资源简介

课 题 研究水的组成 授 课 人
实 验 目 标
借助电解水的实验现象，结合化学史等资料，培养学生的推理能力。让学生体会推理要有依据，依据要具有充分必要性。
实 验 重 点 和 实 验 难 点
综合应用元素守恒原理、电解水的现象，推理水的组成。综合应用电解水的现象、化学史资料和球棍模型等手段，推理水的构成。在推理过程中让学生体会推理要有证据，证据要具有充分必要性。
教　学　过　程
环节设计 教师活动 学生活动 设计意图
引入电解水实验 观看视频：美国科研团队发现水冰云。设问1：科学家是如何确定发现的物质就是水？展示一杯蒸馏水设问2：如何证明这杯液体是水？主板书：水的组成 回答问题：闻气味尝味道加入硫酸铜粉末互相质疑：①无味的液体就是水么？②未知液体可以尝试其味道么？③硫酸铜粉末只能证明有水，而无法说明是纯水。 感受：利用性质确定物质成分是不够准确的。化学不止研究物质的性质、用途，还需要通过变化，在分子、原子层次上，研究物质的组成和结构。
设计研究纯净物组成的思路确定实验方法 观看资料：二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分。他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变为红色粉末氧化汞。将这些粉末再加热，分解得到了汞和氧气。设问1：你能否推测出氧化汞的元素组成？你的根据是什么？设问2：如何研究水的元素组成？你的根据是什么？副板书：水 → □ + □ + …①元素组成 回答问题：氧化汞组成中有汞元素和氧元素。根据是分解后得到的两种物质中含有汞元素和氧元素，这些元素都来自于唯一的反应物氧化汞中。发现：化学反应前后，元素种类不变。确定方案：通过分解水，并分析所得生成物元素，反推水的组成。 迁移： 借助化学史，使学生意识到研究纯净物时可以采用以下方法：通过分解反应，将未知物质分解为单一元素组成的较简单的物质。进一步根据元素种类守恒，推断出未知物中的组成情况。
建构推理模型 演示电解水实验，总结实验现象感知要依托实验现象（证据）进行分析 介绍化学史：电解水实验条件改进演示：电解水实验播放PPT现象图片主板书：一、实验现象正负两极均有气体产生正极气体体积：负极气体体积=1:2设问1：有了这些现象，是否可以完成水的组成的推理？实验操作：检验电源两极产生的气体成分。设问2： 通过实验所得可以研究水的组成吗？副板书：水 → H2 + O2 +…①元素组成：H、O元素 观察总结：电解水两极产生气体正极与负极气体体积比为1:2记录笔记。回答问题：不行，要进一步检验电解水生成气体成分。确定成分：正极产生的气体可以使带火星的木条复燃，是氧气。负极产生的气体可以燃烧，是氢气。回答问题：水分解后生成氢气和氧气，这两种气体分别由氢元素和氧元素组成。所以氢氧元素来自于水中，即水由氢氧元素组成。 初步感知：依据证据进行推理。
补充完善实验方案，感知证据要具有充分必要性-------证明电解水的产物只有氢气和氧气 设问1：上述推理过程是否严谨？设问2：如何证明电解水的生成物中，没有其他元素组成的物质？主板书：二、实验结论水由氢氧元素组成。 发现问题：(副板书中的“…”给予学生思路)如果水分解后，还有其他生成物，且这种生成物中有除氢氧外的元素，则推理无法达成。讨论：充分交流，设计实验方案，分享思路，互相点评，理解科学家的实验。回答：①将剩下的液体全部电解完，看是不是只有氢气和氧气②将生成的氢气和氧气混合反应，看能否再生成水③将电解后的液体和纯水进行对比，证明电解后剩余的液体仍是水④看消耗水的质量与生成氢气和氧气的质量之和，是否相等 从定性、定量两个角度分析，从“旧物质消耗、新物质生成”两个角度分析，关注化学变化的特征和过程，感受“分”、“合”在研究纯净物组成时的便捷性及合理性。让学生初步感知推导过程，建构推理要依据证据的认知模型：推理不仅要依据证据，同时还要考虑证据是否严谨，即在给出结论时，不仅要考虑推理形式是否正确，还要考虑前提的充分必要性
过渡 知道元素组成，就能确定液体是水么？ 回答：不可以，过氧化氢和水组成元素相同。 引导学生关注：研究纯净物组成的第一个角度是确定元素种类，但仍需继续研究物质的微观构成。
应用推理模型解决问题 根据资料，应用推理的模型，推理一个水分子的原子构成 引导：我们刚刚借助实验事实，结合化学原理，完善方案，得出了水的组成推断。现在仍有一条信息没有用到，是否也能使我们获得水的更多信息呢？水由水分子构成，我们再来尝试推断水分子的构成情况。补充资料：①同温同压下，气体的体积比为分子个数比②1805年法国化学家盖·吕萨克精确测定水的组成：2体积氢气和1体积氧气，点燃生成2体积水蒸气设问：结合实验现象和资料，推理一个水分子中的原子构成是怎样的？副板书：副板书：水 → H2 + O2 +…①元素组成：H、O元素②分子中原子个数比：H ：O = 2 : 1主板书：一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。 讨论： 结合电解水的实验现象，根据资料给出的理论支撑，利用球棍模型进行组内推理交流，确定一个水分子内氢氧原子的数目，即一个水分中有两个氢原子和一个氧原子。推理演绎：已知：生成氢气和氧气体积比为2:1。资料应用：参加反应的氢气和氧气分子个数比为2:1。已知：生成的是两体积即两分子水，两个水分子的构成是一样的。原理分析：共有4个氢原子和2个氧原子平分到每个水分子中。回答问题：一个水分子的构成中有两个氢原子和一个氧原子。 关注学生对于资料的理解和应用力求使学生的分析依托于资料给出的提示引导学生学会研究纯净物组成的第二个角度是确定组成元素原子的数量关系让学生效仿水的组成的推理过程，独立应用推理的模型，即证据的充分必要性，练习推导水的微观构成
小结 两个研究思路 第一研究纯净物组成的思路第二结论的获得离不开推理，推理离不开证据，证据要做到充分必要。 交流分享：研究纯净物的角度一般包括：元素组成、原子个数比、微粒结合关系研究纯净物的方法可借助“分解”或“化合”反应回忆：本节课是如何探知水的组成，即推理环节，环环相扣，有据可依，逻辑严谨。 帮助学生形成认识纯净物角度的意识：即从宏观组成、微观构成、结构特征等方面，确定一种纯净物的成分让学生体会证据与结论的关系，感受完整的推导过程
拓展视野 讲解： 现代科学技术在认识纯净物方面的贡献和应用 理解： 纯净物研究方法的多样性和选择条件 开拓学生视野，回归本课最初的疑问，使本课学生思维完整有序
课后作业：
1.碱式碳酸铜受热分解生成CuO、CO2和H2O三种物质，则碱式碳酸铜的组成是
A．只含有碳、氢、氧元素
B．一定含有碳、氢、铜元素，可能含有氧元素
C．一定含有碳、氢、氧元素，可能含有铜元素
D．肯定含有碳、氢、氧、铜四种元素
2. 3.2g某物质R在4.8g氧气中恰好完全燃烧，生成3.6g水和4.4g二氧化碳，关于R的下列说法中，正确的是　
A．R中含有C、H、O三种元素 B．R中C和H的质量比为1︰4
C．1个R分子中含5个原子 C．R只含有C、H两种元素,是一种清洁燃料

展开更多......

收起↑