第一节 第1课时 天然水和自来水、水的组成教学设计.doc

第三章说明
本章主题“走进溶液世界”是初中化学知识的重要部分。很多化学反应是在溶液中进行的，日常生活中、工农业生产和科学实验都离不开溶液。学生在前两章里接触了不少溶液，了解了溶液中进行的各种化学反应，今后还将接触更多溶液。这章内容有着承前启后的作用，所以学好这章非常重要。
本主题中，学生除了学习新的实验方法和实验技能外，还将通过生活经验、对实验原理的学习和讨论加深对初三化学某些知识的理解与把握，例如：酸溶液显酸性，碱溶液显碱性，很多物质既不是酸也不是碱，但它们的溶液具有一定的酸碱性等等。
教师在本主题的教学中要注意抓住核心的三维目标。
本主题的核心知识目标是让学生了解水的特性、溶液特性以及溶液的酸碱性。
核心的技能目标是使学生学会比较不同物质的溶解性等基本操作技能。
核心过程与方法目标是让学生课内外结合，通过生活经验让学生体会比较物质溶解性实验的基本思路和方法；初步体会从定性分析实验到定量计算的特点及应该注意的问题；初步形成运用化学实验解决实际问题的能力。
核心的情感态度价值观目标是培养学生尊重事实、积极探究、重视合作的科学精神和科学态度。

3.1 水
第1课时 天然水和自来水、水的组成
一、设计思想
通过了解水的自然循环和水的自然净化引出自来水净化原理。知道世界水日、全国水法宣传周，感悟到节水的重要性。通过观察实验理解水的组成，掌握水分解的特征并能用分子、原子理论解释这一变化，从而进一步理解化学变化的本质特征。这既是对元素、化合物概念的复习，也是为今后研究物质组成打下基础。
二、教学目标
1. 知识与技能
（1）了解天然水的自然水循环和自然净化，以及自来水净化的原理。
（2）理解水是由氢元素和氧元素组成的。
（3）掌握水分解的特征，加深从微观角度分析这一反应的理解
2. 过程与方法
（1）通过实验，知道研究物质组成的一般方法
（2）体验研究物质组成的两种基本科学方法──分析和综合。
3. 情感态度与价值观
感受世界水日、全国水法宣传周，感悟到“自来水”来之不易，节水的重要性。
三、重点和难点
教学重点：水的循环和水的净化。
教学难点：水的组成。
四、教学用品
药品：稀硫酸、锌粒、水、氧气。
仪器：电解水装置、启普发生器、烧杯、酒精灯、集气瓶、木条、火柴。
媒体：多媒体电脑。
五、教学流程
1. 流程图

2. 流程说明
[1]通过录像，了解古时候，人们自身对水造成的污染并不严重，通过循环过程，可以自然净化。
[2]了解现代生产和工业生产中，对水质污染计较严重，必须通过人工净化才能作为生活、生产用水。
[3]根据看到的和书上介绍的，描述自来水厂生产流程。
[4]通过自来水的生产巩固哪些是物理变化和化学变化。
[5]演示水的电解实验。
[6]根据水电解化学方程式，巩固反应物与生成物物质的量之比。
[7]根据水电解化学方程式，巩固反应物与生成物物质的质量之比。
[8]观察水电解正负极实验现象。
[9]复习氧气的检验方法。
[10]复习氢气的检验方法。
[11]通过水电解生成氢气和氧气，知道水是由氢元素和氧元素组成。
[12]讨论微观结构，化学变化的实质。
[13]师生共同设计实验证明水的组成，氢气燃烧的实验。
[14]师生共同完成小结本节课内容。

六、教学案例
1. 教学过程
教学
内容
教师活动
学生活动
设计意图
学习
主题
的引
入
[引入]人类生活离不开水，为什么古时候的人可以直接饮用天然水？
观看录像《天然水的自然净化》。

提出悬念，引发继续学习的欲望

天然
水和
自来
水

[提问]天然水是纯净物还是混合物？
[板书]3.1水
一、 天然水和自来水
1. 水在自然界里的循环
2. 水的自然净化
[讲述]自然含有杂质的天然水通过蒸发、挥发、过滤、氧化而得到净化。但是水的自净能力是有限的，随着现代生产和工业生产，人们向水中排放废气、废水、废物，已经远远超过了水的自净能力，被严重污染的水必须通过人工净化才能作为生活、生产用水。
[提问]自来水的生产流程有几部分组成。
[板书]3. 自来水的生产流程
[提问]自来水生产过程中，氯气的作用是什么？明矾起到什么作用？
[板书]凝聚剂：明矾
消毒杀菌：液氯
[提问]自来水生产过程哪些是物理变化？哪些是化学变化？
[讲述]由于我们周围水污染日益严重，因此在1993年，联合国环境规划署规定每年3月22日为“世界水日”我国于1998年开始，规定每年的3月22日～3月28日为“全国水法宣传周”。
[展示]节水宣传画：

