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1、2022年中考化學實驗匯總復習 水的組成教學設計
設計指導思想:
這堂課的教學目的是讓學生掌握水是由氫、氧兩種元素組成,每個水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構成,初步形成純凈物、混合物、單質和化合物等概念,理解它們的相互關系。在教學設計時,教師結合當今社會熱點問題之一 —— 保護水資源 —— 來構思和組織學習活動。
水的組成的學習以實驗為出發(fā)點,盡量以科學探究教學模式組織教學。通過實驗和討論,使學生逐步地了解水的組成和構成,力圖讓學生初步掌握研究物質組成的方法。
本課設計力求發(fā)揮學生的主體作用,不僅讓學生得到一些水的知識,還要讓他們感知認識事物的方法和途徑,培養(yǎng)他們收集
2、信息、處理信息和表達自己觀點的能力。
教材分析:
雖然水是學生非常熟悉的物質,但怎樣以化學的眼光認識水,學生是陌生和不習慣的。本課題以人類認識水的組成的簡要史實引入并展開,符合事物的認識規(guī)律,貼近學生的實際,有利于縮小學生對化學科學的距離感,引起學生的學習興趣。為了不沖淡本課題的主體知識──水的組成,作為引入的史實很簡短,但在課題之后提供了稍詳細些的資料,用作對這段引入的呼應,供師生教學中靈活選用。
對水的組成的認識是通過水的電解實驗和對實驗現(xiàn)象的討論分析獲得的,它既與史實相符,又體現(xiàn)了認識客觀世界的科學過程和方法。這樣展現(xiàn)知識具有啟發(fā)學生思維的作用,同時也滲透了
3、科學思想方法的教育。
在認識了水的組成的基礎上,結合前一單元所學氧氣的知識,從它們組成上的區(qū)別歸納出單質、化合物的概念。
學情分析:
通過第一單元的學習,學生已經有了用感覺器官來觀察化學變化的現(xiàn)象的體驗,但還不知道如何從現(xiàn)象來分析總結化學變化的實質,通過第二單元水分子運動的學習,學生知道了物理變化的實質是分子本身不變,變化的只是分子的間隔,但卻不知道化學變化過程中分子是如何改變的。
在對教材和學情分析的基礎上,我把如何根據水電解的實驗現(xiàn)象分析得出水的組成和探討化學變化的微觀實質作為本節(jié)教學的難點。
教學目標
1、知識與技能
(1)通
4、過水的電解實驗探究活動認識水的組成。
(2)通過自學、討論等形式,了解單質、化合物的區(qū)分,認識氧化物,最好能形成較為清晰的單質、化合物及氧化物的概念。
(3)初步了解氫氣的性質和檢驗方法。
2、過程與方法
通過對水組成的認識,了解人類認識世界的科學探究的過程和方法,培養(yǎng)學生觀察、分析、歸納的能力。
3、情感態(tài)度與價值觀
通過本課題的學習,進一步增強學生對生活和自然界中化學問題的好奇心和探究欲,培養(yǎng)學習化學的興趣。
教學重點
通過電解水的實驗確定水的組成。
教學難點
對單質、化合物概念的理解及判斷。
教學過程
5、
一、創(chuàng)設情境
俗話說“人可三日無食,不可一日無水”“水乃生命之源”,同學們對水了解多少呢?學生觀看圖片,搜集信息,列舉所掌握的有關水的知識,看誰答得快,答得多,答得對。
【學生展示】1.水的物理性質:水是一種無色無味的液體,凝固點0℃,沸點100℃,在4℃時密度最大為1 g/cm3,冰的密度小于水的密度。水可以溶解許多物質。
2.水的用途。
3.人體內水約占體重的70%?!?
