第四单元 实验活动2水的组成及变化的探究 课件（内嵌视频）2026-2027学年九年级化学人教版上册

课题2水的组成

情境启思·问题缘起水是生命的源泉，你知道它的组成吗？物质元素宏观组成分子原子离子微观结构素养锚定·课标定位1.通过氢气燃烧实验和电解水实验认识水的组成，了解探究物质组成的一般思想和方法。2.了解氢气的性质，知道氢气验纯的必要性和方法。认识依据物质的元素组成可以对纯净物进行分类，知道纯净物可以分为单质和化合物等，能区分单质、化合物和氧化物。重点：水的组成，氢气验纯，纯净物分类。难点：探究水的组成，纯净物类别辨析。情境启思·问题缘起水曾被看作是一种“元素”气火水土中国的五行学说（邹衍）古希腊的四元素说（亚里士多德）【思考】：水是不是一种元素？水究竟是由什么元素组成的？他们都认为水是构成物质的一种元素任务一前人的探索情境启思·问题缘起水曾被看作是一种“元素”活动一观察、分析化学变化中物质的组成。汞＋氧气氧化汞加热反应物含有汞、氧元素生成物含有汞、氧元素氧化汞汞＋氧气加热反应物含有汞、氧元素生成物含有汞、氧元素化学变化反应前后，元素种类不变情境启思·问题缘起水的组成揭秘活动二阅读教材P93科学史话，了解水组成的发现史。普里斯特利卡文迪什在很长的一段时间内，水被看作一种“元素”。直到18世纪末，科学家普里斯特利、卡文迪什、拉瓦锡通过对水的生成和分解实验的研究，最终认识了水的组成。任务一前人的探索氢气燃烧实验01任务二追寻前人的脚步水的化合分层研学·模型建构一、氢气燃烧实验活动三阅读教材P91，了解氢气的物理性质，完成下表。（学案45页【展示助学1】的第1问）H2颜色气味溶解性密度无色无臭氢气是密度最小的气体比空气小难溶于水常温常压氢气球排水法向下排空气法分层研学·模型建构一、氢气燃烧实验氢气的验纯2.收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向

；靠近火焰，移开拇指点火。若发出

表明气体

，

则表明气体

。任何可燃性气体使用前都要验纯。知识拓展下尖锐爆鸣声不纯声音很小较纯学案45页【展示助学1】的第2问）活动四分层研学·模型建构一、氢气燃烧实验氢气的化学性质:3.氢气化学性质：氢气可以在空气中

，具有

性。现象：产生色火焰，放出大量的

，烧杯内壁有

生成。文字表达式

；符号表达式：

；该反应属于的反应类型是

。安静的燃烧可燃淡蓝水雾热H2+O2H2O化合反应

学案45页【展示助学1】的第3问）实验4-4，在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气，在火焰上方罩一个干燥的小烧杯，过一会儿，观察烧杯壁上的现象活动三分层研学·模型建构一、氢气燃烧实验可燃性【交流互学2】：氢气的燃烧实验能证明水的组成吗？

。氢元素氧元素氢元素和氧元素依据：结论：水是由

组成的。氢元素和氧元素化学变化前后，元素种类不变。情境启思·问题缘起科学史话：水的组成揭秘任务二追寻前人的脚步水的分解情境启思·问题缘起科学史话：水的组成揭秘1789年，杨·鲁道夫·德曼、阿德里安·派斯·范·特鲁斯维克静电电解水；1800年，威廉·尼克森、安东尼·卡莱尔伏打电池电解水。通过实验首次将水电解为氢气和氧气；1869年，齐纳布·格拉姆发明直流发电机电解水引人关注。安东尼·卡莱尔分层研学·模型建构二、电解水实验电解水实验水直流电源活动四观看实验视频，记录实验现象。（1）在电解器玻璃管里加满水（加入少量的硫酸钠或氢氧化钠），接通直流电源，观察并记录玻璃管内发生的现象。与电源正极相连的玻璃管内与电源负极相连的玻璃管内现象比较两玻璃管中现象差异