给你一瓶浑浊的黄泥水，你怎样把它净化，使之可以饮用？（附：探究活动内容）

学生回答。

观看录像《水的人工净化》（参观污水处理厂）

学生观看录像《自来水生产流程》。

学生阅读并回答。

学生回答。

观看录像：《我们周围的水污染》
观看动画“明天，我们只剩下的最后一滴水——眼泪水。”

让学生倡议从我做起，节约用水，保护我们身边的水资源。

学生探究实验：探究“净化黄泥水”

使学生感悟到“自来水”来之不易，感受到保护水资源的重要性。

培养动手动脑能力
通过实验，进一步认识到自来水的来之不易，感悟到保护水资源的重要性。
水的
组成

[提问]水，我们知道它是化合物，它是由什么元素组成的？
[提问]怎样推断水是由氢元素和氧元素组成的呢？
[讲述]在电解器的水槽里装满水，两端分别接通直流电源的两极。
[演示实验]水电解
[板书]二、水的组成
1． 水电解
2H2O2H2↑＋O2↑

[提问]根据水通电化学方程式指出水，氢气、氧气各物质的物质的量之比？各物质的物质的质量之比？
[板书]
物质的量 2mol 2mol 1mol
物质的质量 36g 4g 32g
[提问]通电后在两个电极附近观察到什么现象？
比较两个玻璃管里气体体积的大小？
[提问]怎样检验氧气？
怎样检验氢气？
[提问]能使带火星木条复燃的是什么气体？
点燃，产生淡蓝色火焰的是什么气体？
[提问]观察氢气与氧气的体积比是多少？
[板书]
正极：产生大量气泡 氧气 体积小
检验方法：带火星木条
现象：复燃了
负极：产生大量气泡 氢气 体积大
检验方法：点燃的木条
现象：淡蓝色火焰
结论：上述实验表明，通电能使水发生反应，生成氢气和氧气，由此可以推断水是由氢元素和氧元素组成的的化合物。
[提问]水电解反应的反应类型是什么？
[讲述]通过实验，我们推断水是由氢元素和氧元素组成的。我们还知道水是由许许多多水分子构成。每个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成。
[提问]怎样请从微观角度，用分子和原子理论来解释水电解反应？

[讲述]p68用其他实验也可以证明水的组成元素，先阅读一个科学家的小故事，再设计实验。

[讲述]通过同学们讨论，我们一致认为可以用氢气燃烧产生水来证明水是由氢元素和氧元素组成。
[提问]那么，用什么方法证明产物是水呢？

[演示实验]氢气燃烧
[实验步骤]1.从发生装置中产生氢气2.氢气点燃前必须检验氢气的纯度。3.点燃将尖嘴导管伸入充满氧气的干燥集气瓶中（或者氢气在空气中燃烧在火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯观察现象）
[板书]2．氢气燃烧
2H2＋O22H2O
现象：淡蓝色火焰，干燥的集气瓶中有一层水汽
[结论]无论是水电解，还是氢气在氧气中燃烧，都证明了水是由氢元素和氧元素组成的化合物。

巩固练习：p69在实验室利用水的电解实验制取氢气。当电解后得到得氢气2g（由已得到得体积换算成质量）时，同时产生了几摩尔氧气？被电解的水是几克？
（答见书p69）