【過渡】水是我們最熟悉、地球上分布最廣的物質之一,它既普通又寶貴。那么,水究竟是由什么組成的?這節(jié)課我們就來探究水的組成。
二、氫氣的性質
【過渡】在很長一段時期內
6、,水曾經被看做一種“元素”。直到18世紀末,人們通過對水的生成和分解實驗的研究,才認識了水的組成。下面同學們看屏幕,了解一下科學家們是如何研究水的組成的。(出示PPT第6頁)
由科學家的實驗我們可以看出研究氫氣的燃燒實驗是認識水的組成的開始。日常生活中,同學們聽說過或見過氫氣嗎?你知道氫氣有哪些性質?下面同學們看課本79頁,口答下列問題。
【學生口答】氫氣的物理性質:沒有顏色和氣味且難溶于水的氣體,密度比空氣小。
氫氣的化學性質:能燃燒,產生淡藍色火焰。
氫氣的驗純:混有一定量氧氣或空氣的氫氣遇明火會發(fā)生爆炸,點燃氫氣前需要檢驗氫氣的純度。用向下排空氣法
7、收集一試管氫氣,拇指堵住試管口,管口朝下,靠近酒精燈火焰,移開拇指點火,若發(fā)出尖銳爆鳴聲則表明氫氣不純,若聽到的聲音很小,則氫氣較純。
【教師點撥】同學討論交流得非常好,對于氫氣的性質及驗純講解得非常全面,下面同學們看氫氣的燃燒與驗純視頻,(演示氫氣燃燒的實驗)然后討論課本79頁討論題。
【討論】
1.上述實驗中有無新物質生成?發(fā)生了什么變化?寫出反應的文字表達式。
2.上述實驗中是否有水滴生成?
點燃
【學生展示】第1題:有新物質生成,發(fā)生了化學變化。
板書文字表達式:氫氣十氧氣 水
第2題:有
8、水滴生成。
三、水的組成
【過渡】通過剛才的實驗我們驗證了化學家們的結論:氫氣在空氣或氧氣中燃燒生成了水。而拉瓦錫在前人探索的基礎上通過一個相反實驗,讓水蒸氣通過一根燒紅的槍管,得到了“易燃空氣”,從而得出了水是由氫元素和氧元素組成的結論。今天我們能否仿照科學家們的思路,重新探究揭秘水的組成呢?下面各小組討論設計實驗方案,然后展示。
【展示】
一組:根據科學家們的思想,想辦法讓水分解,產生的氣體用帶有刻度的儀器測量,根據分解后生成物的組成成分推出水的組成成分。
二組:展示時說出了課本中的實驗設計思路。將水電解,通過檢驗生成物是氧氣和氫氣來推斷水
9、的組成。
【過渡】同學們課前預習得很好,對課本中探究水的組成的實驗有了初步了解,并且進行了深入的探討。下面老師用水電解器演示這個實驗,請同學們仔細觀察實驗現(xiàn)象,并思考下面幾個問題。
【提醒】教師介紹實驗裝置,投影思考題,進行實驗演示,介紹水中加入了少量的硫酸鈉是為了增強導電性。接通電源,引導學生觀察電極上的現(xiàn)象及氣體體積差異,并分別用帶火星的木條和燃著的木條檢驗兩個玻璃管內的氣體。實驗完畢,為了讓同學們看得更全面一些,讓同學們看屏幕上電解水實驗以及水電解的微觀過程。最后引導學生討論交流幾個思考題。學生討論時教師巡回指導,發(fā)現(xiàn)問題及時點撥。
【學生展示】分別由一至六
10、組同學代表展示。
問題1:電解水時,正負極玻璃管內有氣泡產生,且正極產生的氣泡速率比負極慢,一段時間后,正負極產生氣體的體積比約是1:2。
問題2:兩極上得到的氣體分別是氫氣和氧氣,可用燃著的木條和帶火星的木條檢驗。(緩慢打開正極上方玻璃管旋塞)正極產生的氣體使帶火星木條復燃,是氧氣;(緩慢打開負極上方玻璃管旋塞)負極產生的氣體用燃著的木條點燃時能燃燒,產生淡藍色火焰,是氫氣。
