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4.2 水的组成
【教材分析】：本课内容被安排在教育部审定的科粤版教材《化学》九年级上册“第四章第二节”。第一节介绍水的存在、保护水资源、水的净化、水的纯化及硬水及其软化，学生对于水与人类的关系有了较全面的认识。在第三章第四节“物质组成的表示式”一节中，学生知道了水的化学式为“H2O”，但是很多同学对于物质的化学式是如何通过实验确定的，却不能理解。因此教材以学生最熟悉、对人类生命活动最重要的物质----水，为切入口来介绍如何通过实验来确定物质的组成，也为第三节质量守恒定律及第四节化学方程式做了铺垫。结合实验要透彻理解水的组成及构成，需要学生应用第二章关于分子、原子和元素的知识，即：化学变化中的最小微粒是原子，原子在化学变化中不可分，而元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称，既然化学变化前后原子种类不变，也就是说元素种类在反应前后不改变。本节课我们通过实验验证出水电解后，会生成氢气和氧气，氢气、氧气分别由氢元素和氧元素组成，则可以推出水由氢氧元素组成。再利用阿伏伽德罗定律及其推论，可以进一步推出水中氢氧元素的原子个数比为2:1。因此本节课的重点是电解水的实验，并且根据实验分析得出水的组成及分子构成。而学生对于宏观和微观之间的联系本就是比较容易混淆的，因此从对宏观现象的理解转向微观分析的推理过程是本节课的难点。
【学情分析】：学生在第三章已经学习了水的组成及其意义，也知道了通过化合价可以确定物质的化学式，通过对于前20号元素原子结构示意图的分析，学生能够理解化合价是元素的化学性质，与原子结构有关系。但是，对于教材中“要写出物质的化学式，首先要通过实验确定物质的构成、、、”这句话，学生是很难理解的。如何通过实验来确定物质的构成，在他们已有的知识结构中是一片空白。而学生在第二章学习完分子、原子和元素的知识后，对于这些抽象概念的理解也需要实验来进行巩固和扩充，因此教材恰到好处地安排了电解水的实验，通过对该实验的分析，即能够让学生从微观角度进一步理解化学变化的实质，又能够从宏观上认识到化学变化中元素种类不变的原理。本节课能够让学生体会到布鲁姆的“认知过程从简单到复杂，由具体到抽象”这一规律。
【认知目标】：
了解水的物理性质。
通过实验探究电解水实验后所得的产物，从宏观角度来确定水的元素组成。
通过观察实验现象，结合分子原子的知识，运用阿伏伽德罗定律推论，从微观角度分析水分子的微观构成。
【能力目标】：
能够通过实验探究，首先确定电解水实验的产物是什么，从而确定其元素组成；再从宏观角度分析确定水的化学组成。
理解并运用阿伏伽德罗定律推论，通过分析电解水实验中正负极气体体积，推出水的分子构成。
通过电解水实验，培养学生观察能力、实验探究能力、从宏观到微观相结合分析问题的推理能力、阅读理解能力等。
【情感目标】：
通过学生上网查阅前人研究水组成的化学史资料，激发学生的学习兴趣，有助于帮助学生初步形成发展地辩证唯物主义思想，树立科学的学习态度，同时为学生提供探究情景，培养学生的创新意识。
通过对电解水实验现象的观察及微观分析，培养宏观辨识与微观探析的能力，以及学生实事求是的科学态度。
【教学重点】：
电解水实验、根据对电解水产物的探究分析确定水的宏观组成。
通过对电解水实验现象的分析，从微观角度理解并确定水的微观构成。
【教学难点】：用分子原子的观点解释电解水实验的过程，即从宏观理解到微观分析的推理过程。
【教 法】：通过查阅资料引导学生了解前人研究水组成的方法；启发引导学生模仿前人实验，根据现象和资料猜想物质的组成，通过实验探究最终确定物质的组成。通过阅读概念----阿伏伽德罗定律推论，从分子原子角度去理解水电解的过程，从而推出水分子的构成。
【学 法】：阅读与理解，理论与实际相结合；通过直观实验感受，刺激思维，并利用基础理论，合理分析讨论物质的组成及构成。
【教具准备】：电解水器、插线板、火柴
【教学过程】
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
引入新课 我们在上一节课了解了水的存在、保护水资源的途径方法、水的净化和纯化等内容，这节课我们学习研究水组成的方法 倾听回顾 引课
展示学习目标 Ppt展示学习目标 要求学生阅读 学生阅读：1.了解水的物理性质 2.通过观察实验，从宏观角度分析水的元素组成。 3.从微观分子、原子角度分析水分子的微观构成，得出水的化学式。培养利用证据推理和模型认知建立知识的学习能力。 4.从微观角度巩固对化学变化实质的认识。 明确本课学习目标
