第四单元 自然界的水课题2水的组成第2课时 学案(学生版+解析版) 化学人教版九上

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第四单元 自然界的水课题2水的组成第2课时 学案(学生版+解析版) 化学人教版九上

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第四单元 自然界的水
课题2 水的组成
第2课时
1.化学观念:能从元素组成上区分单质与化合物,并进一步认识氧化物;建立”纯净物—单质/化合物—氧化物”的分类层级观念,理解”由同种元素组成的物质不一定是单质”。
2.科学思维:能对熟悉物质(氧气、氢气、水、二氧化碳、空气、矿泉水等)按组成元素种类和物质种类进行分类,运用比较、归纳的方法建构分类模型,并用模型判断陌生物质类别。
3.科学探究与实践:通过观察电解水产物、分析物质的宏观组成与微观构成,体验”证据—推理—结论”的探究过程,能用符号(化学式)和图示两种方式表征分类结果。
4.态度与责任:体会分类是认识物质世界的基本方法,感受化学研究从”认识一种物质”到”认识一类物质”的思维进阶;结合水的组成与氢能源,认识化学对资源利用的价值。
二、课前预习
(一)预习填空
1.化学变化中,原子的________不变,所以化学反应前后________的种类不变,这是推断物质元素组成的依据。
2.电解水的实验中,与电源正极相连的玻璃管内产生________,与负极相连的玻璃管内产生________,二者体积比约为________。
3.纯净物按组成元素的种类,可以分为________和________两大类。
4.________组成的________叫作单质,如________、________(各举一例)。
5.________组成的________叫作化合物,如________、________(各举一例)。
6.氧化物是由________种元素组成、且其中一种元素是________的化合物。水________(填”是”或”不是”)氧化物。
7.由两种或两种以上物质混合而成的物质叫作________,如空气、________(再举一例)。
8.判断”臭氧(O )和氧气(O )混合在一起”属于________(填”单质”“化合物”或”混合物”)。
9.从微观角度看:由同种________构成的物质是纯净物;由不同种________构成的物质是混合物。
10.单质、化合物、氧化物三者的关系是:氧化物属于________(填”单质”或”化合物”),即________包含________。
11.人体缺铁会引起贫血,“加铁酱油”中的”铁”指的是________(填”单质”“原子”或”元素”)。
12.氢气作燃料的最大优点是________________;液氢曾被我国火箭用作燃料,这是利用了氢气的________性。
(二)预习思考
1.冰水混合物是混合物还是纯净物?为什么?
2.由同种元素组成的物质一定是单质吗?请举出一个反例。
3.含氧元素的化合物一定是氧化物吗?举例说明(如 KMnO 、CO )。
4.单质与化合物最本质的区别是什么?
课前预习参考答案
1.种类(数目与种类);元素
2.氧气;氢气;1∶2
3.单质;化合物
4.由同种元素组成的纯净物(第一空:同种元素;第二空:纯净物);氧气(O );铁(Fe)(氢气、碳、氦气等均可)
5.由不同种元素组成的纯净物(第一空:不同种元素;第二空:纯净物);水(H O);二氧化碳(CO )(氯化钠、高锰酸钾等均可)
6.两;氧元素;是
7.混合物;河水(自来水、食盐水、空气等均可)
8.混合物
9.分子;分子
10.化合物;化合物;氧化物
11.元素
12.燃烧产物只有水,不污染环境(合理即可);可燃
预习思考参考答案:
1.纯净物。冰和水只是同一种物质(H O)的不同状态,只含水一种物质。
2.不一定。如氧气(O )与臭氧(O )混合,虽只含氧元素,但含两种物质,属于混合物。
3.不一定。氧化物必须只含两种元素且其中一种是氧元素。CO 是氧化物;KMnO 含钾、锰、氧三种元素,是含氧化合物但不是氧化物。
4.组成元素的种类:单质只含一种元素,化合物至少含两种元素(且都必须是纯净物)。
(一)复习导入
提问:
1.第1课时我们通过哪两个实验证明了水的组成?结论是什么?(氢气燃烧、电解水;水由氢、氧两种元素组成)
2.推出这个结论的依据是什么?(化学反应前后元素种类不变)
3.电解水得到的氢气、氧气,和水相比,在元素组成上有什么不同?
