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1、1像科学家一样的思考水的组成教学设计陈志宏 （太原市第五中学 太原 030002）中学化学教育向学生展示的是成熟的、正确的化学理论，这些化学理论正是许许多多的化学家经过不懈的努力，经过猜想、验证、反驳、抛弃错误的假说，发展完善部分正确的假说而来的。我们知道，化学研究是一项对未知事物的理性、探索性的事业，在科学认识的过程中，前人的认识不论是成功的还是错误的都是对自然的认识，都有助于对自然的正确认识。因此，化学研究经历了由表及里、由浅到深、由部分到整体、由不正确到较正确再到正确的认识过程。结合初中生的认知特点，适当的向学生们展示化学理论的创立过程，体验科学家的化学研究活动过程，不仅可以让学生深入理
2、解化学理论的本质内涵，而且还可以让学生体会化学家对待科学的态度，从而不断提高学生的科学素养。本设计就是在这样的思想指导下完成的。一、教学相关资源教师参考书：义务教育课程标准实验教科书化学 ，九年级上册，人民教育出版社全日制义务教育化学课程标准教师读本 ，华中师范大学出版社在化学舞台的背后 ，陕西科学技术出版社化学史教程 ，山西教育出版社教学设备：多媒体教学用具：实验用品：霍夫曼电解水装置、电源、酒精灯、火柴、水、氢氧化钠溶液，小木条 二、设计方案（一） 教学目标设计 知识与技能：通过本课题的学习使学生认识水的组成，并初步能从组成上识别氧化物，区分单质和化合物。 过程与方法：通过水的电解实验现象
3、的观察、讨论分析使学生初步学会运用观察、实验等方法获取信息并运用比较、分类、归纳等方法对信息进行加工。 情感态度与价值观：从人类认识水的组成过程中了解人类认识物质世界的过程和方法，体会化学家在研究过程中的科学精神，理解化学理论是对实验事实的科学概括，并且是逐步完善的。（二）教学过程设计教师活动 学生活动 设计意图展示：一杯水水是地球上最普通、最常见的班级讨论交流。谈自己对水的认识。创设情景，激发学习兴趣。2物质。问题：你认识水吗？请大家谈谈对水的认识。设问：让我们看看古人是如何认识水的！水是学生非常熟悉的物质。学生对水的认识是丰富的。展示史实，激发学生用化学的眼光认识水。展示史实： 国语中的郑
4、语里明确地提出金、木、水、火、土是构成万物的基本物质元素。同时还提出不同的物质元素在一起，方能相互作用，产生新物质，如果只是同一物质元素，那是产生不出新物质的。知识链接：点疑：物质间能相互转化，就足以说明，不同的物质之间有着相同的基本成分，元素是组成物质的基本成分，是化学变化过程中不变成分。问题：既然古人认为水是一种元素，那么他们认为水可以继续分解吗？追问：你也认为水不可以分解吗？（教师手拿一杯水）过渡：水可不可以继续分解呢？让我们从科学实验中寻找答案！阅读资料，寻找答案。古人对水的认识：水是构成万物的基本物质元素。形成问题：如何理解元素？回顾在绪言中对元素的认识。阅读资料。不可以。古人认为“
5、同一物质元素是产生不出新物质的。 ”产生疑问：水是否能分解为其他物质呢？让学生了解不同时期的人们对水组成的认识。学生推进课堂。激发学生元素的的认识。学生在回顾对元素认识的基础上，加深对物质与元素的关系的理解，为后续元素概念的学习打下基础。学生推进课堂。深刻体会学习化学的一个重要途径是实验。演示：实验 31 水的电解实验仔细观察实验现象并记录实验现象，寻找证据。培养学生对实验现象进行细致入微的观察，收集解决问题所需要的证据，从而能在实验中注意观数十万个英文单词26 个英文字母2000 多万物质100 多种元素3（教师边实验边说明实验方法）组织小组交流，观察并记录小组讨论情况。组织学生进行组间交流
6、。讨论问题：水可不可以分解，为什么？大家观察的真细致！化学现象可以帮助我们判断有没有化学变化发生。不过，正如大家所想的，判断水是否分解还得找出实验中生成的气体到底是什么气体？生成的气体会是水蒸汽吗？强化问题：如果水在通电的条件下可以分解，那么生成物会是两种什么气体呢？分组对水的电解实验的现象讨论分析。小组代表发言。学生答案：“水可以分解，因为在实验中可以观察到，通电后，在，电极上有气跑产生，并且两支玻璃管中，产生气泡的速率不同，一段时间后，还可以观察到两支玻璃管中气体体积比约为 1:2，因此我们才测气体就是水分解产生的新物质，而且生成的是两种不同的气体。产生疑问：“实验中产生的是什么气体？”学