分层研学·模型建构二、电解水实验产生气泡速率慢，液面下降较慢产生气泡速率快，液面下降较快负极相连的玻璃管内的气体体积是正极的2倍V正极:V负极≈1:2正氧负氢（父亲），氧一氢二（亲儿）如何设计实验证明两极的气体？实验内容检验与电源正极相连的玻璃管内气体检验与电源负极相连的玻璃管内气体现象解释木条燃烧更旺气体能燃烧，发出淡蓝色火焰产生的气体是氧气，氧气能支持燃烧产生的气体是氢气，氢气能够燃烧表达式用燃着的木条通电水氢气+氧气任务二追寻前人的脚步水的分解大鹿化学电解水实验时生成氢气与氧气的体积比常大于2：1，为什么?1.氧气在水中的溶解性大于氢气，溶解在水中的氧气比氢气多；2.氧气与电极发生了氧化反应，消耗了氧气。【交流互学3】分层研学·模型建构二、电解水实验活动五用分解水的方法研究水的组成。电解水实验水通电氢气+氧气氢元素氧元素氢元素和氧元素结论：水由

组成。依据：化学变化前后，元素种类不变。氢元素和氧元素分层研学·模型建构二、电解水实验活动五用分解水的方法研究水的组成。水通电氢气+氧气分解反应【合作互学1】（1）水在通电后发生什么变化？（2）分析水的组成和分解实验，说明其中的哪些现象和事实能够说明水不是一种元素，而是由氢氧两种元素组成的？氢气＋氧气水点燃氢元素氧元素？水氢气+氧气通电？氢元素氧元素烧杯内壁出现水雾正极产生的气体能带火星的木条复燃，负极产生的气体能燃烧水的组成化合法：分解法：氢气+氧气水点燃水通电氢气+氧气水由氢元素和氧元素组成依据：化学反应前后，

元素种类不变。分层研学·模型建构分层研学·模型建构二、电解水实验1.负极产生的是

气，正极产生的是

气，它们的体积比为

。2.上述分解反应的文字表达式是

。3.对应的符号表达式是

。4.在实验过程中，在水中加入硫酸钠或氢氧化钠溶液，目的是

。正极产生的是氧气，负极产生的是氢气。

V正:V负=V氧气:V氢气=1︰2氢氧2:1增强水的导电性【展示助学2】分层研学·模型建构二、电解水实验氧元素组成氢元素水宏观水分子H2O构成氢原子构成氧原子微观分层研学·模型建构二、电解水实验活动6根据水分子分解的示意图，回答有关问题。水分子分解时，先分解成__________和__________，2个氢原子结合成1个__________，很多__________聚集成氢气；2个氧原子结合成1个__________，很多__________聚集成氧气。氢原子氧原子氢分子氢分子氧分子氧分子水分子分解5.根据精确的实验结果每个水分子是由

构成的，水的化学式是

。两个氢原子一个氧原子H2O分层研学·模型建构二、电解水实验1.负极产生的是

气，正极产生的是

气，它们的体积比为

。2.上述分解反应的文字表达式是

。3.对应的符号表达式是

。4.在实验过程中，在水中加入硫酸钠或氢氧化钠溶液，目的是

。正极产生的是氧气，负极产生的是氢气。

V正:V负=V氧气:V氢气=1︰2氢氧2:1增强水的导电性【展示助学2】01确定分类标准得出正确分类选择分类方法方法导引：分类是一种科学方法。根据研究对象的共同点和差异点，将其分为不同的类别，可以帮助我们分门别类地研究和认识物质及其变化的规律。0203活动7纯净物的分类任务三物质的分类分层研学·模型建构分类思路凝练请比较以下三组纯净物的元素组成，各有什么特点？第一组：氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、铁(Fe)、碳(C)第二组：二氧化碳(CO2)、氯化钠(NaCl)、高锰酸钾(KMnO4)第三组：二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)、水（H2O）由同种元素组成由两种或两种以上元素组成由两种元素组成，其中一种是氧元素组别特点第一组第二组第三组活动7纯净物的分类分层研学·模型建构物质的简单分类【点拨助学1】学生阅读教材第94页，找出化合物、单质、氧化物的概念。【对比学习】列表比较单质和化合物【分析总结】分析水（H2O）、二氧化碳（CO2）、氧化汞（HgO）有何共同特点？氧化物的概念：是由氧元素和另外一种

