实验活动2 水的组成及变化的探究 教学设计 初中化学人教版（2024）九年级上册 第四单元 自然界的水

实验活动2 水的组成及变化的探究 教学设计 初中化学人教版（2024）九年级上册 第四单元 自然界的水 【学情分析】 对于九年级的学生而言，他们已经具备了一定的化学基础知识，如元素、化合物等概念，但对物质组成及变化的微观理解尚不深入。学生对实验活动充满好奇，但实际操作能力和数据分析能力参差不齐。部分学生难以将实验现象与水的组成原理相联系，需教师适时引导。此外，学生之间的合作学习能力和探究精神也有待进一步培养和提高。 【教学目标】 化学观念：了解水的物理性质。通过电解水的实验。 科学思维：通过电解水的实验，使学生认识水是由氢、氧两种元素组成。 科学探究：理解化学反应中分子可以分成原子，而原子不可再分的概念。 科学态度与责任：激发学生对化学的兴趣，培养实事求是的科学态度。 【重点难点】 教学重点 教学重点：电解水实验及确定水的组成元素。 教学难点 教学难点：用分子、原子知识解释水电解过程，实现宏观到微观的分析转变。 【新课导入】 在开始实验之前，我们先来回顾一下之前学过的知识。同学们，你们知道水是由什么组成的吗？没错，水是由氢元素和氧元素组成的，化学式为H O。但是，这个结论是如何得出的呢？今天，我们就将通过实验来验证这个结论，并探究水的组成及变化过程。 【新课讲解】 实验准备 首先，检查实验桌上的器材与试剂：电解水装置、直流电源、导线、试管、火柴等一应俱全；纯净水作为试剂，需确保其纯净无污染，器材亦需干净无损。同时，请大家穿戴好实验服，佩戴好护目镜，确保实验安全。 实验探究：电解水实验 实验装置搭建 现在，跟随我搭建电解水装置：阳极接正极，阴极接负极；向电解槽注入适量纯净水，水位不超刻度；最后，检查装置密封性，以防漏电漏水。 实验操作与观察 接下来，我们将打开直流电源，调节至适当的电压，开始电解水实验。请大家注意观察电解槽中的变化。随着电流的通过，我们可以看到电解槽中的水开始冒泡。通过电解过程，水分子在电流的作用下被分解成氢气和氧气。请大家继续观察，并记录下正极产生的氧气与负极产生的氢气的体积比为1:2。 实验现象记录与分析 经过一段时间的电解后，我们可以发现两个电极上产生的气体体积比大约为1:2。这是电解水的一个重要现象。为了验证这两种气体的身份，我们将分别进行检验。点燃火柴靠近阴极气体，气体燃烧呈淡蓝火焰，证实其为可燃的氢气。接着，用带火星的木条靠近阳极产生的气体，可以看到木条复燃并发出明亮的火焰。这说明该气体是氧气，具有助燃性 实验结论 根据电解水实验和气体检验的结果，我们可以科学地得出结论：水是由氢和氧两种元素构成的，其化学式为H O。在电解过程中，水分子被分解成氢气和氧气，且它们的体积比大约为2:1（注意这里是指分子数比，由于气体状态不同，实际测量时体积比可能略有偏差）。这一结论不仅证实了我们对水分子组成的理解，而且深入揭示了水的化学性质，如其极性、与酸碱的反应能力，以及在不同温度下的状态变化，为水化学性质的研究提供了坚实的基础。 拓展探究：水的变化 除了电解水实验外，我们还可以探究水的其他变化过程。比如水的三态变化———固态（冰）、液态（水）和气态（水蒸气）。这三种状态之间可以相互转化，并且伴随着能量的变化。请大家思考一下，为什么水会结冰？为什么水会蒸发成水蒸气？这些变化过程中能量是如何转移的？ 课堂讨论与总结 现在，请大家分组讨论一下我们今天学习的内容。你们可以分享对电解水实验的独到见解，探讨水的构成奥秘，以及思考水在不同状态下的变化过程。同时，也欢迎大家提出自己的疑问和想法。 （学生讨论中……） 经过热烈的讨论和交流，我相信大家对水的组成及变化有了更深入地理解。最后，我想总结一下今天的学 ... ...