初中化学科粤版（2024）九年级上册（2024）跨学科实践活动：学习探究水的组成的科学史并制作分子模型教案配套课件ppt

这是一份初中化学科粤版（2024）九年级上册（2024）跨学科实践活动：学习探究水的组成的科学史并制作分子模型教案配套课件ppt，共38页。PPT课件主要包含了教学重点，教学难点，教学重难点，核心素养目标，设计实验，检验生成物的方法，进行实验，撰写实验报告，实验结果与讨论，分析证据等内容，欢迎下载使用。
1.了解探索水组成的科学历程，记住关键科学家的实验和结论。2.学会电解水实验操作、观察现象、检验气体，知道水的元素组成。3.制作分子模型，看懂电解水的微观变化。
1.结合实验现象与化学史，运用证据推理得出水的组成，理解探究物质组成的思路。2.区分原子、分子在化学变化中的变化规律，建立宏观现象与微观粒子变化的联系。3.理解道尔顿、盖 - 吕萨克、阿伏伽德罗观点的差异，体会分子学说的科学性。
知道水由氢、氧两种元素组成，水分子由氢原子和氧原子构成；懂得化学反应前后元素、原子不变，分子会改变。
能根据实验现象推理结论，学会用宏观结合微观的方式分析问题。
3.顺利完成电解水实验，动手制作分子模型，提升动手和探究能力。
4.学习科学家认真钻研、勇于探索的精神，树立保护水资源的意识。
同学们，水是我们再熟悉不过的物质，江河湖海、雨露冰霜都离不开它，动植物的生存、人类的生产生活更是时刻与水相伴。在生活中我们天天接触水，可大家不妨思考一个问题：水究竟是由什么组成的？从古至今，无数科学家怀揣好奇，踏上了探索水组成的漫长旅程。 早在数千年前，古代先贤就用阴阳说、五行说解读世间物质；古希腊学者德谟克利特也提出了朴素的原子猜想。到了近代，化学学科快速发展，普里斯特利、卡文迪什率先发现氢气与氧气混合点燃能生成水，拉瓦锡又通过铁与水蒸气的实验进一步佐证猜想，而后道尔顿、盖 - 吕萨克、阿伏伽德罗相继提出原子论、气体体积定律、分子学说，一步步揭开水的组成与微观构成的神秘面纱。 今天这节跨学科实践课，我们就循着先辈的科研足迹，重温这段精彩的科学史，亲手完成电解水实验验证水的组成，动手制作分子模型，从宏观实验走向微观视角，全方位读懂水这种最普通也最神奇的物质。现在，就让我们一起开启这场探索之旅！
学习探索物质组成与构成的历程
1. 科学家探索物质组成与构成的时间轴
（1）1781 年，英国科学家普里斯特利、卡文迪什分别将“可燃空气（氢气）”与空气或“脱燃素空气（氧气）”混合后点燃爆炸，发现有水生成。
（2）拉瓦锡利用自制的装置，将玻璃曲颈甑中的蒸馏水加热，水蒸气进入用陶瓷密封的红热铁管后，在试管中收集到了“可燃空气（氢气）”。
1. 拉瓦锡通过“铁和水蒸气反应”实验收集到了“可燃空气（氢气）”，结合普里斯特利、卡文迪什的实验结果，推理得出结论：水由氢、氧两种元素组成。你认同吗？为什么？
认同，普利斯特利和卡文迪什利用了氢气和氧气化合生成未知组成的水，氢气由氢元素组成、氧气由氧元素组成，则可推知水由氢、氧两种元素组成；拉瓦锡利用了未知组成的水电解生成氢气和氧气（氧气与铁反应生成铁的氧化物），根据化学反应前后元素的种类不变，可以推知水的组成。
2. 图中道尔顿、盖－吕萨克、阿伏伽德罗对“氢气和氧气反应”实验做出了不同的解释。你更赞成哪一位科学家的观点，为什么？他们运用了什么方法探索物质的组成与构成？分享你的看法。
[提出问题]水由什么元素组成？
方案三： 简易电解水装置
3. 水的组成及变化的探究
用燃着的木条点燃气体，并在火焰上方罩一个干冷的烧杯，观察到火焰为淡蓝色，烧杯内壁有小水珠出现，则证明生成的气体为氢气。
用燃着的木条靠近气体，燃着的木条燃烧得更旺，证明生成的气体是氧气。
利用方案一的水电解器进行实验，实验步骤是：①电解水；②检验产物，注意每一步骤的具体操作方式，观察并记录现象与数据。
①通电后，两个电极的表面产生气泡，页面下降；
②电解后，连接电源负极的刻度管内气体体积与连接电源正极的刻度管内气体体积比约为2：1