学生回答后教师板书:氢气只含氢元素、氧气只含氧元素、水含氢和氧两种元素——组成元素的种类不同,物质就可以分成不同的类别。今天我们来建立这套分类方法。
(二)研学任务一:从电解水产物建立单质与化合物的概念(约10分钟)
给出四类熟悉物质,学生填写表格:
物质 化学式 组成元素 元素种类数 类别
氢气 H 氢 1 单质
氧气 O 氧 1 单质
水 H O 氢、氧 2 化合物
二氧化碳 CO 碳、氧 2 化合物
高锰酸钾 KMnO 钾、锰、氧 3 化合物
归纳生成定义(学生自己表述后再对照教材):
单质:由同种元素组成的纯净物。示例:H 、O 、Fe、C、He。
化合物:由不同种元素组成的纯净物。示例:H O、CO 、NaCl、KMnO 。
关键追问(辨析突破难点):
追问1:氧气(O )和臭氧(O )混合在一起,只含氧一种元素,是单质吗? → 不是。单质必须先是纯净物,此混合物中含两种物质,属混合物。
追问2:“同种元素”能否改成”同种原子”或”同种分子”? → 不能。概念的两个条件(纯净物+同种元素)缺一不可。
教师强调:判断单质/化合物的顺序是——先分”混合物还是纯净物”,再看”一种元素还是多种元素”。
(三)研学任务二:认识氧化物
对比呈现(学生分类):
组别 物质 是否只含两种元素 是否含氧元素 是否氧化物
① H O、CO 、Fe O 、CaO 是 是 是
② NaCl、H SO 、KClO 否/是 ②中含氧但元素超两种 否
③ H 、Cu、O — — 否(不是化合物)
生成定义:氧化物是由两种元素组成、且其中一种元素是氧元素的化合物。
易错辨析(小组讨论后汇报):
1.含氧的化合物都是氧化物吗?→ 不是,必须只有两种元素(KMnO 、H SO 不是氧化物)。
2.由两种元素组成的化合物都是氧化物吗?→ 不是,必须其一是氧元素(NaCl、HCl不是氧化物)。
3.O 是氧化物吗?→ 不是,它是单质,氧化物必须是化合物。
4.冰水混合物属于哪一类?→ 纯净物中的化合物、氧化物(只有H O一种物质)。
关系梳理(画层级图):
物质
┌────────┴────────┐
混合物 纯净物
┌─────┴─────┐
单质 化合物
│
氧化物(含氧化合物中的一类)
明确逻辑关系:纯净物包含单质和化合物;化合物包含氧化物;单质与化合物、混合物与纯净物是并列关系。
(四)研学任务三:从微观图示判断物质类别(约8分钟)
教师用”微粒模型”呈现四组物质(画在黑板或用卡片:○表示氢原子、●表示氧原子、◎表示其他原子),学生判断类别:
微观模型(描述) 宏观类别
全部是同种双原子分子,且两个原子相同(如○○) 单质
全部是同种分子,且分子中含不同种原子(如○●○) 化合物(其中含氧的是氧化物)
由两种不同的分子混合构成 混合物
全部是同种原子直接聚集(如金属、稀有气体模型) 单质
归纳方法:宏观看”物质种类+元素种类”,微观看”分子种类+原子种类”,两个视角结论必须一致。
对应第1课时知识:电解水时,水分子(○●○)变成了氢分子(○○)和氧分子(●●)——反应物是化合物,生成物是两种单质;这正是”化合物可以分解为单质”的实例。反过来,氢气燃烧是由两种单质化合生成一种化合物。
(五)研学任务四:学以致用——给身边的水与物质归类(约7分钟)
情境任务:给出第1课时到第2课时涉及的所有物质,完成分类打卡。
待分类物质:①河水 ②自来水 ③蒸馏水 ④氢气 ⑤氧气 ⑥二氧化碳 ⑦水 ⑧矿泉水 ⑨冰水混合物 ⑩液氮
类别 序号
混合物 ①②⑧
纯净物 ③④⑤⑥⑦⑨⑩
单质 ④⑤⑩
化合物 ③⑥⑦⑨
氧化物 ③⑥⑦⑨
(说明:蒸馏水、冰水混合物、水本质都是H O,同属化合物中的氧化物。)
拓展讨论:我国推广”加铁酱油”“高钙牛奶”“碘盐”,其中的”铁”“钙”“碘”指什么? → 指元素,与具体存在形态(单质、分子、原子)无关。这是把”元素”与”单质”两个概念区分开的典型情境。
(六)课堂小结(约3分钟)
