间隙。

师：很好！同学们亲自探究出了分子的一些特征，但很遗憾的是分子太小，我们不能亲眼目睹它，你们能想象出来它吗？（能）
生5：不同的物质由不同分子构成，不同的分子有不同的性质。

像用警犬能缉毒追踪。

生6：分子是运动的，我们可以闻到花的香味。

生7：分子间有间隙，就像铁钉可钉入木头中而不能钉入铁块中一样。

生8：1ml黄豆与1ml沙混合，总体积一定小于2ml。

生活中车轮中充灌空气能被压缩，气球可以挤压变形。

生9：分子的运动与温度有关，像食盐、白糖在热水中溶化快一些，湿衣服在夏天比冬天容易干一些。

师：很好，同学们联系生活实际，通过生活中的现象，将微观的分子活生生地呈现在了大家的面前。

现在，老师也有一个模型，请大家欣赏（老师展示一个用土豆、胡萝卜做的水分子模型）同学们猜一猜，这是什么呢？
生1：是一个水分子的模型，它是由二部分组成的，呈“V”字形，说明分子不是最小的，是由比它更小的粒子组成。

师：这位同学回答的问题有创造新点，下面请同学们分成两个小组研究教材中P50页图3——12和3—13，这两个图象什么？
（下面第一小组的同学对图3——12的描述，第二小组同学对图3——13的描述略）生1：单个图象乒乓球、象桔子、象汤圆、象眼睛；
生2：前面的两个图象金鱼的身体；这一组图象我们上体育课，先集中，再分开进行单项活动；
生3：象米老鼠，人类太不友善了，他们用极端手段先把米老鼠的耳朵与头肢解，再分
生4：其中一个另一个
孩，新爸爸和新妈妈再婚以后大人到一起去玩，两家的小孩又到一起去玩。

师：同学们的想象真丰富。

是的，分子不是最小的，它是由比它更小的原子构成。

原子是不是最小的呢？也不是，它只不过在化学变化中不能再分，它是化学变化中最小的粒子。

请同学阅读书本P50面的原子的有关知识，把你对原子的理解与大家进行交流。

生1：根据书中“3—12水分子的分解示意图 3—13氧化汞分子的分解示意图”图示，我们可知，原子在化学变化中不变，化学变化实质上是分子分成原子，原子又重新组合成新的分子。