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(共55张PPT)
课题2 水的组成
情境启思·问题缘起
水是生命的源泉，你知道它的组成吗？
物质
元素
宏观组成
分子
原子
离子
微观结构
素养锚定·课标定位
1.通过氢气燃烧实验和电解水实验认识水的组成，了解探究物质组成的一般思想和方法。
2.了解氢气的性质，知道氢气验纯的必要性和方法。认识依据物质的元素组成可以对纯净物进行分类，知道纯净物可以分为单质和化合物等，能区分单质、化合物和氧化物。
重点：水的组成，氢气验纯，纯净物分类。
难点：探究水的组成，纯净物类别辨析。
情境启思·问题缘起
水曾被看作是一种“元素”
气
火
水
土
中国的五行学说（邹衍）
古希腊的四元素说（亚里士多德）
【思考】：水是不是一种元素？水究竟是由什么元素组成的？
他们都认为水是构成物质的一种元素
任务一 前人的探索
情境启思·问题缘起
水曾被看作是一种“元素”
活动一
观察、分析化学变化中物质的组成。
汞 ＋ 氧气 氧化汞
加热
反应物含有汞、氧元素
生成物含有汞、氧元素
氧化汞 汞 ＋ 氧气
加热
反应物含有汞、氧元素
生成物含有汞、氧元素
化学变化反应前后，元素种类不变
情境启思·问题缘起
水的组成揭秘
活动二
阅读教材P93科学史话，了解水组成的发现史。
普里斯特利
卡文迪什
在很长的一段时间内，水被看作一种“元素”。直到18世纪末，科学家普里斯特利、卡文迪什、拉瓦锡通过对水的生成和分解实验的研究，最终认识了水的组成。
任务一 前人的探索
氢气燃烧实验
01
任务二 追寻前人的脚步
水的化合
分层研学·模型建构
一、氢气燃烧实验
活动三
阅读教材P91，了解氢气的物理性质，完成下表。（学案45页【展示助学1】的第1问）
H2
颜色 气味 溶解性 密度
无色
无臭
氢气是密度最小的气体
比空气小
难溶于水
常温常压
氢气球
排水法
向下排空气法
分层研学·模型建构
一、氢气燃烧实验
氢气的验纯
2.收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向 ；靠近火焰，移开拇指点火。若发出 表明气体 ， 则表明气体 。
任何可燃性气体使用前都要验纯 。
知识拓展
下
尖锐爆鸣声
不纯
声音很小
较纯
学案45页【展示助学1】的第2问）
活动四
分层研学·模型建构
一、氢气燃烧实验
氢气的化学性质:
3.氢气化学性质：氢气可以在空气中 ，具有 性。现象：产生 色火焰，放出大量的 ，烧杯内壁有 生成。文字表达式 ；符号表达式： ；该反应属于的反应类型是 。
安静的燃烧
可燃
淡蓝
水雾
热
H2 +O2 H2O
化合反应
学案45页【展示助学1】的第3问）
实验4-4，在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上的现象
活动三
分层研学·模型建构
一、氢气燃烧实验
可燃性
【交流互学2】：氢气的燃烧实验能证明水的组成吗？ 。
氢元素
氧元素
氢元素
和
氧元素
依据：
结论：水是由 组成的。
氢元素和氧元素
化学变化前后，元素种类不变。
情境启思·问题缘起
科学史话：水的组成揭秘
任务二 追寻前人的脚步
水的分解
情境启思·问题缘起
科学史话：水的组成揭秘
　　1789 年，杨 · 鲁道夫 · 德曼、阿德里安 · 派斯 · 范 · 特鲁斯维克静电电解水；
　　1800 年，威廉 · 尼克森、安东尼 · 卡莱尔伏打电池电解水。通过实验首次将水电解为氢气和氧气；
　　1869 年，齐纳布 · 格拉姆发明直流发电机电解水引人关注。
安东尼 · 卡莱尔
分层研学·模型建构
二、电解水实验
电解水实验
水
直流电源
活动四
观看实验视频，记录实验现象。
（1）在电解器玻璃管里加满水（加入少量的硫酸钠或氢氧化钠），接通直流电源，观察并记录玻璃管内发生的现象。
与电源正极相连的玻璃管内 与电源负极相连的玻璃管内