問題3:水電解實驗生成了兩種物質,氫氣和氧氣,水發(fā)生了分解反應。在黑板上板書文字表達式:水→氫氣十氧氣(化學符號:H2O:H2 O2)。
問題4:由水電解的微觀示意圖可以看出
11、化學反應前后元素種類不變。
問題5:氫氣和氧氣在點燃的條件下生成水,而水電解又生成了氫氣和氧氣,氫氣由氫元素組成,氧氣由氧元素組成,所以水不是一種元素,而是由氫氧兩種元素組成的。
【教師點撥】同學們分析得很準確,水在通電的條件下分解生成氫氣和氧氣。若將生成的兩體積的氫氣與一體積的氧氣點燃會恰好完全反應生成水,且從水電解的微觀示意圖可看出,反應前后元素種類不變,所以我們不難得出水是由氫元素和氧元素組成的。
【注意】學生展示時,教師板書,然后進行分析點撥。
【教師整合分析點撥】 通電
水——→ 氫氣 十 氧氣
氣體匯集
12、 負極 正極
氣體特征 可燃 助燃
化學符號 H2O H2 02
圖I
組 成 由氫、氧 由氫元 由氧元
元素組成 素組成 素組成
【學生分組實驗】用干池和導線自行組裝成電解水的簡單裝置(此裝置簡單實用,現(xiàn)象明顯,便于學生進行分組實驗)并觀察現(xiàn)象。
圖II
【學生展示
13、】由圖Ⅱ可知相同時間內,A、B氣體體積比約為2:1,所以A為氫氣,B為氧氣,正極產生氧氣,負極產生氫氣。氧氣有助燃性,能使燃著的木條燃燒更旺。因為氫氣難溶于水,氧氣不易溶于水,所以均可用排水法收集。水是由氫元素和氧元素組成的。
【拓展應用】分析實驗誤差。
【追問】電解水實驗正氧負氫,氫二氧一,所以一段時間后產生氫氣與氧氣的體積比為2:1,但開始的時候往往大于2:1,你知道是什么原因嗎?(各小組討論展示,其他小組補充)
【展示】氧氣不易溶于水,而氫氣難溶于水,開始時兩種氣體在水里有一定的溶解,溶解到水中的氧氣比氫氣多。
另一組補充:氧氣化學性質比較活潑,可
14、能是部分氧氣與電極發(fā)生了反應。
【課堂小結】本節(jié)課通過電解水實驗認識到了水是由氫元素和氧元素組成的,初步建立“反應前后元素種類不變的觀念”,并學習了單質、化合物、氧化物等基本概念。進一步加深物質分類的思想。了解物質分類的多樣性。
四、單質、化合物、氧化物
【過渡】同學們總結得非常好,能靈活運用學過的知識點解決問題。同學們,上面三種物質(水、氫氣、氧氣)分別是純凈物還是混合物?從組成元素的種類上看有什么不同呢?下面同學們自己看課本81頁,然后思考討論下面問題。
問題1:水、氫氣、氧氣分別是由一種物質組成的純凈物,水是由氫、氧兩種元素組成的,氫氣是由氫元素組成的,氧氣是由氧元素組成
15、的。
問題2:現(xiàn)有H2、02、N2、P、Fe、S、KMn04、KCl03、C02、P205、Fe304。
(1)由一種元素組成的是H2、02、N2、P、Fe、S;
(2)由兩種或兩種以上元素組成的是KMn04、KCl03、C02、P205、Fe304;
(3)由兩種元素組成,且一種是氧元素的是C02、P205、Fe304。
問題3:H2、02、N2、P、Fe、S這些物質是由同種元素組成的純凈物,叫做單質,K KMn04、KCl03、C02、P205、Fe304這些物質是由不同種元素組成的純凈物,叫做化合物;C02、P205、Fe304這幾種物質是由兩種元素組成
16、的化合物,其中一種是氧元素,叫做氧化物。
問題4:同種元素組成的物質不一定是單質,還可能是混合物。如氧氣和臭氧都是由氧元 i 素組成的,但氧氣和臭氧混合在一起就是混合物。
