课题3 水的组成
【教学目标】
1、通过水的电解实验探究水的组成。
2、通过自学、讨论等形式了解单质、化合物的区别。
3、通过查阅“水的组成揭秘”等资料了解人类认识物质世界的过程与方法。
【教学重点】
通过实验活动分析水的组成。
【教学难点】
认识事物的科学的思维方法的形成。
【实验准备】
水电解器简易装置、10%的NaOH溶液、火柴。
【教学过程】
一、引入：多彩水世界
内容1：请你欣赏——明白学习对象。
（电脑显示图片资料）
①教材第三单元的封面。
②太空中看地球的照片。
③组材。（与水有关的风景图片如水电站、喷灌图、水产养殖、海滨浴场等等。）
师：我们欣赏到的资料的主题是什么？
生：水。
[点评]
俗语说：“熟悉的地方无风景”。水是学生最熟悉不过的物质了，但教师用丰富的素材让学生感知熟悉学习对象，易激发学生的兴趣，让学生用科学家的眼睛来探视水的未知和魅力。
内容2：浮想连翩——认识水是生命之源。
师：地球上适宜生命存在的三大基本因素是什么？
生：空气、水和适宜的温度。
师：（播放火星车在火星上拍摄照片，及证明火星曾经有水的证据的报道）同学们看到这些资料和报道后对火星的第一印象是什么？
生：（不同的学生印象肯定不同，让他们自由想象）火星上很荒凉，火星上也许从前有生命、火星上可以采矿、火星没有地球有生机……
师：科学家为什么在火星上搜寻曾经有水的证据呢？
生：有水就有可能有生命存在过。
师：美国火星探测器在火星上已经找到了火星原来有水的痕迹，之后在报刊上很快出现了“地球人原来是火星人的后裔”猜想。请同学们想一想，这种猜想最核心的依据是什么？
生：水是生命之源。
点评：教师应用近期媒体报道的美国火星探测器在火星上探测的最新工作进展，让学生通过对比，联想感知水是生命之源。
内容3：高谈阔论——了解水的分布及作用。
①水的作用。
师：同学们吃过新疆葡萄干吗？
生：吃过，甜甜的，酸酸的，很好吃。
师：是的，很好吃，新疆哪个地方日照时间长，昼夜温差大，十分利于葡萄的生长，但是新疆这片广阔的大地上，适宜种植葡萄的地方不到10%，大家知道是什么原因吗？
生：交流、讨论，最后形成的意见是——缺水。
师：同学们分析得非常正确，如果新疆不缺水，它生产出来的葡萄用来酿葡萄酒供全世界所有的人来饮用都用不完。在世界各地水资源分布很不合理，有的地方水资源很丰富，如我们的家乡。但有些地区又极端缺水，难以适宜人类居住，比如我国新疆塔克拉玛干沙漠中古代有许多城池都被废弃了，原因就是自然环境严重恶化，缺水造成的。你们知道自然界的水是由哪些形式存在的吗？
②自然界中水的分布形式：
生：河水、湖水、地下水、极地的冰盖、空气中的水等等。
师：同学们概括了很多，这些叫自然界的自然水。据你们所知，还有什么地方有水吗？
生：蔬菜里有水、果冻里有水、人体里有水、纸张里有水等。
师：大家分析很有道理，这些水与自然界里的水存在的形式不一样，叫“结合水”。
师：请同学们分析三峡枢纽工程的意义。
生：先讨论、交流，后概括：发电、抗旱防洪、灌溉、调节气候，航运、旅游……
[点评]
教师先从具体的事例——新疆葡萄入手，让学生认识水资源的宝贵，然后了解地球上水资源的两种存在形式，当然，“结合水”只给学生作了简单的交待，在此基础上提出了一个有探究价值的问题“三峡枢纽工程的意义”，使学生结合身边的具体事例体会出水的无穷价值，而且把爱护水的这一价值观也寓于其中。
二、实验探究：水的组成
内容4：猜测水的组成。
师：给出水的化学式——H2O，请学生猜测水的组成。
生（可能作答）：由H2和O组成，由H2O组成，不知道，……
师：介绍电解水简易装置，接通电源。
生：看到两极产生气泡，正极慢，负极快。
师：两极产生的气体是什么？水蒸气还是其它气体？
[点评]
猜测是探究的一种重要方式，教师引导学生猜测，则是挑起学生的思维矛盾，这样为下一步探究开发了素材，也激发学生探究欲。
内容5：（电解水的过程中）学习科学家研究水的组成的思路。
师：指导阅读资料“水的组成揭秘”。
生：阅读。
师：我们一起推测一下拉瓦锡设计实验前的想法。