分类思路:混合物/纯净物 → 单质/化合物 → (化合物中)氧化物。
单质:同种元素组成的纯净物;化合物:不同种元素组成的纯净物;氧化物:两种元素组成且其一为氧元素的化合物。
三个”不一定”:同种元素组成的物质不一定是单质(可能是混合物);含氧元素的化合物不一定是氧化物;“纯净”“洁净”字眼不代表纯净物。
水的定位:水是纯净物、化合物、氧化物,由氢、氧元素组成,1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
第四单元知识主线(联系第1课时与上一课题):水资源及其利用(净化)→ 水的组成(宏观元素+微观分子)→ 物质分类(单质、化合物、氧化物)。
1.(2025·广东)创新”智”造的”中国芯”所选用的单晶硅(Si)属于(  )
A. 单质  B. 化合物  C. 氧化物  D. 盐
答案:A 解析: 单晶硅(Si)是由硅元素一种元素组成的纯净物,属于单质。化合物必须含不同种元素,氧化物必须是由两种元素组成且其一为氧元素的化合物,故B、C错误;盐属于后续学习内容,且单晶硅只含一种元素,不符合盐的组成特点,D错误。
2.(2024·福建)下列物质可制造用于治疗癌症等疾病的纳米酶,其中属于单质的是(  )
A. 金  B. 氧化铁  C. 氧化铈  D. 四氧化三铁
答案:A 解析: 金是由金元素组成的纯净物,属于单质。氧化铁(Fe O )、氧化铈、四氧化三铁(Fe O )都由两种元素组成且其一为氧元素,属于化合物中的氧化物,不属于单质。
3.(2022·广东)下列属于纯净物的是(  )
A. 汽水  B. 氢气  C. 黄铜  D. 空气
答案:B 解析: 氢气只由氢一种物质(氢分子)组成,属于纯净物,同时也是单质。汽水中含水、二氧化碳、糖等多种物质;黄铜是铜锌合金;空气含氮气、氧气等,三者都是混合物。
4.(2025·江苏镇江)下列属于纯净物的是(  )
A. 冰水  B. 煤炭  C. 空气  D. 白醋
答案:A 解析: 冰和水是同一种物质(H O)的不同状态,冰水中只含水一种物质,属于纯净物(化合物、氧化物)。煤炭、空气、白醋都由多种物质组成,属于混合物。此题易错点是被”混合”二字误导。
(2024·广东)玄武岩”织”出”中国红”。超细玄武岩纤维含有的二氧化硅
(SiO )属于(  )
A. 单质  B. 盐  C. 氧化物  D. 碱
答案:C 解析: SiO 由硅、氧两种元素组成,且其中一种是氧元素,属于氧化物。单质只含一种元素,故A错误;盐、碱属于后续学习内容,SiO 不属于这两类。
6.(2025·贵州)氧化铟(In O )在触摸屏等设备中被广泛使用。In O 的物质类别是(  )
A. 酸  B. 碱  C. 盐  D. 氧化物
答案:D 解析: In O 由铟、氧两种元素组成,且其中一种是氧元素,符合氧化物的定义。酸、碱、盐均需电离出相应离子,属于后续学习内容,In O 不属于这三类。
7.(2024·天津)“加铁酱油”中的”铁”指的是(  )
A. 原子  B. 分子  C. 元素  D. 单质
答案:C 解析: “加铁酱油”中的铁不是以铁单质、铁原子或分子等具体形态存在,而是强调所含的元素成分,与具体存在形态无关,故指元素。故选C。
8.(2025·山西)公元前,制造玻璃就用到草木灰(主要成分K CO )、石英砂(主要成分SiO )、硝石(主要成分KNO )和铅矿石(主要成分PbS)等。这些主要成分中属于氧化物的是________(填化学式)。
参考答案: SiO 解析: 氧化物必须只含两种元素且其中一种是氧元素。K CO 含钾、碳、氧三种元素,KNO 含钾、氮、氧三种元素,都是含氧化合物但不是氧化物;PbS不含氧元素;只有SiO 由硅、氧两种元素组成,属于氧化物。
9.(2024·天津)【拓展题】分类是学习化学的重要方法,下列物质的分类不正确的是(  )