問題5:由不同元素組成的物質不一定是化合物,還可能是混合物,如氫氣、氧氣的混合物。
問題6:氧化物是由兩種元素組成的化合物,其中一種是氧元素。含氧化合物不一定是氧物,氧化物必須是由兩種元素組成。
【教師強調】(1)單質、化合物的定義是建立在純凈物的基礎上;
(2)氧化物的定義是建立在化合物的基礎上。
【課堂小結】本節(jié)課通過電解水實驗認識到了水是由氫元素和
17、氧元素組成的,初步建立“反應前后元素種類不變的觀念”,并學習了單質、化合物、氧化物等基本概念。進一步加深物質分類的思想。了解物質分類的多樣性。
板書設計
課題3 水的組成
一、氫氣的性質
物理性質:無色無味的氣體,難溶于水,密度比空氣小
化學性質:可燃性
二、水的組成
1.電解水的實驗:
(1)現(xiàn)象:出現(xiàn)氣泡,V正極∶V負極=1∶2(體積比)
(2)電解水的文字表達式:水氫氣+氧氣
(H2O) (H2) (O2)
2.水是由氫元素和氧元素組成的
三、單質和化合物
1.單質:如O2、H2、N2
2.化合
18、物:如H2O、CO2、Fe3O4、Al2O3、P2O5
3.氧化物:由氧元素和其他任何一種元素組成的化合物
布置作業(yè)
教學后記
一、學習探究水的組成時需要滲透(補充)的知識
在探究水的組成的實驗過程中,分析水的組成時,將會出現(xiàn)“為什么水電解生成氫氣和氧氣,就能推斷出水是由氫元素和氧元素組成的?”問題,這是一個推理上的“斷層”。所以,教學中必需作必要的鋪墊:可由“第一單元 第一課時 化學使世界變得更加絢麗多彩”中,關于“物質是由原子和分子構成的,分子的破裂和原子的重新組合是化學變化的基礎。這就是說,在化學變化中分子會分裂,而原子不會破裂,但可重新組合成新的分子。這些觀點是認識和
19、分析化學現(xiàn)象及其本質的基礎?!奔啊袄没瘜W方法分析眾多的物質,發(fā)現(xiàn)組成它們的基本成分——元素其實只有100多種。”等物質結構組成的基本原理,設問:“化學變化前后,組成物質的基本成分元素是否發(fā)生變化呢?”及“基本成分元素的實體是分子、原子、還是其它粒子呢”。
這里必須讓學生明確(至少分析后感悟):元素的實體是原子,因此元素在化學變化前后也是不改變的。這樣,關于水的組成的推論才成立。
二、揭示化學研究物質組成的方法之一:根據生成物分析、推斷
通過水電解后實驗證明其產物是氫氣和氧氣,由此可以推論:水是由氫元素和氧元素組成的。這里必須讓學生明白,這是化學研究物質組成的一種重要的方法,同時
20、也是化學研究的一種思維方式。為此,筆者在教學中增加了以下的變式訓練:
根據下列經過實驗所證實的生成物,運用“組成物質的基本成分元素在化學反應前后不變”的原理,分析相應反應的表達式,對反應里某種反應物組成作出的推斷中正確的是( )
A.實驗證實蠟燭燃燒產物是二氧化碳和水,因此石蠟組成中一定含有碳、氫、氧三種元素
B.實驗證實水電解產物是氫氣和氧氣,因此水組成中有氫氣和氧氣
C.實驗證實氧化汞分解的產物是汞和氧氣,因此氧化汞組成中一定含有汞,可能含有氧
D.實驗證實酒精燃燒產物是CO2和H2O,因此酒精組成中一定含有碳元素、氫元素,可能含有氧元素
由此來強化對化學研究物質組成方法及思維方式的認識。當然,在教學過程中,研究酒精燃燒產物的實驗,氧化汞分解產物的實驗(或事實)必需在前期作好滲透。