现象
比较两玻璃管中现象差异
分层研学·模型建构
二、电解水实验
产生气泡速率慢，
液面下降较慢
产生气泡速率快，
液面下降较快
负极相连的玻璃管内的气体体积是正极的2倍
V正极:V负极≈1:2
正氧负氢（父亲），氧一氢二（亲儿）
如何设计实验证明两极的气体？
实验内容 检验与电源正极相连的玻璃管内气体 检验与电源负极相连的玻璃管内气体
现象
解释
木条燃烧更旺
气体能燃烧，发出淡蓝色火焰
产生的气体是氧气，氧气能支持燃烧
产生的气体是氢气，氢气能够燃烧
表达式
用燃着的木条
通电
水 　 氢气+氧气
任务二 追寻前人的脚步
水的分解
大鹿化学
电解水实验时生成氢气与氧气的体积比常大于2：1，为什么
1.氧气在水中的溶解性大于氢气，溶解在水中的氧气比氢气多；
2.氧气与电极发生了氧化反应，消耗了氧气。
【交流互学3】
分层研学·模型建构
二、电解水实验
活动五
用分解水的方法研究水的组成。
电解水实验
水
通电
氢气
+ 氧气
氢元素
氧元素
氢元素
和
氧元素
结论：水由 组成。
依据：
化学变化前后，元素种类不变。
氢元素和氧元素
分层研学·模型建构
二、电解水实验
活动五
用分解水的方法研究水的组成。
水
通电
氢气
+ 氧气
分解反应
【合作互学1】
（1）水在通电后发生什么变化？
（2）分析水的组成和分解实验，说明其中的哪些现象和事实能够说明水不是一种元素，而是由氢氧两种元素组成的？
氢气 ＋ 氧气 水
点燃
氢元素 氧元素 ？
水 氢气 + 氧气
通电
？ 氢元素 氧元素
烧杯内壁出现水雾
正极产生的气体能带火星的木条复燃，负极产生的气体能燃烧
水的
组成
化合法：
分解法：
氢气 + 氧气 水
点燃
水
通电
氢气
+ 氧气
水由
氢元素和氧元素
组成
依据：化学反应前后，
元素种类不变。
分层研学·模型建构
分层研学·模型建构
二、电解水实验
1.负极产生的是 气，正极产生的是 气，它们的体积比为 。
2.上述分解反应的文字表达式是 。
3.对应的符号表达式是 。
4.在实验过程中，在水中加入硫酸钠或氢氧化钠溶液，目的是 。
正极产生的是氧气，负极产生的是氢气。
V正: V负= V氧气: V氢气 =1︰2
氢
氧
2:1
增强水的导电性
【展示助学2】
分层研学·模型建构
二、电解水实验
氧元素
组成
氢元素
水
宏观
水分子
H2O
构成
氢原子
构成
氧原子
微观
分层研学·模型建构
二、电解水实验
活动6
根据水分子分解的示意图，回答有关问题。
水分子分解时，先分解成__________和__________，
2个氢原子结合成1个__________，很多__________聚集成氢气；
2个氧原子结合成1个__________，很多__________聚集成氧气。
氢原子
氧原子
氢分子
氢分子
氧分子
氧分子
水分子分解
5.根据精确的实验结果每个水分子是由 构成的，水的化学式是 。
两个氢原子一个氧原子
H2O
分层研学·模型建构
二、电解水实验
1.负极产生的是 气，正极产生的是 气，它们的体积比为 。
2.上述分解反应的文字表达式是 。
3.对应的符号表达式是 。
4.在实验过程中，在水中加入硫酸钠或氢氧化钠溶液，目的是 。
正极产生的是氧气，负极产生的是氢气。
V正: V负= V氧气: V氢气 =1︰2
氢
氧
2:1
增强水的导电性
【展示助学2】
01
确定分类标准
得出正确分类
选择分类方法
方法导引：分类是一种科学方法。根据研究对象的共同点和差异点，将其分为不同的类别，可以帮助我们分门别类地研究和认识物质及其变化的规律。
02
03
活动7 纯净物的分类
任务三 物质的分类
分层研学·模型建构
分类思路凝练
请比较以下三组纯净物的元素组成，各有什么特点？
第一组：氢气(H2)、氧气(O2) 、氮气(N2)、铁(Fe)、碳(C)
第二组：二氧化碳(CO2)、氯化钠(NaCl) 、高锰酸钾(KMnO4)
第三组：二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)、 水（H2O）
由同种元素组成
由两种或两种以上元素组成
由两种元素组成，其中一种是氧元素
组别 特点
第一组
第二组
第三组
活动7 纯净物的分类
分层研学·模型建构
物质的简单分类
【点拨助学1】学生阅读教材第94页，找出化合物、单质、氧化物的概念。
【对比学习】列表比较单质和化合物
【分析总结】分析水（H2O）、 二氧化碳（CO2）、氧化汞（HgO）有何共同特点？
氧化物的概念：是由氧元素和另外一种 组成的化合物。
元素
元素
同种元素
同
纯净物
纯净物
不同
元素
氢气(H2)、氧气(O2)
二氧化碳(CO2)、氯化钠(NaCl)
单质 化合物
定义 由 种 组成的 由 种 组成的
根本区别 是否由 组成的纯净物
举例
元素
元素
同种元素
同
纯净物
不同
氢气(H2)、氧气(O2)
二氧化碳(CO2)、氯化钠(NaCl)
纯净物
请比较以下三组纯净物的元素组成，各有什么特点？
第一组：氢气(H2)、氧气(O2) 、氮气(N2)、铁(Fe)、碳(C)
第二组：二氧化碳(CO2)、氯化钠(NaCl) 、高锰酸钾(KMnO4)
第三组：二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)、 水（H2O）
由同种元素组成
由两种或两种以上元素组成
由两种元素组成，其中一种是氧元素
组别 特点
第一组
第二组
第三组
单 质
化合物
氧化物
活动7 纯净物的分类
分层研学·模型建构
物质的简单分类
金属
非金属
稀有气体
……
氧化物
单质
化合物
物质分类
混合物
纯净物
含两种以上物质
只含一种物质
只含一种元素的纯净物
含两种以上元素的纯净物
空气、泥水、
自来水、溶液
Fe、镁
O2
He
由氧元素和另一种元素组成的化合物
在化合物中，根据组成的差异，给下列物质进行分类：
将下列物质进行分类：
下列说法对与错，举例说明。
1.由同种元素组成的物质叫单质 。
2.由不同种元素组成的物质叫化合物 。
3.含有氧元素的物质叫氧化物 。
【思考讨论3】
如氧气和臭氧组成的物质只含有氧元素，但它是混合物
空气中含有氮、氧、碳等元素，但空气是混合物
高锰酸钾中含有氧元素，但它不是氧化物，因为它含三种元素
1.纯净物根据组成元素的种类可分为单质和化合物，这两者的概念是建立在纯净物的基础之上的。
2.由同种元素组成的物质不一定是单质，如氧气(O2)和臭氧(O3)的混合物。
3.由不同元素组成的物质也不一定是化合物，如CO和CO2的混合物。
注意：
活动7 纯净物的分类
1.抓氧化物三要素：属于纯净物、含两种元素、其中一种为氧元素。
2.分步筛选：先排除混合物、单质，再排除含三种及以上元素的含氧化合物。
3.清概念边界：含氧化合物≠氧化物，氧化物一定是含氧化合物，反之不成立。
方法总结
说说本节课我们学到了什么？
整体梳理·认知升华
体系梳整·认知升华
氢气燃烧实验
纯净物的分类
氢气的物理性质
氢气的化学性质(可燃性)
实验仪器(电解器、直流电源)
单质
氧化物
其他化合物
电解水实验
化合物
实验现象(电极上有气泡，V正:V负=1∶2)
实验结论(水由氢、氧两种元素组成)
燃烧实验(可验证水的组成)
水的组成
说说本节课我们学到了什么？
1.关于电解水实验的下列说法中正确的是（ ）
A.从现象上判断:正极产生的是氢气
B.从变化上分类: 该变化属于物理变化
C.从宏观上分析:水是由氢气和氧气组成的
D.从微观上分析:水分子是由氢原子和氧原子构成的
D
2.利用分解和合成探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法不正确的是
A．图1中，管a、管b产生气体的体积比约为2：1
B．图2中，观察到干燥烧杯内出现水雾，可知水中一定含有氢元素
C．两个化学变化过程中，分子、原子种类均发生改变
D．本探究得出的结论是水由氢、氧元素组成
