水的组成教案

课题3水的组成

知己知彼，百战不殆。《孙子兵法·谋攻》

樱落学校曾泽平

水虽然是学生非常熟悉的物质，但怎样以化学的眼光认识

水，学生是陌生和不习惯的。本课题以人类认识水的组成的简要

史实引入并展开，符合事物的认识规律，贴近学生的实际，有利

于缩小学生对化学科学的距离感，引起学生的学习兴趣。对水的

组成的认识是通过氢气的燃烧实验、水的电解实验和对实验现象

的讨论分析获得的，体现了认识客观世界的科学过程和方法。这

样展现知识具有启发学生思维的作用，同时也渗透了科学思想方

法的教育。在认识了水的组成的基础上，结合第二单元所学氧气

的知识，从它们组成上的区别归纳出单质、化合物、氧化物的的

概念。结合水的分解反应深化对化学反应的认识——有新物质生

成，元素的种类不变。

【教学目标】

1.知识与技能

认识水的组成，了解并区分单质和化合物。

2.过程与方法

（1）结合资料，从人类认识水的组成的过程中体会科学探

究和思维的方法，认识实验探究和创新思维的重要性。

（2）充分利用讨论，培养学生观察、分析、归纳实验现象

的能力和习惯。

3.情感、态度与价值观

了解人类认识物质世界的过程和方法，培养学生科学探究的

精神。

【教学重点】

水的组成。

【教学难点】

对单质、化合物概念的理解。

【教学准备】

霍夫曼电解水装置、12V低压直流电源、酒精灯、火柴、水、

氢氧化钠溶液，小木条。

一、导入新课

［提问］通过上几节课的学习，我们知道空气对我们来说很

重要。这节课我们将学习和了解另一种我们非常常见的化学物

质。它在我们的生活中同空气一样重要。你们知道它是什么吗？

［回答］水。

［提问］根据生活经验，请学生自己归纳水的用途。(提问

2～3人)

［小结］水用于维持生命、灌溉农田、工业用水、水上交

通……

［展示］展示一瓶蒸馏水。

［提问］纯净的水有哪些物理性质？（颜色、气味、状态、

沸点、凝固点）

［回答］生甲：水是无色、无味的透明液体。

生乙：水的沸点是100℃，水的凝固点是0℃。

［讲解］教师纠正、归纳并联系自然现象、生活实际适当作

些拓展。

二、推进新课

1.氢气的性质

［讲解］氢气物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度

比空气小。

氢气化学性质：能燃烧，产生淡蓝色火焰，在火焰上方罩一

烧杯，杯壁有水雾。

［补充］在点燃的条件下，纯净的氢可以在空气里安静地燃

烧，产生淡蓝色火焰，燃烧产物是水，所以被认为是最清洁的燃

料。如果氢气不纯，混有空气（或氧气），点燃时就有可能会发

生爆炸。

氢气可以燃烧，所以氢气可以用点燃气体来检验，若气体燃

烧则生成的气体为氢气。

［提问］混有空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，那么在

你使用氢气，尤其是点燃氢气时应注意什么问题？具体应怎样

做？

［讲解］使用氢气时，要注意安全。点燃氢气前，一定要检

验氢气纯度。

氢气的验纯方法：由于氢气具有可燃性。若氢气中混有氧气，

点燃时可能发生爆炸，因而点燃氢气前一定要检验氢气纯度。检

验方法：收集一试管氢气，用拇指堵住，移近火焰，听到尖锐爆

鸣声，说明氢气不纯，需要再收集，再检验；若听到很小的"噗"