学生回答：水是由氢元素和氧元素组成的。

观察实验：水的电解并记录观察的现象。

学生根据化学方程式回答。

大量气泡。

观察检验正极负极气体并做好记录。

是氧气。
是氢气。

2:1。

分解反应。

观看动画：水分子→氢分子＋氧分子
回答问题，从微观角度分析。
分组设计实验，
教师总结共同完成。

学生分组讨论回答。
方法一：点燃在火焰上方，罩一个冷而干燥的烧杯，观察有水珠。
方法二：点燃在充满氧气的干燥集气瓶中，观察有水珠。

观察并记录氢气燃烧的实验现象。

学生在笔记本上完成。

巩固物质的量与质量的计算。

反复提问，氢气和氧气的检验方法，加深对这两种气体检验方法的理解。

体会到化学是一门以实验为基础的科学。
引导学生全面观察。

从化学反应中进行分析推理，获得分子、原子的抽象推理。

拓展思路，体会到实验方法的多样化。

强调可燃性气体点燃时必须要检验它的纯度。

进一步巩固化学方程式中的物质的量、物质的质量之间的计算。

课的
结束
小结：1.天然水循环和净化，
2.自来水的生产流程
3.水的组成
学生与教师共同讨论完成。

2. 主要板书
3.1水
一、天然水和自来水
1、水在自然界里的循环
2、水的自然净化
3、自来水的生产流程
凝聚剂：明矾
消毒杀菌：液氯
二、水的组成
1．水电解
2H2O2H2↑＋O2↑
物质的量 2mol 2mol 1mol
物质的质量 36g 4g 32g
正极：大量气泡 氧气 体积小
检验方法：带火星木条 现象：复燃了
负极：大量气泡 氢气 体积大
检验方法：点燃的木条 现象：淡蓝色火焰
结论：水是由氢元素和氧元素组成的。
2．氢气燃烧
2H2＋O22H2O
现象：淡蓝色火焰，干燥的集气瓶中有一层水汽
3. 相关链接
Ø 水的电解
为了增强水的导电性，做水的电解实验时，一般使用8％～10％的硫酸溶液或10%～12%的氢氧化钠溶液，用氢氧化钠溶液更适宜。使用电压9～12伏。可预先把水电解一段时间，一来可使溶液中氧气达到饱和，二来可使阳极表面被氧化，这样，正式实验时可使氢气与氧气体积比为2:1，否则得到的氧气的体积比理论值小。
由于电解水放出氢气和氧气量比较少，检验起来有一定难度。建议采用下述方法：在水电解器气管上端（产生氢气处）连接一尖嘴导管，打开玻璃活塞在导管尖嘴点燃氢气，为使同学看到氢气在燃烧，可用一纸片在氢气火焰上点燃。因为多次直接在量气管尖嘴处点燃氢气，会使量气管尖嘴处玻璃融化，孔越来越小，最后无法使用。检验氧气时，用一个90°的弯玻璃管，接在另一个量气管尖嘴上，让氧气出来后转90°的弯（不直接冲出），然后用带火星的木条（或带火星的卫生香）放在氧气出口处。上述改进，可使检验成功率提高。
七、教学反思
本节内容大致可以分为：水对人类的影响，水的物理性质及水的组成，在处理这一节教材时，要充分以日常生活中的常见事例作为研究的线索。在课前布置研究课题，给学生一周的时间查找相关资料，特别是突出媒体信息量大的优势，通过互联网输入关键字词搜索相关信息，并要求学生对获取的信息进行加工，每2～3个学生为一个小组，通过课前准备发表自己的见解，可以制作成powerpoint演示文稿或展板展示自己的研究成果。
通过这种组织形式可以提高学生学习化学的兴趣，特别是展示成果，无论对哪类学生来说，只要付出劳动，都会有收获，真正体现初中义务教育的全员性和教育的全过程性。特别对初中学生来说，强烈的表现欲望成为其学习过程的重要动力。水资源的有限，人类对水的需求的日益增加，工业化进程对水体的污染，对学生来说，有的可能了解很多，有的学生会一无所知，教师课堂上简单的介绍对增强学生的环境保护意识来说是远远不够的。让学生亲身去体验现实生活中，在我们生活中，水资源的浪费、水质的日益恶化等，使学生有一种危机感，自觉地从我做起是环保事业大众化的具体体现。
附：探究活动内容
探究课题：净化黄泥水
探究目标：1、了解吸附、沉淀、过滤、消毒、蒸馏等净化水的方法。
2、学习过滤操作技能。
提出问题：1、给你一瓶浑浊的黄泥水，你怎样把它净化，使之可以饮用？
2、自然界中的水都是纯水吗？
收集资料：小东同学制作的简易净水器如图所示：
（1）小卵石、石英沙和膨松棉的作用是 过滤 ；活性炭的作用是 吸附作用 .
（2）净化后是硬水还是软水？我认为可用 肥皂水 来检验， 泡沫丰富的 是软水，泡沫少有浮渣 的是硬水。
（3）长期饮用硬水对人体健康不利，要降低水的硬度，我采取 蒸馏或煮沸 的方法。
做出假设：常见的水的净化方法中，净化程度由高到低的顺序是 、 、 、 、 。
设计实验并进行验证：
实验步骤
实验现象
实验结论
1、分别把约100ml的两份黄泥水注入烧杯1和烧杯2中，把烧杯1放在实验桌上静置；在烧杯2中加入明矾粉，用玻璃棒充分搅拌后静置。
烧杯1：
烧杯2：

2、做好一个过滤器，完成对烧杯1中上层液体的过滤。用滴管吸一滴滤液滴在载玻片上，用显微镜观察。

3、（1）向滤液中滴几滴氯水，用玻璃棒搅拌，然后把滴有该溶液的载玻片放在显微镜下观察；
（2）将上面的载玻片放在酒精灯上慢慢加热，待水分消失。
（1）

（2）

4、将上步获得的灭菌水加热煮沸、冷凝，将冷凝后的液体滴在载玻片上，再用酒精灯加热蒸干，放到显微镜下观察。

分析归纳：结合净化黄泥水的活动经验和自来水厂加工自来水的原理，分析下列杂质的去除方法。
杂质种类
除去杂质的方法
颗粒较大的不溶性杂质

颗粒较小的不溶性杂质

微生物

可溶性杂质

交流与反思：（1）以上处理黄泥水的步骤有哪些？
（2）每一步的作用是什么？
（3）过滤操作的注意事项：
①滤纸边缘要 （填高于或低于）漏斗边缘，滤纸与漏斗内壁要紧贴，不留气泡。
②漏斗末端应 。
③体应沿 注入漏斗中，液面要 （填高于或低于）滤纸边缘。