C
3.下列反应生成物都是单质的是（ ）
A.电解水 B.分解过氧化氢 C.加热高锰酸钾 D.硫在氧气中燃烧
4.分类是学习化学的方法之一。下列各组物质是按单质、氧化物、混合物的顺序排列的是（ ）
A.氧气、水、空气 B.氮气、氯酸钾、稀有气体
C.硫、二氧化碳、冰水混合物 D.二氧化硫、过氧化氢、自来水
5.晓佳为探究不同电压对电解水速率的影响，用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成氢气所需时间。下列分析正确的是
A．a管与电源正极相连B．b管中气体可以燃烧
C．a管与b管中气体质量比为2：1D．该实验中，电压越高电解水的速率越快
A
A
D
6.下图为某反应的微观示意图，不同的球代表不同元素的原子。下列说法中错误的是（ ）
A.该反应的反应物可能属于氧化物
B.不考虑反应条件时，该图示可以表示双氧水制取氧气的反应
C.该反应类型为分解反应 D.该反应生成物都属于化合物
D
7.20世纪60年代，就有人预言可能存在由4个氧原子构成的氧分子（O4），但一直没有得到证实。最近，意大利的科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子制造出了这种新型氧分子，并用质谱仪探测到了它的存在。下列叙述中正确的是
（　　）
A .O4是一种新型的化合物 B.一个O4分子中含有2个O2分子
C.O4和O2的性质完全相同 D.O4和O2混合后形成的是混合物
D
当堂诊学·成效校验
8.2023年，我国实现了“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图：
（1）“燃料电池发电”是将化学能转化为 能。
（2）“电解水制氢”的符号表达式为 。
（3）固态合金储氢装置中释放出氢气，将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时氢分子间的间隔变 （填“大”或“小”）。
（4）氢气作燃料的优点是 。
电
小
燃烧产物是水，不污染环境
【核心知识要点小结】
1.通常情况下，氢气是一种无 无 的 体，密度比空气 ， 溶于水。
2.氢气具有 性，在空气里燃烧发出 色的火焰，反应的符号表达式是 。
点燃氢气前一定要 ，
原因是 。
3.电解水实验，负极产生的是 ，正极产生的是 ，反应的符号表达式是 。
氧气的检验方法是 ，
色
臭
气
小
难
可燃
淡蓝
验纯
点燃不纯的氢气可能发生爆炸
氢气
氧气
将燃着的木条放在试管口，若木条燃烧更旺，则该气体是氧气。
H2O H2 + O2
H2 + O2 H2O
【核心知识要点小结】
1.氢气与氧气反应生成水和水分解生成氢气和氧气都可以证明水是由氢元素和氧元素组成的。
2.单质：由同种元素组成的纯净物。
3.化合物：由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。
4.氧化物：是指由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物。如CuO、水、Fe2O3等。
注：①由同种元素组成的物质不一定是单质，例如：O2和O3组成的混合物，C和C60组成的混合物。
②含有氧元素的化合物不一定是氧化物，如：H2SO4、Na2CO3、KOH等。
请比较以下三组纯净物的元素组成，各有什么特点？
第一组：氢气(H2)、氧气(O2) 、氮气(N2)、铁(Fe)、碳(C)
第二组：二氧化碳(CO2)、氯化钠(NaCl) 、高锰酸钾(KMnO4)
第三组：二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)、 水（H2O）
由同种元素组成
由两种或两种以上元素组成
由两种元素组成，其中一种是氧元素
物质的简单分类
组别 特点
第一组
第二组
第三组
单 质
化合物
氧化物