生：讨论。
师生：既然“易燃空气”在空气中燃烧生成水，那么水在一定条件下，能否得到“易燃空气”；如果能设计一个方案从水中得气体，并证明它是“易燃空气”，那么也就证明了水的组成了。
师生：从上述思路中我们可以整理出科学家的探究过程：提出假设→设计方案→探究实验→现象论证→结论推理。
师：我们的实验正是按拉瓦锡的思路进行验证。
[点评]
这一环节是教师注重“过程与方法”经典之作，第一步教师是引导分析科学家的研究方法，第二步是学习科学家的研究思路，这种提升对形成学生良好的学习方法是十分有好处的。
三、验证推导：水的组成
内容6：现象论证——分析产物。
师：（录相展示）氧气的检验方法；氢气的检验方法与验纯知识。
生：欣赏、学习。
师：引导学生观察水电解器两极结果。
生：（可能的描述）正极气体多，负极气体少；V正：V负约为1：2……
师：用录相中展示的方法检验两极气体，要求学生观察现象。
生：（观察）正极气体能使带火星木条复燃，负极气体能燃烧。
（判断）两极产生的不是水蒸气，正极产生氧气，负极产生氢气。
师生：在通电条件下，水发生分解反应，生成氢气和氧气。
通电
水 氢气+氧气
（H2O） (H2) (O2)
师生：普利斯特里和卡文迪许的实验结果现在可以表示为：
点燃
氢气+氧气 水
(H2) (O2) （H2O）
师：从上述资料中我们还了解到科学家用哪一个词来描述物质的组成？
生：用“元素”一词。
师：你们还知道哪些化学概念？
师生：师生互动，共同清理出元素、化合物、纯净物等概念，教师再引导学生结合水的组成这一具体内容强化理解三条化学概念的基本意义。
师：对比上述两个相反的反应过程，我们现在能否推侧水的组成是怎样的？
生：水由氢、氧两种元素组成。
师：我们从以上两个化学方程式中还发现了哪些问题？
生：学生讨论的焦点是“一个反应很不容易发生，而另一个反应很容易发生”，不容易发生说明反应条件难以达到，而且成本很高。
师：同学们分析思路有价值，如第一个反应很难实现，我们这个世界目前比较头痛的是能源短缺，千方百计地找替代石油等化石能源的物质，而最理想的清洁能源就是氢能源，我们今天才发现，制造这种能源的原理很简单，但反应条件太苛刻，我希望同学们努力学习，今后在这一方面研究有所突破，为人类作出大的贡献。
[点评]
有了科学家的方法意识，有了一定的原有的知识积累，但还不能真正认识水的组成，这时教师采用两条办法，其一是看别人的实验录像，这样可以接受较规范的实验与事实，也节约时间；其二学生自己作实验，进而得出水的组成这一结论，再一鼓作气地找出元素的概念。然而这并不是高潮所在，高潮是教师应用两个相反的化学方程式，在论证过程中培养学生科学的思维方法和情感、态度与价值观。
四、反思评价
内容7：挖掘实验结果。
师：反思1：我们通过分析水的组成的实验过程中，在实验方法上还有不完善的地方？
反思2：我们对今天出现的几种化学新概念理解透彻了吗？
反思3：“用通电的办法从水中得到氢气要消耗电能，现在大家在设想通过催化剂，利用太阳能将水分解得到氢气，如果这一设想得到实现，我们将得到大量兼价而又清洁的能源，我们的生活会变得更美好！”这段话对我们有什么启示作用？
反思4：我们在平时的生活中有浪费水的行为吗？
师：上述四个反思问题不需要同学们立即作答，但我们要时时思考，不断地感悟出新体会。
内容8：小结学习收获。
师：要求学生根据H2、O2和H2O的符号比较它们元素种类上的区别。
生：H2、O2只含一种元素，H2O含有二种元素。
师：指导学生阅读教材，指出“单质”、“化合物”两个概念，并要求学生举例说明。
生：学生自习，理解概念，相互举例理解和深化。
师-生：判断、纠偏。
师-生：回忆学习过程，小结课题收获：
①本节课学习了哪些知识？
（学生答）水是由氢氧元素组成的，单质和化合物，水、氢气的符号……
②本节课我们学到了什么方法？
（学生答）学习了科学家探究实验的思路：
提出假设→设计方案→实验论证，知道了认识事物的一般过程。
师：最后请同学们整理出本节课我们探究的内容和方法，并将这些内容写在教材上。