2019-2020年九年級化學(xué)上冊 4.3 水的組成學(xué)案 新人教版.doc

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2019-2020年九年級化學(xué)上冊 4.3 水的組成學(xué)案 新人教版 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1． 認(rèn)識水的組成。 2．了解單質(zhì)、化合物的區(qū)別。 3．了解人類認(rèn)識物質(zhì)世界的過程和方法。 【教學(xué)策略】水的電解實(shí)驗(yàn)需要教師邊演示、邊講解，介紹實(shí)驗(yàn)裝置的名稱、指導(dǎo)觀察與學(xué)習(xí)操作技能、演示好02、H2的檢驗(yàn)方法。 1．在分析水通電分解反應(yīng)的文字表達(dá)式時，介紹化學(xué)式書寫并導(dǎo)出單質(zhì)、化合物的概念，再舉例識別單質(zhì)、化合物。在識別過程中了解兩者的區(qū)別與聯(lián)系。 2．兩份資料的處理：經(jīng)學(xué)生閱讀分別說明： ①生物體內(nèi)含水多，其作用是調(diào)節(jié)溫度適應(yīng)環(huán)境； ②成功的科學(xué)探究需要正確理念的引導(dǎo)，以及實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的分析和歸納。 3．當(dāng)堂完成一個討論、四個習(xí)題。 【關(guān)于水的電解實(shí)驗(yàn)】 水是地球上最普通、最常見的物質(zhì)，不僅江、河、湖、海中含有大量水，而且，大氣中、動植物體內(nèi)也含有許多水。沒有水，也就沒有生物界，水是一切生物的生存、發(fā)展所必需的。 人類探索水的組成歷史悠久，但直到18世紀(jì)末，拉瓦錫才在前人實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過對水的生成和分解實(shí)驗(yàn)的研究，確認(rèn)水不是一種元素。那么水到底是什么樣的物質(zhì)，它的組成到底如何呢？請認(rèn)真分析和觀察電解水實(shí)驗(yàn)，體會如何得出正確答案的。 實(shí)驗(yàn)名稱：水的電解實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：電極上有氣泡，一段時間后試管1和試管2中所收集到的氣體體積比約為l∶2。 氣體檢驗(yàn)：等收集較多氣體后，設(shè)法從水槽中取出試管（應(yīng)堵住試管口）進(jìn)行檢驗(yàn)：用帶火星的木條檢驗(yàn)試管1中的氣體，發(fā)現(xiàn)它能使帶火星的木條復(fù)燃，說明是氧氣。試管2中的氣體移近火焰時，氣體能燃燒，火焰呈淡藍(lán)色。這是氫氣。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：水在通電的條件下，發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和氧氣。 氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，這說明了水是由氫元素和氧元素組成。 【說明】 1．為了增強(qiáng)水的導(dǎo)電性，有時可在水中加入適量的稀硫酸或氫氧化鈉溶液。 2．電解水所用電源為直流電。 3．有時收集到氣體量較少時，當(dāng)檢驗(yàn)試管2中的氣體時，可能只發(fā)出爆嗚聲，而看不到淡藍(lán)色火焰。 4．氫氣是一種無色、無臭，難溶于水，密度非常小的氣體，混有空氣或氧氣的氫氣遇到明火可能發(fā)生爆炸。 【討論】理論上與正、負(fù)兩極相連的試管內(nèi)匯集的氣體體積比應(yīng)是1∶2，但在實(shí)驗(yàn)操作中兩試管匯集的氣體體積比往往小于l∶2。這是為什么？ ①氧氣在水中溶解性比氫氣稍大。 ②氧氣氧化性很強(qiáng)，有時在電極上就與電極發(fā)生了氧化反應(yīng)。 【思考】混有空氣或氧氣的氫氣遇明火會發(fā)生爆炸，那么在你使用氫氣，尤其是點(diǎn)燃?xì)錃鈺r應(yīng)注意什么問題？具體應(yīng)怎樣做？ 使用氫氣時，要注意安全。點(diǎn)燃?xì)錃馇?，一定要檢驗(yàn)氫氣純度。 具體做法是：用一小試管，收集一試管氫氣，用拇指堵住試管口，移近酒精燈火焰，松開拇指點(diǎn)火，如果聽到尖銳的爆鳴聲，就說明氫氣不純，如果聲音很小，就說明氫氣較純。 思考：在水的電解實(shí)驗(yàn)里，有新物質(zhì)生成嗎？水發(fā)生了什么變化？ 有新物質(zhì)H2和O2生成，所以水發(fā)生了化學(xué)變化。 【開放探究】 1．氫氣作為新能源普遍被人們看好。它有許多其他燃料所不及的優(yōu)點(diǎn)。石油、煤、天然氣等資源的蘊(yùn)藏量并不是無限的，而氫氣可以用水做原料來制取。燃燒相同質(zhì)量的氫氣和汽油，前者放出的熱量約是后者的三倍。氫氣燃燒后的產(chǎn)物只有一種——水，不污染環(huán)境。根據(jù)以上短文的內(nèi)容，請歸納總結(jié)出氫氣作為新能源的優(yōu)點(diǎn)： ①_________________；②____________________；③ _________________ 。 2．用某種更理想的燃料來代替石油做發(fā)動機(jī)燃料一直是科學(xué)家們努力的方向。英國人佛郎克司柯尼設(shè)計了如下的實(shí)驗(yàn)來達(dá)到這一目的：他在汽車的水箱里設(shè)計了兩個能導(dǎo)電的電極，并在兩電極間加上1800 V電壓，此時，他發(fā)現(xiàn)水箱中釋放出氣體，氣體進(jìn)入發(fā)動機(jī)，經(jīng)點(diǎn)火，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動起來。 （1）試說明他的實(shí)驗(yàn)原理？寫出相關(guān)反應(yīng)的文字表達(dá)式。 （2）這一方法至今沒有得到普遍應(yīng)用，你知道為什么嗎？ 【實(shí)例引路】 【例1】對在水的電解實(shí)驗(yàn)中，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是（ ） A.正極產(chǎn)生氫氣 B.與電源正極相連的試管內(nèi)收集的氣體體積大 C.正、負(fù)兩極產(chǎn)生的氣體質(zhì)量比為1∶8 D.與電源正、負(fù)兩極相連的試管內(nèi)匯集的氣體體積比為l∶2 【分析】本題考查電解水實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象這兩個知識點(diǎn)，解決本題的關(guān)鍵①要注意實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是你通過感覺器官能夠感知出來的，而不是分析后得出的結(jié)構(gòu)。②要注意與實(shí)驗(yàn)事實(shí)相符合。 答案 D 【例2】下圖是某同學(xué)自己設(shè)計的裝置：用大塑料瓶子截去瓶底，留瓶口一段約8 cm～10 cm，瓶口配一膠塞由里向外塞緊。A、B兩極是用鍍鉻曲別針伸直做成，由塞子露頭處連接導(dǎo)線。試回答： （1）其所用電源為________電，由圖可知A端為_________極。 （2）與A端相連接的試管中得到的氣體是________，可用_________來檢驗(yàn)。 【分析】本題是一道電解水的綜合題，它既涉及電解水電源的選擇、電極的確定，還涉及到氣體的確定和檢驗(yàn)。解題時首先應(yīng)分析圖中信息（A端產(chǎn)生氣體體積少），得出A端匯集的是氧氣結(jié)論后（正、氧、少；負(fù)、氫、多）。方能正確解答本題。 答案：（1）直流電 正極（2）氧氣 帶火星的木條 【例3】下列物質(zhì)中屬于單質(zhì)的是（ ） A. 