4.2水的組成一、化學觀念

通過氫氣燃燒、電解水實驗，形成“物質可分”的觀念，理解水由氫、氧元素組成，構建元素觀、微粒觀，認識化合物、氧化物、單質等概念

。二、科學思維

基于水的生成與分解實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)，運用推理、分析、歸納等方法，探究水的組成，培養(yǎng)邏輯思維和科學探究思維

。三、科學態(tài)度與責任

了解水組成發(fā)現(xiàn)的科學史，體會科學家探索精神，認識化學對認識物質組成的價值，增強科學探究的責任感

。核心素養(yǎng)目標重點：1.通過實驗探究認識水的組成

2.理解單質、化合物、氧化物的概念

難點：

1.從微觀角度分析水的電解過程，構建宏觀與微觀聯(lián)系的思維

2.準確區(qū)分單質、化合物、氧化物

學習重難點新知導入

在人類漫長的探索歷史中，對世界基本物質的認知不斷革新。古希臘時期，哲學家們就提出“水、火、氣、土”是構成萬物的四大元素，認為水是最基本且不可再分的物質。到了17世紀，波義耳等科學家開始用實驗驗證理論，卻始終無法揭開“水的真面目”。直到18世紀末，卡文迪許、拉瓦錫等科學家通過一系列精妙的實驗，終于打破千年認知——原來水并不是單一元素！究竟是什么樣的實驗讓科學界對水的認知發(fā)生顛覆性改變？今天，就讓我們沿著科學家的足跡，走進這段充滿智慧與驚喜的水組成發(fā)現(xiàn)之旅！01氫氣氫氣的物理性質顏色氣味狀態(tài)是否易溶于水密度無色無臭氣體比空氣小難溶于水排水法向下排空氣法氫氣的化學性質可燃性：在空氣中燃燒時，產生淡藍色火焰混有一定量空氣或氧氣的氫氣遇明火會發(fā)生爆炸點燃氫氣前一定要檢驗其純度點燃氫氣時，發(fā)出尖銳爆鳴聲表明氣體不純，聲音很小則表示氣體較純。實驗探究—氫氣的燃燒[實驗4-4]

在帶尖嘴的導管口點燃純凈的氫氣，在火焰上方罩一個干燥的小燒杯，過一會兒，觀察燒杯壁上的現(xiàn)象。實驗探究—氫氣的燃燒實驗現(xiàn)象：產生淡藍色火焰，杯壁有水霧生成，燒杯壁發(fā)燙。實驗結論：氫氣能在空氣中燃燒，產生淡藍色火焰，放出熱量，生成水。反應表達式：氫氣+氧氣水H2O2H2O

點燃02探究水的組成及變化實驗探究——電解水實驗(1)在電解器玻璃管中加滿水，接通直流電源，觀察并記錄玻璃管內的現(xiàn)象。

(2)切斷上述裝置中的電源，用燃著的木條分別在兩個玻璃管尖嘴口檢驗電解反應中產生的氣體，觀察并記錄實驗現(xiàn)象。水中可加入少量硫酸鈉溶液或氫氧化鈉溶液，以增強導電性實驗探究——電解水實驗實驗探究——電解水實驗（1）正極端的玻璃管負極端的玻璃管現(xiàn)象比較兩玻璃管中現(xiàn)象差異產生的氣泡少，液面下降較慢產生的氣泡多，液面下降較快產生氣體較少，體積是負極玻璃管的1/2

產生氣體較多，體積是正極玻璃管的2倍實驗探究——電解水實驗（2）檢驗與電源正極相連的玻璃管內的氣體檢驗與電源負極相連的玻璃管內的氣體現(xiàn)象解釋可以使燃著的木條燃燒更旺氣體燃燒，產生淡藍色火焰產生的氣體支持燃燒，所以生成的是氧氣產生的氣體具有可燃性，所以生成的是氫氣實驗探究——電解水實驗（1）文字表達式水氫氣+氧氣（分解反應）H2OH2O2通電①水在通電的條件下發(fā)生了分解反應，生成了氫氣和氧氣②水由氫、氧元素組成（2）實驗結論實驗探究——電解水實驗分析與結論：水在通電后發(fā)生了什么變化？氫原子氧原子水（H2O）氫氣（H2）氧氣（O2）通電