的一声，表明氢气已纯。

［注意］凡是可燃性气体在点燃时都要验纯,以防爆炸，如

天然气、一氧化碳等。

2.水的组成

［引入］那么水是由哪些元素组成的呢？下面我们用实验来

回答这个问题。

［展示］介绍水电解器及电解液（在水电器的玻璃管里注满

水，在水中加入少量的氢氧化钠溶液，增强水的导电性，加快水

的电解速率，一个电极接电源正极，另一个电极电源负极，接通

直流电。）

［提问］注意观察，电极上发生什么现象？两支玻璃管内的

液面有什么变化？

［回答］接通电源后，电极上有气泡产生。两支玻璃管里

汇集了气体，液面降低，其中正极产生的气体比负极产生的气体

少。

［提问］片刻后，比较两支玻璃管中产生气体的体积。

［答］正极产生的气体与极产生的气体体积比约为1∶2。（正

氧负氢一比二）

［讲述］水电解后两支玻璃管中得到的气体是同一物质，还

是不同物质？电解得到的物质究竟是什么？我们通过实验来鉴

定。

［演示］用一根带火星的木条检验正极产生的气体。注意观

察现象。

［回答］木条复燃，说明这种气体是氧气。

［演示］用一根点燃的火柴检验负极产生的气体。注意观察

现象。

［回答］看到微弱的淡蓝色火焰(或到爆鸣声)。

［讲解］这种气体能燃烧，说明不同于上一种气体，是氢气。

［讲解］正极产生的气体能使带火星的木条复燃，是氧气；

负极产生的气体能燃烧，但是它不同于氧气，它是氢气。

实验表明：水电解后生成氢气和氧气。

［讨论］（1）在水的电解实验里，有新物质生成吗？水发生

了什么变化？

（2）在上述这个变化的前后，参与反应的元素种类有无变

化？

［提问］实验结果表明，水电解生成氧气和氢气两种气体，

能不能说明水是由氧气和氢气组成的混合物？

［回答］不能。水是纯净物，应该说水是由氢（H）元素和

氧（O）元素组成的。

［讨论］理论上与正、负两极相连的试管内汇集的气体体积

比应是1∶2，但在实验操作中两试管汇集的气体体积比往往小

于l∶2。这是为什么？

［回答］原因1：可能有部分氧气与电极发生了氧化反应，

使氧气的体积偏少。

原因2：氧气在水中的溶解能力比氢气要稍大一些。

3.单质、化合物和氧化物

［提问］通过刚才的实验，我们可以知道，水（H2O）、氢

气（H2）、氧气（O2）虽然都是纯净物，但它们的组成却各不相

同。你能说说区别吗？

［讲解］氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，

而水中含有氢元素和氧元素。氢气和氧气都是由一种元素组成，

而水是由两种元素组成。

［结论］我们可以把这种组成中含有不同种元素的纯净物叫

做化合物，而由同种元素组成的纯净物叫做单质。

［提问］想想看，你还知道哪些单质，哪些化合物呢？将你

找的物质的化学符号，填在方框内。

［回答］1.单质：如O2、H2、N2

2.化合物：如H2O、CO2、Fe3O4、Al2O3、P2O5

［提问］CO2、P2O5、Fe3O4、MnO2、CO、SO2……，大家发

现这些物质的组成有什么特点？

［回答］都是化合物，都含有氧元素，由两种元素组成。

［讲解］我们把这一类化合物叫做氧化物：由两种元素组成，

其中一种是氧元素的化合物。物质家族丰富多彩，运用分类的

方法，可以帮助我们更好地认识这些物质。

［注意］①单质和化合物都必须是纯净物。由同种元素组成

的物质不一定是单质，如O2和O3混合就不是单质，而是混合物。

而由不同种元素组成的物质可能是化合物，也可能是混合物。②

含有氧元素的化合物不一定是氧化物。如高锰酸钾(KMnO4)就不

是氧化物。

［归纳］物质的简单分类

三、典例剖析

例1下列关于电解水的叙述中错误的是（）

A.为增强水的导电性，常在水中加入一定量的稀硫酸或氢氧

