2024秋初中化学九年级上册教学设计（教案）实验活动2 水的组成及变化的探究.docx

PAGE1

PAGE

实验活动2水的组成及变化的研究

本实验部分是活动与探究，由学生进行燃烧氢气和水的电解实验。前面的课题中，我们已经初步认识了水的组成，并了解了科学家们探究水的组成的“科学史话”，本课题更加注重引导学生体会科学探究的过程和方法，通过动手实验、观察、分析、总结、得出结论，完整的进行一个简单的探究过程，加锻炼实验操作技能的同时加深学生对水的组成的系统认识。

本课题的实验操作相对简单，关键在于观察和分析。在教学过程中，应注意引导学生构建研究物质组成的一般思维模型，提升证据推理素养。

课题

水的组成及变化的研究

课型

新授课

素养目标

1.通过氢气燃烧和电解水实验，认识水的组成，初步了解人类认识水的组成的过程和方法，构建出研究物质组成的一般思维模型。

2.通过分析氢气燃烧和电解水实验中的现象和结论之间的关系以及得出水的组成的过程，提升证据推理素养。

教学重点

探究水的组成。

教学难点

研究物质组成的基本方法。

教具准备

仪器：水电解器、烧杯、带尖嘴的玻璃导管、直流电源、铁架台(带滴定夹)、酒精灯、弹簧夹、导线、木条、火柴。

试剂：硫酸钠溶液(或氢氧化钠溶液)。

课前预习

不纯的氢气点燃时可能发生爆炸，因此点燃氢气前必须验纯。若点燃氢气时，发出尖锐爆鸣声，表明气体不纯，声音很小则表明较纯。

氢气具有可燃性，火焰呈蓝色；氧气具有助燃性，能使带有火星的木条复燃。

在电解水的实验中，正极产生的气体是氧气，负极产生的气体是氢气，它们的体积比为1∶2，此实验证明了水在通电的条件下分解生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成的。

备课笔记

新课导入

18世纪末，英国化学家普里斯特利和英国科学家卡文迪什的实验实际已经揭示水不是一种元素，可惜两位科学家受当时错误观念的束缚，没能认识这一点，反将其解释为两种气体里都含有水。而拉瓦锡在总结前人的经验的基础上得出了正确的结论：水不是一种元素，而是“易燃空气”与氧形成化合物。下面我们通过实验来认识一下水的组成。

进行新课

实验1氢气燃烧

［讲解］氢气物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。氢气化学性质：能燃烧，产生淡蓝色火焰，在火焰上方罩一烧杯，杯壁有水雾。

［拓展］在点燃的条件下，纯净的氢气可以在空气里安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，燃烧产物是水，所以被认为是最清洁的燃料。如果氢气不纯，混有空气（或氧气），点燃时就有可能会发生爆炸。氢气可以燃烧，所以常用点燃气体的方式来检验，若气体燃烧产生淡蓝色火焰则生成的气体为氢气。

［讲解］使用氢气时，要注意安全。点燃氢气前，一定要检验氢气纯度。氢气的验纯方法：由于氢气具有可燃性。若氢气中混有氧气，点燃时可能发生爆炸，因而点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。检验方法：收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，听到尖锐爆鸣声，说明氢气不纯，需要再收集，再检验；若听到很小的“噗”的一声，表明氢气较纯。

［演示］教师演示氢气的检验操作。（注意按学生保持安静和安全距离）

［布置任务］回忆氢气在空气里燃烧的实验，完成下面表格。

备课笔记

进行新课

［总结］（1）氢气燃烧的反应可表示为氢气+氧气→水，其符号表达式为H2+O2H2O。

（2）氢气由氢元素组成，氧气由氧元素组成，根据化学反应前后元素的种类不变，可推理出水由氢元素和氧元素组成。

实验2水的分解

［展示］介绍水电解器及电解液（在水电解器的玻璃管里注满水，在水中加入少量的氢氧化钠溶液或硫酸钠溶液，增强水的导电性，加快水的电解速率，一个电极接电源正极，另一个电极接电源负极，接通直流电源。）

［演示］教师演示电解水实验，在电解器玻璃管中加满水(水中加入少量硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液)，用导线连接电解器与电源。接通直流电源。

［提问］注意观察，电极上发生什么现象？两支玻璃管内的液面有什么变化？片刻后，比较两支玻璃管中产生气体的体积。

［回答］接通电源后，电极上有气泡产生。两支玻璃管里汇集了气体，液面降低，其中正极产生的气体比负极产生的气体少。正极产生的气体与负极产生的气体体积比约为1∶2。（正氧负氢一比二）

［讲述］水电解后两支玻璃管中得到的气体是同一物质，还是不同物质？电解得到的物质究竟是什么？我们通过实验来鉴定。

［演示］切断电源，用一根燃着的木条检验正极产生的气体。注意观察现象。

［回答］木条燃烧变旺盛，说明正极产生的气体是氧气。

［演示］用一根点燃的火柴检验负极产生的气体。注意观察现象。

［回答］看到气体被点燃，产生微弱的淡蓝色火焰(或听到爆鸣声)。

［讲解］这种气体能燃烧，说明负极产生的是氢气。实验表明：水电解后生成氢气和氧气。反应的符