在直流電作用下，水分子被破壞，分成氫原子和氧原子，每兩個氫原子重新組合構成一個氫分子，許多氫分子聚集成氫氣；每兩個氧原子重新組合構成一個氧分子，許多氧分子聚集成氧氣。思考討論

理論上與正、負兩極相連的試管內匯集的氣體體積比應是1∶2，但在實驗操作中兩試管匯集的氣體體積比往往小于1∶2。這是為什么？可能有部分氧氣與電極發(fā)生了氧化反應，使氧氣的體積偏少。氧氣在水中的溶解能力比氫氣要稍大一些?？茖W史話——水的組成揭秘8世紀末，英國化學家普里斯特利（J.Priestley，1733—1804）把“易燃空氣”和空氣混合后盛在干燥、潔凈的玻璃瓶中，當用電火花點火時，發(fā)出震耳的爆鳴聲，且玻璃瓶內壁出現(xiàn)了液滴。另一位英國科學家卡文迪什（H.Cavendish，1731—1810）用純氧代替空氣進行上述實驗，確認所得液滴是水，并確認大約2份體積的“易燃空氣”與1份體積的氧氣恰好化合成水。普里斯特利卡文迪什卡文迪什科學史話——水的組成揭秘

上述實驗實際已經(jīng)揭示水不是一種元素，可惜兩位科學家受當時錯誤觀念的束縛，沒能認識這一點，反將其解釋為兩種氣體里都含有水。法國化學家拉瓦錫重復了他們的實驗，并做了另一個實驗：讓水蒸氣通過一根燒紅的鐵制槍管，得到“易燃空氣”。通過分析和歸納，他得出結論：水不是一種元素，而是“易燃空氣”與氧形成的化合物，并將“易燃空氣”正式命名為“生成水的元素”（hydrogen），即氫。拉瓦錫03物質的簡單分類單質和化合物氫元素、氧元素水

氫氣＋氧氣通電(H2O)(H2)(O2)氫元素氧元素化合物：這種組成中含有不同種元素的純凈物。單質：由同種元素組成的純凈物。氧化物

氧化物：兩種元素組成的化合物中，其中一種元素是氧元素的叫作氧化物。注：含有氧元素的化合物稱為含氧化合物；氧化物一定是含氧化合物，但含氧化合物不一定是氧化物即學即練單質化合物氧化鐵(Fe2O3)二氧化碳(CO2)高錳酸鉀(KMnO4)氫氣(H2)水(H2O)氧氣(O2)氮氣(N2)鐵(Fe)碳(C)總結歸納1.中科院贛江創(chuàng)新研究院等開發(fā)出的高儲氫密度和放氫速率的合金儲氫材料，能延長手持氫氣火炬的續(xù)航時間。下列關于氫氣的說法不正確的是()A.氫氣燃燒產生淡藍色火焰B.氫氣燃燒不會產生污染物C.點燃氫氣發(fā)出爆鳴聲說明氫氣不純D.氫氣燃燒實驗不能用于探究水的組成隨堂練習D隨堂練習2.下列說法正確的是()A.由一種元素組成的物質一定是單質B.由不同種元素組成的物質一定是混合物C.由不同種元素組成的物質叫化合物D.空氣是由幾種單質和幾種化合物組成的混合物D隨堂練習3.用如圖電解水實驗研究水的組成。下列說法不正確的是()A.a、b兩管產生氣體的體積比為2：1B.用燃著的木條檢驗a管氣體，觀察到氣體燃燒C.b管氣體能使帶火星的木條復燃，說明水中含有氧氣D.該實驗證明水由氫元素和氧元素組成C隨堂練習4.如圖是電解水實驗的改進裝置，反應前注射器活塞均在0刻度處，下列說法不正確的是()A.注射器Ⅰ中氣體可以使燃著木條燃燒得更旺B.一段時間后，注射器Ⅰ活塞移動至8mL刻度處，則理論上注射器Ⅱ活

塞應移動至4mL刻度處C.電解液中加少量硫酸鈉是為了增強水的導電性D.該實驗說明水分子可以再分B隨堂練習5.下圖中“”和“