任务三 物质的分类
活动5 纯净物的分类
混合物
纯净物
物质分类
含两种以上物质
只含一种物质
根据物质组成是否单一，给下列物质进行分类：
单质
化合物
物质分类
混合物
纯净物
含两种以上物质
只含一种物质
只含一种元素
含两种或两种以上元素
空气、泥水、
自来水、溶液
由同种元素组成的物质一定是单质吗？
由不同种元素组成的物质一定是化合物吗？
在纯净物中，根据组成元素的异同，给下列物质进行分类：
金属
非金属
稀有气体
……
氧化物
单质
化合物
物质分类
混合物
纯净物
含两种以上物质
只含一种物质
只含一种元素的纯净物
含两种以上元素的纯净物
空气、泥水、
自来水、溶液
Fe、镁
O2
He
由氧元素和另一种元素组成的化合物
在化合物中，根据组成的差异，给下列物质进行分类：
金属
非金属
稀有气体
单质
化合物
物质分类
混合物
纯净物
含两种以上物质
只含一种物质
只含一种元素的纯净物
含两种或两种以上元素的纯净物
空气、泥水、
自来水、溶液
在单质中，根据性质的差异，给下列物质进行分类：
定义：
特征：
举例：
由同种元素组成的纯净物。
一种元素、纯净物。
氢气（H2）、 氮气（N2）、 氧气（O2）。
纯净物—单质
任务三 物质的分类
活动5 纯净物的分类
定义：
特征：
举例：
含有不同种元素的纯净物。
不同种元素、纯净物。
二氧化碳（CO2）、 高锰酸钾（KMnO4）。
纯净物—化合物
任务三 物质的分类
活动5 纯净物的分类
定义：
特征：
举例：
由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。
两种元素、化合物、一种是氧元素。
水（H2O)、氧化铁（Fe2O3）。
纯净物—氧化物
任务三 物质的分类
活动5 纯净物的分类
单质 化合物
概念
共同点
区别 宏观 组成
微观 构成
举例
联系
由同种元素组成的纯净物
组成中含有不同种元素的纯净物
都属于纯净物
由同种元素组成
由不同种元素组成
单质分子：由同种元素
的原子构成
化合物分子：由不同种元素
的原子构成
氧气（O2）、铁（Fe）
水（H2O）、高锰酸钾（KMnO4）
二者都属于纯净物，某些单质在一定条件下发生化合反应可以生
成化合物，某些化合物在一定条件下发生分解反应可以生成单质
任务三 物质的分类
活动5 纯净物的分类
4.氧化物必须满足三个条件：
①由两种元素组成；②是化合物；
③有一种元素是氧元素。
注意：
任务三 物质的分类
活动5 纯净物的分类
物质的简单分类
物质
混合物：
纯净物
由多种物质组成
单质
化合物
氧化物
其他化合物
任务三 物质的分类
活动5 纯净物的分类
各类物质间的关系
大鹿化学工作室制作，侵权必究
大鹿化学
微观解释：水分子分裂为 和 ，氢原子结合为 ，氧原子结合为 。
H
O
H
H
O
H
H
O
H
O
H
H
H
O
H
O
H
H
水在通电后发生了什么变化
讨论01
水在通电的条件下发生了化学变化，生成了氢气和氧气两种气体，所以水发生了分解反应。
氢原子
氧原子
氢分子
氧分子
任务二 追寻前人的脚步
活动3 水的分解
分析水的生成和分解实验，分析其中的哪些现象和事实能够说明水不是一种元素，而是由氢、氧两种元素组成的？
实验结论：水是由氢、氧两种元素组成的
任务二 追寻前人的脚步
活动3 水的分解
分析与结论
水的生成实验观察到烧杯内有无色小液滴生成、水的分解实验中把燃着的木条伸到生成气体体积小的玻璃管尖嘴口处，木条燃烧更旺，证明管中生成的气体是氧气，从而推断出水分解生成氧气；把燃着的木条伸到生成气体体积大的玻璃管尖嘴口处，气体燃烧，有淡蓝色火焰产生，说明水分解生成氢气。由于氢气中只含氢元素，氧气中只含氧元素依据化学反应前后元素种类不变可知水中不是一种元素，是由氢、氧两种元素组成的。
讨论02
Thanks!
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