7、生答案：“无法判断，也许产生的气体是水蒸汽!”设计实验，说明实验方案。（学生遇到的问题：假如水分解生成了其他气体，那么其中也一定会夹杂有水蒸汽。 ）察和思考相结合。培养学生在交流讨论时，既敢于发表自己的观点，又善于倾听别人的意见。同时在讨论中加深自己对实验的认识。学生推进课堂。新问题：对实验中生成的气体进行检验。教师强化问题，促进学生思维，虽然学生最终无法设计出检验生成物是否是水的方案，但教师也要鼓励学生进行实验验证，目的是培养学生善于根据所要探究的具体问题设计实验方案的意识。实际上这个问题，早在 18 世纪化学家就开始研究了。展示史实：世纪末，法国化学家拉瓦锡在前人探索的基础上，发现水可以分
8、解，产物为氢气和氧气。板书：水 氢气 氧气H2O H2 O2阅读资料人们对问题的认识是不断完善的！通电4大家能用实验的方法证明两支玻璃管中的气体分别是氢气和氧气吗？请大家设计实验方案。知识链接氢气（H 2）在通常状况下，氢气是一种没有颜色，没有气味的气体，在压强为 101KPa、温度为252时，能变成无色液体，在259时，能变成雪状固体，氢气难溶于水，在相同条件下氢气是密度最小的气体。氢气在常温下性质稳定。在点燃的条件下，纯净的氢气可以在空气里安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，燃烧产物是水，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。组织交流通过实验你能得出什
9、么结论？板书：(强化问题)水 氢气 氧气H2O H2 O2? ? ?介绍史实：化学家拉瓦锡通过实验发现，生成的氢气、氧气都不可以再分了，氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成！板书：水 氢气 氧气H2O H2 O2积极思考，设计实验方案，学生答案：“我们知道氧气可以支持燃烧，而氢气可以燃烧，所以氧气可以用带火星的木条来检验，若木条复燃则生成的气体是氧气；氢气可以用燃着的木条来检验，若气体燃烧则生成的气体为氢气。 ”汇报答案，确定最终的实验方案。学生代表对生成的气体进行检验学生观察实验并记录。水通电分解生成氢气和氧气两种物质所以水不是一种元素！产生疑问：水是由什么元素组成的呢？氢气、氧气可以再分
10、吗？积极思考。展示资料，提供学生知识，学生推进课堂。初步形成“化学通电通电5? 氢元素 氧元素提问：那么，水的组成呢？学生答案：氢元素和氧元素。因为元素是组成物质的基本成分，在化学变化中保持不变。变化过程中元素不变”的观念。形成板书： 课题 1 水的组成一、水的组成水 氢气 氧气H2O H2 O2氢元素和氧元素 氢元素 氧元素提问：通过刚才的实验，我们可以知道，水（H 2O ） 、 氢气（H 2） 、氧气（O 2）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？讲授新知：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
11、质，哪些化合物呢？将你找的物质的化学符号，填在方框呢？比比看，哪个小组在一分钟内找的又多又准！展示：单质 化合物H2 O2 H2O教师组织学生组间交流。教师指出学生书写的一些物质：CO2、P 2O5、 Fe3O4、MnO 2、CO、SO 2，大家发现这些物质的组成有什么特点？好，我们还可以把这些物质归为一类，叫做氧化物。物质家族丰富多彩，运用分类的方法，可以帮助我们更好的回答：“氢气是由氢元素组成，氧气是由氧元素组成，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。 ”小组内交流，相互合作，回顾已经认识的物质，结合物质的化学符号，判断其组成。写出答案。汇报答案。都是化合物，都含有氧元素，由两种元素组成。 运用比较的方法从物质组成的角度对纯净物进行分类。物质进行分类。初步能从组成上区分单质和化合物错误纠正，巩固新知。通电6认识这些物质。通过这节课的学习你对水有什么新的认识？ 学生畅所欲言：学生答案：水不是一种元素，水是由氢、氧两种元素组成的。丰富学生对物质的认识视角。作业：通过本节课的学习，你还有哪些收获？阅读资料：水的组成揭秘。谈谈你眼中的化学家拉瓦锡。对学习活动进行反思。拓展视野。