知识回顾课前练习 在第三章我们学习过水的组成，那水的化学式是什么？有那些意义呢？ 学生回答 水的化学式是 ，它的含义有： 宏观上表示： ， ； 微观上表示： ， 。 巩固对水的组成的认识
阅读与理解 人类的生命活动离不开水，水的物理性质有那些呢？请大家阅读教材108页 学生总结归纳：水是无色无味液体，1个标准大气压下，凝固点为0℃，沸点是100℃，4℃时密度最大为1g/mL 了解水的物理性质
化学史回顾 分享与思考 请你谈谈你在课前查阅的有关化学家们发现水的组成的资料 老师也查阅了资料，与两位同学的略有不同，请大家观看视频，思考：拉瓦锡在实验中分别用到了那些方法呢？ 请两个学生分享水组成的发现史 观看视频，思考问题： 通过查阅资料了解前人的研究方法 提高人文素养
教师点评 拉瓦锡成功的原因是： 他其实并没有发现新的物质，也没有做新的实验，他只是吸收重复别人的实验，通过严格的，合乎逻辑的步骤，对所有“奇怪的现象”做出了正确的解释，并勇敢地打破了权威，成就了自己不朽的功绩。 学生倾听 理解正确的指导思想、敢于质疑的精神是研究问题的关键之一
启发与讨论 我们通过化学变化来研究物质的组成，化学变化的特点是有新物质生成，那么你能说说拉瓦锡是从那些角度来研究水的组成呢？ 学生讨论后回答： 1.从反应物角度：氢气在氧气中燃烧生成水 2.从生成物角度：水分解生成氢气和氧气 体会科学研究的一般思路
模仿与体验 下面我们就利用前人的方法，完成电解水的实验，介绍电解水器； 指导学生分组完成电解水的实验 3分钟后关闭电源 指出：反复精密实验可得到正负极气体体积比为2:1 学生分组实验 观察正负极处现象 各组汇报正负极处气体体积比 思考：为什么误差比较大 给学生创造自主体验的机会，促进思维发展
问题1 如果经过实验测定后发现，正极处气体密度比空气大。我们知道的密度比空气大的气体有哪些呢？ 学生根据现有知识提出 【猜想与假设】氧气或二氧化碳等 利用物质的物理性质缩小假设范围
实验探究1 正极处气体是什么？ 出示氧气、二氧化碳的化学性质，学生分析实验方法。 教师巡视指导进行实验 你从实验你得出什么结论？ 那么你对水的组成有什么认识呢？ 学生回答：利用氧气助燃二氧化碳不助燃，用带火星的木条检验 进行实验 学生回答：1.正极处气体是具有助燃性的气体----氧气 2.氧气(O2)由氧元素组成，则说明水中含有氧元素 创设实验条件 建立实验模型 提高学生的实验能力
问题2 如果经过实验测定后发现，负极处气体密度比空气小。我们知道的密度比空气小的气体有哪些呢？ 学生根据现有知识提出 【猜想与假设】氦气或氢气等 利用物质的物理性质缩小假设范围
实验探究2 负极处气体是什么？ 出示氢气、氦气的化学性质，学生分析实验方法。 教师巡视指导进行实验 从实验你得出什么结论？ 那么你对水的组成有什么认识呢？ 学生回答：利用氢气可燃氦气化学性质稳定不可燃，用燃着的木条检验 进行实验 学生回答：1.负极处气体是具有可燃性的气体----氢气 2.氢气（H2）由氢元素组成，则说明水中含有氢元素 创设实验条件 建立实验模型 提高学生实验能力
实验小结1 通过以上探究我们可以确定水的组成是？ 它的电解反应表达式为？ 学生回答：水由氢氧元素组成 学生在学案上完成水电解的文字表达式，并注明氢气和氧气的符号 通过宏观实验，建立对物质组成的认识
问题3 宏观上水由氢氧元素组成，那么如何确定水的分子构成呢？ 阅读教材109 实验中我们观察到正负极处气体体积比是多少？说明了氧气和氢气的分子数之比是多少呢？ 学生阅读阿伏伽德罗定律内容，思考与本实验的关系 学生思考讨论：相同条件下，气体体积比等于分子个数比，即氢气与氧气的分子个数比为2:1，即2H2:O2,可以确定水中氢氧原子个数比为2:1 创设条件从宏观辨识向微观分析过渡 提高应用概念原理解决问题的能力
实验小结2 一个水是由两个氢原子和一个氧原子成的---微观 从实验模型到反应模型的建立
问题4 为什么实验中负极与正极气体体积比大于2:1？ 出示资料，学生分析 学生从物质的性质出发，分析思考 学生回答：氧气有少量溶解在水中，导致正极处气体量变少 创设条件，激发学生质疑能力
巩固练习 通过实验我们知道了如何确定水的组成，下面通过习题进行巩固 学生在学案上完成练习 在练习 中巩固新知，加深对新知识的理解
本课小结 学完本课你有那些收获 学生回答 提高归纳总结能力
板书设计 4.2 水的组成 一、水的物理性质 二、电解水的实验：

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