第1课时 水的组成

第3节自然界中的水

第1课时水的组成

本节内容是在学生认识身边的物质空气、氧气、二氧化碳的基础上进一步认识身边的物质水，从水的分解和水的合成两个相逆的变化来探究水的组成，从元素的角度理解水的组成，并介绍如何净化水。

【教学目标】

1.知识与技能

（1）认识水的组成。

（2）利用水的分解、水的合成两种变化分析水的组成。

2.过程与方法

（1）结合资料，从人类认识水的组成中体会科学研究和思维的方法，认识实验研究和创新思维的重要性。

（2）通过对实验现象的观察、分析、归纳和总结，最终得出结论。

3.情感、态度与价值观

通过电解水的实验对学生进行物质组成教育，培养他们实事求是的态度。

【教学重点】

（1）电解水的实验。

（2）确定水的组成。

【教学难点】

（1）培养学生的观察能力以及归纳总结的能力。

（2）培养学生充分认识实验研究和创新思维的重要性。

【教学准备】

直流电源、水电解器、电解用水、火柴、木条、酒精灯、小试管。

【引入新课】

早在18世纪80年代，英国科学家普利斯特利就在一次氢气和氧气混合爆炸实验中发现玻璃瓶内壁上布满了晶莹的水珠。你知道这说明了什么吗？后来，法国化学家拉瓦锡让水蒸气通过一根烧红的枪管，得到了“易燃空气”，而我们通过电解水也能得到“易燃空气”，并可以揭开水的组成秘密。本节课我们就走进

水的世界，了解水的有关知识。首先让我们通过下面的实验来探究水的组成。

观察与思考

【板书】第3节自然界中的水

一、水的组成

实验探究1：水的电解实验

实验步骤：

【演示】（1）在水电解器中加满水，如教材48页图2-8所示。接通直流电源，观察实验现象。

【交流】通电后，两个电极上有气泡产生，负极产生的气体体积是正极产生气体体积的两倍。

【设问】玻璃管中产生的是什么气体？

【演示】（2）将一根带火星的木条平放在与电源正极相连的玻璃管的尖嘴处，打开活塞，观察实验现象。

（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，观察实验现象。

【交流】与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能使带火星的木条复燃，这种气体是氧气。另一根玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧，该气体是氢气。

实验说明：水在通电的条件下能分解产生氢气和氧气。

【讲解并板书】

结论：1.与电源正极相连的电极上产生的气体是氧气。

2.与电源负极相连的电极上产生一种新的气体叫氢气。

【设问】在水的电解实验里，有新物质生成吗？水发生了什么变化？

【交流】在电解水的实验过程中产生了氧气和氢气两种新物质，水发生了化学变化。

【过渡】现在，让我们一起来把这个变化表示出来。

【讲解】这个反应的反应物为水(化学式H2O)，反应条件是“通电”，生成

通电氢气+氧气。

物为氢气(H2)和氧气(O2)，所以此反应可表示为：水−−−→

通电氢气+氧气

【板书】水−−−→

（H2O）（H2）（O2）

【讲解】由此可见水中含有氢(H)、氧(O)两种元素，即水是由氢元素和氧元

素组成的。

【板书】水是由氢元素和氧元素组成的。

【提问】电解水这个反应属于前面我们所学过的哪一种反应类型呢？为什么？

【回答】因为它的反应物只有一种物质——水，而生成物有两种物质——氢气和氧气，满足“一变多”的特点，所以它应该属于分解反应。

【过渡】氢气是一种能燃烧的气体，它燃烧后生成什么物质呢？让我们通过下面的实验一起来观察。

【板书】实验探究2：氢气燃烧实验

【演示】在空气中点燃纯净的氢气。

【交流】现象：纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色的火焰，放出大量的热，烧杯内壁凝结有水雾，说明氢气和空气中的氧气发生化合反应生成了水。

结论：氢气在空气中燃烧生成了水。

点燃水

文字表达式：氢气＋氧气−−−→

（H2）（O2）（H2O）

【提问】氢气燃烧这个反应属于前面我们所学过的哪一种反应类型呢？为什么？

【回答】因为它的反应物有两种物质——氢气和氧气，而生成物有一种物质——水，满足“多变一”的特点，所以它应该属于化合反应。

【小结】水在通电条件下生成氧气和氢气，氢气和氧气点燃生成水。氧气是由氧元素组成，氢气是由氢元素组成的，说明水是由氢元素和氧元素组成的。

交流讨论

【提问】水在煮沸过程中会变成水蒸气，而加热到更高温度时，水蒸气会发生分解反应。这两个过程存在着怎样的差异？

【交流】前者水发生的是物理变化。后者水发生的是化学变化。

【提问】有人认为水将在解决能源危机的过程中发挥重要作用。你如何看待这一观点？

【交流】氢能源是清洁、高效的能源，水可以发生分解反应生成氢气，是提供氢能的丰富原料。目前的转化方式是电解，成本过于昂贵，还难以实现。通过人类的不断研究，相信水在解决能源危机的过程中会发挥重要作用。

【提问】电解水实验的开始阶段，正极产生的气体与负极产生的气体的体积比小于1∶2，请分析其原因。

【交流】因为氢气比氧气更难溶于水，开始阶段一部分氧气溶解在水中，故两极上产生气体的体积比不是1∶2。

【课堂小结】

本节主要是利用水的电解实验和氢气的燃烧实验来探究水的组成，通过两个实验的探究要形成科学探究的一般方法。同时还要掌握物质的组成的描述，要学会鉴别氢气和氧气。

【布置作业】

完成课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。

一、水的组成

（一）电解水实验

现象：①两极都产生无色气体。

②与电源正、负极相连的电极上产生的气体体积比约为1∶2。

（二）验证实验

结论：1.与电源正极相连的电极上产生的气体是氧气。

2.与电源负极相连的电极上产生一种新的气体叫氢气。

水（H 2O ）−−−→通电氢气（H 2）+氧气（O 2）水是由氢元素和氧元素组成的。

（三）氢气燃烧

氢气（H 2）+氧气（O 2）−−−→点燃水（H 2O ）水是由氢元素和氧元素组成的。

水是学生熟悉的物质，但是电解水产生氢气和氧气却是学生未曾见过的，可以很好地调动学生学习化学的积极性。学习过程中，多引入学生熟悉的东西，用它们去产生新的变化，在调节课堂气氛的同时，使学生在探究的过程中，自主完成学习。