A. 空气属于混合物  B. 葡萄糖属于有机物  C. 水属于氧化物  D. 碳酸钠属于碱
答案:D 解析: 碳酸钠(Na CO )由金属离子(钠离子)和酸根离子(碳酸根离子)构成,属于盐,不属于碱,D分类错误,符合题意。空气由氮气、氧气等多种物质组成,属混合物;水由氢、氧两种元素组成,属氧化物(化合物)。B、D两项涉及”有机物”“碱、盐”等后续单元内容,可作为拓展题或选做题讲评。
10.现有下列物质:①洁净的空气 ②液氧 ③蒸馏水 ④高锰酸钾 ⑤铁 ⑥二氧化碳 ⑦冰水混合物 ⑧矿泉水
请用序号填空:
(1)属于混合物的是________。 (2)属于单质的是________。 (3)属于化合物的是________。 (4)属于氧化物的是________。
参考答案:(1)①⑧ (2)②⑤ (3)③④⑥⑦ (4)③⑥⑦ 解析: 洁净的空气含氮气、氧气等多种物质,矿泉水含水和可溶性矿物质,均为混合物(“洁净”不等于纯净)。液氧是液态氧气、铁都只含一种元素且为纯净物,属单质。蒸馏水、冰水混合物本质都是H O,与二氧化碳、高锰酸钾一样由不同种元素组成,属化合物;其中H O、CO 只含两种元素且其一是氧元素,属氧化物,而KMnO 含钾、锰、氧三种元素,是含氧化合物但不是氧化物。
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第四单元 自然界的水
课题2 水的组成
第2课时
1.化学观念:能从元素组成上区分单质与化合物,并进一步认识氧化物;建立”纯净物—单质/化合物—氧化物”的分类层级观念,理解”由同种元素组成的物质不一定是单质”。
2.科学思维:能对熟悉物质(氧气、氢气、水、二氧化碳、空气、矿泉水等)按组成元素种类和物质种类进行分类,运用比较、归纳的方法建构分类模型,并用模型判断陌生物质类别。
3.科学探究与实践:通过观察电解水产物、分析物质的宏观组成与微观构成,体验”证据—推理—结论”的探究过程,能用符号(化学式)和图示两种方式表征分类结果。
4.态度与责任:体会分类是认识物质世界的基本方法,感受化学研究从”认识一种物质”到”认识一类物质”的思维进阶;结合水的组成与氢能源,认识化学对资源利用的价值。
二、课前预习
(一)预习填空
1.化学变化中,原子的________不变,所以化学反应前后________的种类不变,这是推断物质元素组成的依据。
2.电解水的实验中,与电源正极相连的玻璃管内产生________,与负极相连的玻璃管内产生________,二者体积比约为________。
3.纯净物按组成元素的种类,可以分为________和________两大类。
4.________组成的________叫作单质,如________、________(各举一例)。
5.________组成的________叫作化合物,如________、________(各举一例)。
6.氧化物是由________种元素组成、且其中一种元素是________的化合物。水________(填”是”或”不是”)氧化物。
7.由两种或两种以上物质混合而成的物质叫作________,如空气、________(再举一例)。
8.判断”臭氧(O )和氧气(O )混合在一起”属于________(填”单质”“化合物”或”混合物”)。
9.从微观角度看:由同种________构成的物质是纯净物;由不同种________构成的物质是混合物。
10.单质、化合物、氧化物三者的关系是:氧化物属于________(填”单质”或”化合物”),即________包含________。
11.人体缺铁会引起贫血,“加铁酱油”中的”铁”指的是________(填”单质”“原子”或”元素”)。
12.氢气作燃料的最大优点是________________;液氢曾被我国火箭用作燃料,这是利用了氢气的________性。
(二)预习思考
1.冰水混合物是混合物还是纯净物?为什么?