化钠溶液

B.在水电解器中加满水，然后接通直流电源

C.电解水的实验证明水是由氢、氧两种元素组成的

D.与电源正极相连的玻璃管内得到的气体能在空气中燃烧

【解析】加入一定量的稀硫酸或氢氧化钠溶液，可以增强水

的导电性，便于水的电解，A对，电解水时所用电源为直流电源，

B对，电解水产生H2和O2，证明水是由氢、氧两种元素组成的，

C对，电源正极相连的玻璃管中得到的气体是氧气，O2只能支持

燃烧而不能自己燃烧，D错。

【答案】D

例2有关电解水实验(如图)的下列叙述，错误的是（）

A.试管甲中的气体是氢气

B.试管乙中的气体是氧气

C.该实验证明水由氢气和氧气组成

D该实验证明水由氢元素和氧元素组成

【解析】从图中看出，甲管中收集到的气体是乙管的约2

倍，故甲管是氢气，乙管中是氧气，故A、B对；电解水生成氢

气和氧气，证明水是由氢氧两种元素组成，而不是由氢气和氧气

组成，故C错D对。

【答案】C

例3有①石灰水，②高锰酸钾，③冰水共存物，④空气，

⑤过氧化氢，⑥液氧，⑦铝箔，⑧二氧化锰等八种物质。其中属

于混合物的有（填序号），属于单质的有（填

序号），属于化合物的有（填序号）。

【解析】首先将物质分为混合物和纯净物两大类。石灰水

和空气都是由多种物质组成的，是混合物，其余的是纯净物。纯

净物再根据组成来判断是单质还是化合物。如高锰酸钾的化学式

是KMnO4，是三种元素组成的化合物，冰水共存物实质都是水

（H2O），是两种元素组成的化合物，过氧化氢（H2O2）、二氧化

锰（MnO2）也是两种元素组成的化合物。液氧（O2）、铝箔（Al）

是同种元素组成的单质。

【答案】①④⑥⑦②③⑤⑧

四、课堂检测

完成练习册中本课时对应课堂作业部分

五、课堂小结

［提问］通过今天的学习，你有哪些收获？

［小结］本节课通过电解水实验认识到了水是由氢元素和氧

元素组成的，初步建立“反应前后元素种类不变的观念”，并学

习了单质、化合物、氧化物等基本概念，进一步加深物质分类的

思想，从而了解物质分类的多样性。

六、布置作业

完成练习册中本课时对应课后作业

课题3水的组成

1.氢气的性质

物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。

化学性质：可燃性。

2.水的组成

（1）电解水的实验：

①现象：出现气泡，V正极∶V负极=1∶2（体积比）

②产物检验：

a.正极气体：能使带火星的木条复燃→氧气

b.负极气体：能够燃烧，火焰呈淡蓝色→氢气

（2）水是由氢元素和氧元素组成的

3.单质、化合物和氧化物

（1）单质：由同种元素组成的纯净物。

（2）化合物:由不同种元素组成的纯净物。

（3）氧化物：由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合

物。

本课题通过实验证明了水的组成，学生比较有兴趣，也很容

易掌握，在介绍反应前后元素种类不变时学生很容易明白，并且

能较好掌握。介绍有关单质、化合物、氧化物的等概念要注意它

们的区别和联系，然后通过练习不断加深对概念的理解。

【素材积累】

指豁出性命，进行激烈的搏斗。比喻尽最大的力量，极度的

努力，去实现自己的目标。逆水行舟，不进则退。人生能有几

回搏，此时不搏何时搏。——容国团.生当作人杰，死亦为鬼雄。

——李清照贝多芬拼搏成长大作曲家贝多芬小时候由于家庭贫

困没能上学，十七岁时患了伤寒和天花之后，肺病、关节炎、黄

热病、结膜炎等又接踵而至，二十六岁不幸失去了听觉，爱情上

也屡遭挫折，在这种境遇下，贝多芬发誓“要扼住生命的咽喉”。

在与生命的顽强拼搏中，他的意志占了上风，在乐曲创作事业上，

他的生命之火燃烧得越来越旺盛了。