水 B. 空氣 C．氧氣 D. 二氧化碳 【分析】解物質(zhì)的分類題首先要弄清題干，知道它要求我們選什么？其次要對整個答案的組成成分和元素進(jìn)行認(rèn)真分析，如水是由氫、氧兩種元素組成，所以不是單質(zhì)，二氧化碳也是由兩種不同元素組成。而空氣是混合物，也不可能是單質(zhì)，所以應(yīng)選氧氣，因?yàn)樗怯裳跻环N元素組成，而且是純凈物。 答案：C 【例4】用下圖所示簡易裝置進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)開始時，倒立在水槽中的兩支試管均充滿了水。通電一段時間后，兩支試管內(nèi)都收集了不少氣體。檢驗(yàn)與電源正極相連的一端產(chǎn)生的氣體，它能使帶火墾的木條復(fù)燃，此氣體是________，它與電源負(fù)極產(chǎn)生的氣體體積比約為_____。該實(shí)驗(yàn)得出關(guān)于水的組成的結(jié)論是____________ 。 【分析】本題考查的知識即為本課題重點(diǎn)知識——水的電解實(shí)驗(yàn)。只要認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，理解化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)，就不難得出結(jié)論。 答案：氧氣 l∶2 水是由氫元素和氧元素組成。 【基礎(chǔ)測評】 1．水是 （ ） ①單質(zhì) ②化合物 ③純凈物 ④混合物 A.①② B.②③ C.③④ D.①② 2．人體內(nèi)含量最多的物質(zhì)是 （ ） A. 氧氣 B.水 C．蛋白質(zhì) D.脂肪 3．關(guān)于水的組成說法中正確的是（ ） A. 水是水元素組成 B. 水是由氫氣和氧氣組成 C．水是由氫元素和氧元素組成 D. 水的組成很復(fù)雜，至今沒有明確的答案 4．下列物質(zhì)中屬于化合物的是（ ） A.空氣 B.河水 C.冰 D.紅磷 5．在電解水實(shí)驗(yàn)中如果與電源正極相連的試管內(nèi)匯集了a L氣體，那么與電源負(fù)極相連的試管內(nèi)匯集的是（ ） A.a L B. 0.5a L C．2a L D.無法確定 6．下列有關(guān)氫氣的性質(zhì)中屬于化學(xué)性質(zhì)的是（ ） A. 無色、無味 B.能夠燃燒 C. 難溶于水 D.密度很小 7．檢驗(yàn)氫氣純度時，判斷氫氣較純的現(xiàn)象是（ ） A. 聽到尖銳的爆鳴聲 B. 未聽到聲音 C．聽到聲音很小 D. 試管爆炸 8．下列變化屬于物理變化的是（ ） A. 水電解 B.蠟燭燃燒 C. 呼吸過程 D.酒精揮發(fā) 9．鑒別H2、O2、N2、空氣四種氣體最好先用（ ） A.觀察其顏色和狀態(tài) B.嗅其氣味 C．用帶火星木條分別伸入氣體中 D.用燃著的木條分別伸入氣體中 10．下圖是簡易電解水裝置圖。 試回答問題： （1）電解一段時間后，A、B兩管水位均下降，其中_______管水位下降快，其原因是 。 （2）A、B兩管理論上得到的氣體體積比為。 ★海水為什么是藍(lán)色的 水分子對于可見光中各種波長不同的光線（指紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫）散射作用（指光束在媒質(zhì)中前進(jìn)時，部分光線離原來方向而分散傳播的現(xiàn)象）的強(qiáng)弱不同，對于波長短的（如綠、青、藍(lán)等）其散射作用遠(yuǎn)比波長長的光（如紅、橙色）的散射作用強(qiáng)。再加上散射作用的強(qiáng)弱與光程的長短也有關(guān)。在水層較淺時，可見光中各種波長的光幾乎都能透過，散射作用也不顯著。因此，水是無色透明的。當(dāng)水較深時，由于散射作用顯著，水就顯出淺藍(lán)綠色。水中溶有空氣越多越偏綠色。水更深時會出現(xiàn)深藍(lán)色甚至顯黑色。海水較深時顯藍(lán)色，就是這個緣故。