2.由同种元素组成的物质一定是单质吗?请举出一个反例。
3.含氧元素的化合物一定是氧化物吗?举例说明(如 KMnO 、CO )。
4.单质与化合物最本质的区别是什么?
(一)复习导入
提问:
1.第1课时我们通过哪两个实验证明了水的组成?结论是什么?(氢气燃烧、电解水;水由氢、氧两种元素组成)
2.推出这个结论的依据是什么?(化学反应前后元素种类不变)
3.电解水得到的氢气、氧气,和水相比,在元素组成上有什么不同?
学生回答后教师板书:氢气只含氢元素、氧气只含氧元素、水含氢和氧两种元素——组成元素的种类不同,物质就可以分成不同的类别。今天我们来建立这套分类方法。
(二)研学任务一:从电解水产物建立单质与化合物的概念(约10分钟)
给出四类熟悉物质,学生填写表格:
物质 化学式 组成元素 元素种类数 类别
氢气 H 氢 1 单质
氧气 O 氧 1 单质
水 H O 氢、氧 2 化合物
二氧化碳 CO 碳、氧 2 化合物
高锰酸钾 KMnO 钾、锰、氧 3 化合物
归纳生成定义(学生自己表述后再对照教材):
单质:由同种元素组成的纯净物。示例:H 、O 、Fe、C、He。
化合物:由不同种元素组成的纯净物。示例:H O、CO 、NaCl、KMnO 。
关键追问(辨析突破难点):
追问1:氧气(O )和臭氧(O )混合在一起,只含氧一种元素,是单质吗? → 不是。单质必须先是纯净物,此混合物中含两种物质,属混合物。
追问2:“同种元素”能否改成”同种原子”或”同种分子”? → 不能。概念的两个条件(纯净物+同种元素)缺一不可。
教师强调:判断单质/化合物的顺序是——先分”混合物还是纯净物”,再看”一种元素还是多种元素”。
(三)研学任务二:认识氧化物
对比呈现(学生分类):
组别 物质 是否只含两种元素 是否含氧元素 是否氧化物
① H O、CO 、Fe O 、CaO 是 是 是
② NaCl、H SO 、KClO 否/是 ②中含氧但元素超两种 否
③ H 、Cu、O — — 否(不是化合物)
生成定义:氧化物是由两种元素组成、且其中一种元素是氧元素的化合物。
易错辨析(小组讨论后汇报):
1.含氧的化合物都是氧化物吗?→ 不是,必须只有两种元素(KMnO 、H SO 不是氧化物)。
2.由两种元素组成的化合物都是氧化物吗?→ 不是,必须其一是氧元素(NaCl、HCl不是氧化物)。
3.O 是氧化物吗?→ 不是,它是单质,氧化物必须是化合物。
4.冰水混合物属于哪一类?→ 纯净物中的化合物、氧化物(只有H O一种物质)。
关系梳理(画层级图):
物质
┌────────┴────────┐
混合物 纯净物
┌─────┴─────┐
单质 化合物
│
氧化物(含氧化合物中的一类)
明确逻辑关系:纯净物包含单质和化合物;化合物包含氧化物;单质与化合物、混合物与纯净物是并列关系。
(四)研学任务三:从微观图示判断物质类别(约8分钟)
教师用”微粒模型”呈现四组物质(画在黑板或用卡片:○表示氢原子、●表示氧原子、◎表示其他原子),学生判断类别:
微观模型(描述) 宏观类别
全部是同种双原子分子,且两个原子相同(如○○) 单质
全部是同种分子,且分子中含不同种原子(如○●○) 化合物(其中含氧的是氧化物)
由两种不同的分子混合构成 混合物
全部是同种原子直接聚集(如金属、稀有气体模型) 单质
归纳方法:宏观看”物质种类+元素种类”,微观看”分子种类+原子种类”,两个视角结论必须一致。
对应第1课时知识:电解水时,水分子(○●○)变成了氢分子(○○)和氧分子(●●)——反应物是化合物,生成物是两种单质;这正是”化合物可以分解为单质”的实例。反过来,氢气燃烧是由两种单质化合生成一种化合物。
(五)研学任务四:学以致用——给身边的水与物质归类(约7分钟)
情境任务:给出第1课时到第2课时涉及的所有物质,完成分类打卡。
待分类物质:①河水 ②自来水 ③蒸馏水 ④氢气 ⑤氧气 ⑥二氧化碳 ⑦水 ⑧矿泉水 ⑨冰水混合物 ⑩液氮
类别 序号
混合物 ①②⑧
纯净物 ③④⑤⑥⑦⑨⑩
单质 ④⑤⑩
化合物 ③⑥⑦⑨
氧化物 ③⑥⑦⑨
(说明:蒸馏水、冰水混合物、水本质都是H O,同属化合物中的氧化物。)
拓展讨论:我国推广”加铁酱油”“高钙牛奶”“碘盐”,其中的”铁”“钙”“碘”指什么? → 指元素,与具体存在形态(单质、分子、原子)无关。这是把”元素”与”单质”两个概念区分开的典型情境。
(六)课堂小结(约3分钟)
分类思路:混合物/纯净物 → 单质/化合物 → (化合物中)氧化物。
单质:同种元素组成的纯净物;化合物:不同种元素组成的纯净物;氧化物:两种元素组成且其一为氧元素的化合物。
三个”不一定”:同种元素组成的物质不一定是单质(可能是混合物);含氧元素的化合物不一定是氧化物;“纯净”“洁净”字眼不代表纯净物。
水的定位:水是纯净物、化合物、氧化物,由氢、氧元素组成,1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
第四单元知识主线(联系第1课时与上一课题):水资源及其利用(净化)→ 水的组成(宏观元素+微观分子)→ 物质分类(单质、化合物、氧化物)。
1.(2025·广东)创新”智”造的”中国芯”所选用的单晶硅(Si)属于(  )
A. 单质  B. 化合物  C. 氧化物  D. 盐
2.(2024·福建)下列物质可制造用于治疗癌症等疾病的纳米酶,其中属于单质的是(  )
A. 金  B. 氧化铁  C. 氧化铈  D. 四氧化三铁
3.(2022·广东)下列属于纯净物的是(  )
A. 汽水  B. 氢气  C. 黄铜  D. 空气
4.(2025·江苏镇江)下列属于纯净物的是(  )
A. 冰水  B. 煤炭  C. 空气  D. 白醋
5.(2024·广东)玄武岩”织”出”中国红”。超细玄武岩纤维含有的二氧化硅
(SiO )属于(  )
A. 单质  B. 盐  C. 氧化物  D. 碱
6.(2025·贵州)氧化铟(In O )在触摸屏等设备中被广泛使用。In O 的物质类别是(  )
A. 酸  B. 碱  C. 盐  D. 氧化物
7.(2024·天津)“加铁酱油”中的”铁”指的是(  )
A. 原子  B. 分子  C. 元素  D. 单质
8.(2025·山西)公元前,制造玻璃就用到草木灰(主要成分K CO )、石英砂(主要成分SiO )、硝石(主要成分KNO )和铅矿石(主要成分PbS)等。这些主要成分中属于氧化物的是________(填化学式)。
9.(2024·天津)【拓展题】分类是学习化学的重要方法,下列物质的分类不正确的是(  )
A. 空气属于混合物  B. 葡萄糖属于有机物  
C. 水属于氧化物   D. 碳酸钠属于碱
10.现有下列物质:①洁净的空气 ②液氧 ③蒸馏水 ④高锰酸钾 ⑤铁 ⑥二氧化碳 ⑦冰水混合物 ⑧矿泉水
请用序号填空:
(1)属于混合物的是________。 (2)属于单质的是________。 (3)属于化合物的是________。 (4)属于氧化物的是________。
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