③与电源负极相连的刻度管内气体燃烧且产生淡蓝色火焰 ，烧杯内壁出现小水珠
④与电源正极相连的刻度管内气体使木条燃烧得更旺
1. 收集证据：正极上产生的气体是氧气 ，负极上产生的气体是氢气 ，V正∶ V负 ≈ 1：2。
根据电解水生成氢气和氧气，同时结合氢气和氧气反应生成水的实验事实，得出水是由氢元素和氧元素组成的。
1. 电解水和煮沸水时都有气泡产生，产生气泡的原因有何不同？
电解水时产生氢气和氧气，观察到有气泡产生，属于化学变化；煮沸水时产生气泡，是温度升高，水从液态变成气态，形成水蒸气，发生的是物理变化。
2. 以上实验中有哪些现象和数据能够说明水不是一种元素，而是由氢、氧两种元素组成的？
电解水时，两个电极上都有气泡，经检验生成了氢气和氧气；负极产生的气体燃烧，产生淡蓝色火焰，罩干冷烧杯后产生水珠，正极产生的气体使燃着的木条燃烧得更旺。这些现象都能说明水是由氢、氧两种元素组成的。
在现代化学研究中，科学家还会借助元素分析仪、红外光谱仪、X 射线衍射仪等仪器来测定物质的组成与构成。
4. 探究物质组成的一般思路
请你用橡皮泥或黏土等材料制作6 种分子模型，各分子模型的制作数量要求如表所示。
请你将制作好的水分子模型按照方案二或三进行拼装，然后根据演示结果画出相应的微观示意图。
方案一：用 2 个水分子模型演示
2. 拼装模型演示电解水的微观过程
方案二：用 4 个水分子模型演示
方案三：用 6 个水分子模型演示
1. 方案一、二、三中水分子模型拆分后分别得到多少个氢原子和氧原子？氢原子和氧原子的个数比是多少？
方案一：拆分后得到4个氢原子和2个氧原子； 方案二：8个氢原子和4个氧原子； 方案三：12个氢原子和6个氧原子。
2. 方案一、二、三中氢原子和氧原子重新组合后分别得到多少个氢分子和氧分子？水分子、氢分子和氧分子的个数比是多少？
方案一、二、三中，氢原子和氧原子重新组合后分别得到请分子和氧分子的个数为2、1；4，2；6、3。水分子、氢分子和氧分子的个数比为2：2：1
3. 化学变化中原子、分子的种类和数目以及元素的种类是否发生了变化？结合该实验说说化学变化的微观实质是什么。
化学变化中原子的种类和数目不变；分子的种类一定改变，分子数目可能改变；元素的种类不变。化学变化的微观实质是分子分解为原子，原子重新组合成新的分子。
3. 将制作和拼装后得到的模型进行分类
展示“水分子漫游记”情景剧
在进行展示前，每个小组需要以“水分子”为主角编写故事大纲。小组成员可以通过头脑风暴，充分挖掘生活中见过的水的状态、运动途径及变化情况（漫游地点尽量含自然环境、动植物体内），写好剧本后，小组成员共同制作道具，分配角色并做好预演或拍。
水在生活中无处不在，请你们演一部“水分子漫游记”情景剧，体会水分子在变化中的经历。
“水分子漫游记”情景剧
1. 展示“水分子漫游记”情景剧
1. 除了电解水之外，下列实验或事实能验证水的组成的是（　　）。 A. 水受热变成水蒸气，质量不变 B. 水受热变成水蒸气，体积变大 C. 蜡烛燃烧，生成水 D. 氢气燃烧，生成水
2. 电解水实验装置如右图所示，下列说法正确的是（　　）。 A. a 管的气体可以使带火星的木条复燃 B. b 管的气体燃烧产生淡蓝色火焰 C. 保持水化学性质的最小微观粒子是氢原子和氧原子 D. 在水中加入少量硫酸或氢氧化钠以增强导电性
3. 1800 年，英国化学家尼科尔森和卡莱尔用伏打电池首次进行电解水的实验，在两个电极分别收集到氢气和氧气。下列说法正确的是（　　）。 A. 这个实验说明水是由氢气和氧气组成 B. 两极收集的气体质量比是 2∶1 C. 该实验可推测水是由氢元素和氧元素组成的 D. 这个化学变化中，最小的微观粒子是水分子
4. “暖冰”是科学家将水置于一个足够强的电场中，在20℃时，水分子瞬间凝固形成的。下列关于“暖冰”的说法，正确的是（　　）A. “暖冰”中水分子静止不动B. “暖冰”分子中氢、氧两种原子的个数比为2：1C. 水变为“暖冰”分子种类发生改变D. “暖冰”在任何条件下也不会熔化