组成的化合物。元素元素同种元素同纯净物纯净物不同元素氢气(H2)、氧气(O2)二氧化碳(CO2)、氯化钠(NaCl)单质化合物定义由

种

组成的

由

种

组成的

根本区别是否由

组成的纯净物举例元素元素同种元素同纯净物不同氢气(H2)、氧气(O2)二氧化碳(CO2)、氯化钠(NaCl)纯净物请比较以下三组纯净物的元素组成，各有什么特点？第一组：氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、铁(Fe)、碳(C)第二组：二氧化碳(CO2)、氯化钠(NaCl)、高锰酸钾(KMnO4)第三组：二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)、水（H2O）由同种元素组成由两种或两种以上元素组成由两种元素组成，其中一种是氧元素组别特点第一组第二组第三组单质化合物氧化物活动7纯净物的分类分层研学·模型建构物质的简单分类金属非金属稀有气体……氧化物单质化合物物质分类混合物纯净物含两种以上物质只含一种物质只含一种元素的纯净物含两种以上元素的纯净物空气、泥水、自来水、溶液Fe、镁O2He由氧元素和另一种元素组成的化合物在化合物中，根据组成的差异，给下列物质进行分类：将下列物质进行分类：下列说法对与错，举例说明。1.由同种元素组成的物质叫单质

。2.由不同种元素组成的物质叫化合物

。3.含有氧元素的物质叫氧化物

。【思考讨论3】如氧气和臭氧组成的物质只含有氧元素，但它是混合物空气中含有氮、氧、碳等元素，但空气是混合物高锰酸钾中含有氧元素，但它不是氧化物，因为它含三种元素1.纯净物根据组成元素的种类可分为单质和化合物，这两者的概念是建立在纯净物的基础之上的。2.由同种元素组成的物质不一定是单质，如氧气(O2)和臭氧(O3)的混合物。3.由不同元素组成的物质也不一定是化合物，如CO和CO2的混合物。注意：活动7纯净物的分类1.抓氧化物三要素：属于纯净物、含两种元素、其中一种为氧元素。2.分步筛选：先排除混合物、单质，再排除含三种及以上元素的含氧化合物。3.清概念边界：含氧化合物≠氧化物，氧化物一定是含氧化合物，反之不成立。方法总结说说本节课我们学到了什么？整体梳理·认知升华体系梳整·认知升华氢气燃烧实验纯净物的分类氢气的物理性质氢气的化学性质(可燃性)实验仪器(电解器、直流电源)单质氧化物其他化合物电解水实验化合物实验现象(电极上有气泡，V正:V负=1∶2)实验结论(水由氢、氧两种元素组成)燃烧实验(可验证水的组成)水的组成说说本节课我们学到了什么？1.关于电解水实验的下列说法中正确的是（

）A.从现象上判断:正极产生的是氢气B.从变化上分类:

该变化属于物理变化C.从宏观上分析:水是由氢气和氧气组成的D.从微观上分析:水分子是由氢原子和氧原子构成的D2.利用分解和合成探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法不正确的是A．图1中，管a、管b产生气体的体积比约为2：1B．图2中，观察到干燥烧杯内出现水雾，可知水中一定含有氢元素C．两个化学变化过程中，分子、原子种类均发生改变D．本探究得出的结论是水由氢、氧元素组成C3.下列反应生成物都是单质的是（）A.电解水B.分解过氧化氢C.加热高锰酸钾D.硫在氧气中燃烧4.分类是学习化学的方法之一。下列各组物质是按单质、氧化物、混合物的顺序排列的是（）A.氧气、水、空气 B.氮气、氯酸钾、稀有气体C.硫、二氧化碳、冰水混合物D.二氧化硫、过氧化氢、自来水5.晓佳为探究不同电压对电解水速率的影响，用如图装置进行多次实验，并记录不同电压下生成氢气所需时间。下列分析正确的是A．a管与电源正极相连B．b管中气体可以燃烧C．a管与b管中气体质量比为2：1D．该实验中，电压越高电解水的速率越快AAD6.下图为某反应的微观示意图，不同的球代表不同元素的原子。下列说法中错误的是（）A.该反应的反应物可能属于氧化物B.不考虑反应条件时，该图示可以表示双氧水制取氧气的反应C.该反应类型为分解反应D.该反应生成物都属于化合物D7.20世纪60年代，就有人预言可能存在由4个氧原子构成的氧分子（O4），但一直没有得到证实。最近，意大利的科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子制造出了这种新型氧分子，并用质谱仪探测到了它的存在。下列叙述中正确的是（）A.O4是一种新型的化合物B.一个O4分子中含有2个O2分子C.O4和O2的性质完全相同D.O4和O2混合后形成的是混合物D当堂诊学·成效校验8.2023年，我国实现了“固态氢能”发电并网，“绿电”与“绿氢”转化的示意图如图：（1）“燃料电池发电”是将化学能转化为

能。（2）“电解水制氢”的符号表达式为

。（3）固态合金储氢装置中释放出氢气，将氢气高压加注到新能源汽车中。高压加注压缩时氢分子间的间隔变

（填“大”或“小”）。（4）氢气作燃料的优点是

。电小燃烧产物是水，不污染环境【核心知识要点小结】1.通常情况下，氢气是一种无

无

的

体，密度比空气

，

溶于水。2.氢气具有

性，在空气里燃烧发出

色的火焰，反应的符号表达式是

。点燃氢气前一定要

，原因是

。3.电解水实验，负极产生的是

，正极产生的是

，反应的符号表达式是

。氧气的检验方法是

，色臭气小难可燃淡蓝验纯点燃不纯的氢气可能发生爆炸氢气氧气将燃着的木条放在试管口，若木条燃烧更旺，则该气体是氧气。H2OH2+

O2H2+O2H2O【核心知识要点小结】1.氢气与氧气反应生成水和水分解生成氢气和氧气都可以证明水是由氢元素和氧元素组成的。2.单质：由同种元素组成的纯净物。3.化合物：由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。4.氧化物：是指由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物。如CuO、水、Fe2O3等。注：①由同种元素组成的物质不一定是单质，例如：O2和O3组成的混合物，C和C60组成的混合物。②含有氧元素的化合物不一定是氧化物，如：H2SO4、Na2CO3、KOH等。请比较以下三组纯净物的元素组成，各有什么特点？第一组：氢气(H2)、氧气(O2)、氮气(N2)、铁(Fe)、碳(C)第二组：二氧化碳(CO2)、氯化钠(NaCl)、高锰酸钾(KMnO4)第三组：二氧化碳(CO2)、氧化铁(Fe2O3)、水（H2O）由同种元素组成由两种或两种以上元素组成由两种元素组成，其中一种是氧元素物质的简单分类组别特点第一组第二组第三组单质化合物氧化物任务三物质的分类活动5纯净物的分类混合物纯净物物质分类含两种以上物质只含一种物质根据物质组成是否单一，给下列物质进行分类：单质化合物物质分类混合物纯净物含两种以上物质只含一种物质只含一种元素含两种或两种以上元素空气、泥水、自来水、溶液由同种元素组成的物质一定是单质吗？由不同种元素组成的物质一定是化合物吗？在纯净物中，根据组成元素的异同，给下列物质进行分类：金属非金属稀有气体……氧化物单质化合物物质分类混合物纯净物含两种以上物质只含一种物质只含一种元素的纯净物含两种以上元素的纯净物空气、泥水、自来水、溶液Fe、镁O2He由氧元素和另一种元素组成的化合物在化合物中，根据组成的差异，给下列物质进行分类：金属非金属稀有气体单质化合物物质分类混合物纯净物含两种以上物质只含一种物质只含一种元素的纯净物含两种或两种以上元素的纯净物空气、泥水、自来水、溶液在单质中，根据性质的差异，给下列物质进行分类：定义：特征：举例：由同种元素组成的纯净物。一种元素、纯净物。氢气（H2）、氮气（N2）、氧气（O2）。纯净物—单质任务三物质的分类活动5纯净物的分类

定义：特征：举例：含有不同种元素的纯净物。不同种元素、纯净物。二氧化碳（CO2）、高锰酸钾（KMnO4）。纯净物—化合物任务三物质的分类活动5纯净物的分类定义：特征：举例：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。两种元素、化合物、一种是氧元素。水（H2O)、氧化铁（Fe2O3）。纯净物—氧化物任务三物质的分类活动5纯净物的分类单质