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课件网) 第四单元 自然界的水 课题2 水的组成 4.2 氢气 水的组成及变化 物质的分类 核心素养目标 科学态度与责任: 过水的组成探究历程,感悟科学探索的严谨性与创新性,体会人类对物质组成认知的深化过程,激发对化学实验探究的兴趣,培养追求科学真理的责任意识。 化学观念: 建立 “水由氢、氧两种元素组成” 的宏观认知,形成 “物质可依据元素组成分类(单质、化合物、氧化物)” 的化学观念,理解化学反应中元素种类不变的规律。 科学思维: 通过电解水实验现象分析(如气体体积比、检验结果),培养逻辑推理与证据推理能力;借助微观示意图(水分子分解过程),发展宏观辨识与微观探析思维,学会用分类方法(物质分类标准)认识化学物质。 重点 电解水实验的现象、结论(水的元素组成); 单质、化合物、氧化物的概念及物质分类方法。 难点 从微观角度解释电解水的反应本质(分子、原子的变化); 单质、化合物、氧化物的概念辨析(如区分化合物与氧化物、判断物质类别)。 课前导入 课前导入 生活中处处可见水的身影,它孕育生命、滋养万物。但你是否想过,这看似普通的水,究竟由什么构成?在科学发展的历程中,水的组成曾是一道谜团 ——— 它一度被视为单一 “元素”,直到 18 世纪末,科学家通过氢气燃烧、电解水等实验,才逐步破解了这个秘密。水到底含有哪些元素?这些结论如何通过实验验证?今天,就让我们化身为 “科学探索者”,沿着电解水实验的轨迹,探究水的组成,揭开这一微观世界的神秘面纱! 01 氢气 氢气的物理性质 颜色、气味 、状态 密度 溶解性 通常状况下,氢气是无色、无味的气体 25℃,101.3kPa(常温常压下),氢气的密度为0.090g·L-1,比同条件下空气的密度小,是物质世界里最轻的气体。 难溶于水 氢气的化学性质 冷而干燥的烧杯 现象 结论 安静的燃烧,产生淡蓝色火焰 氢气具有可燃性 烧杯内壁有水雾 生成水 用手轻触烧杯,烧杯发烫 放出热量 实验分析:纯净的氢气点燃时与空气中的氧气发生反应,因为氢气在尖嘴玻璃管口与氧气接触少,反应连续发生,所以安静地燃烧→化学能转化为光能和热能 氢气的燃烧 氢气的验纯 氢气的验纯 不纯的氢气遇明火会发生爆炸,因此点燃前必须验纯。检验氢气纯度的操作方法如下: 收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,管口向下;靠近火焰,移开拇指。若发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯,声音很小则表明氢气较纯。 02 探究水的组成及变化 水的组成 气体能燃烧, 火焰呈淡蓝色 带火星的木条 复燃 产生气泡少, 液面下降慢 产生气泡多, 液面下降快 左右两级产生气体的体积比为2:1 实验时为增加水的导电性,可向水中加入少量稀硫酸或者氢氧化钠溶液 水的组成 水的组成 实验结论: ★水在通电的条件下发生反应生成了氢气和氧气 ★与电源负极相连的电极上产生的是氢气,与电源正极相连的电极上产生的是氧气,它们的体积比约为2:1,简记为“正氧负氢,氢二氧一(体积比)” ★文字表达式: 水氢气 + 氧气 ( H2O ) ( H2 ) ( O2 ) (反映反应物、生成物和反应条件) 电解水的微观理解 当水分子分解时,生成了氢分子和氧分子,2个氢原子结合成1个氢分子,很多氢分子聚集成氢气:2个氧原子结合成1个氧分子,很多氧分子聚集成氧气。 分解 电解水的微观理解 (1)水是由氢、氧两种元素组成的; (2)化学变化的实质是分子分裂成原子,原子重新结合成新的分子; (3)分子由原子构成; (4)化学反应前后元素种类不变,原子种类和原子数量均不变等。 03 物质的简单分类 组成中含有不同种元素的纯净物叫作化合物。 如二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)和高锰酸钾(KMnO4)都是化合物。 由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧 ... ...