第三单元 自然界的水（教案） 目的要求： 1：认识水的组成。 2．了解单质、化合物的区别。 3．了解人类认识物质世界的过程和方法 重点：1：水的组成 2：单质、化合物的区别。 难点：1：水的组成 2：单质、化合物的区别 教学过程： 设问导入：水是由哪些元素组成的？它属于纯净物还是混合物？是单质还是化合物？ 讲 述：水在地球上分布很广，地球表面积的约 3/4 为水覆盖，地球从某种意义上来说， 可以被称之为“水球”。水与我们人类的关系非常密切，例如，人体含水约占人体质量的 2/3，这就需要我们搞清楚有关水的知识，今天，我们一起来研究水的组成 板书课题：水的组成 学生实验：研究水的组成（实验 3-1） 经过实验，学生得到下列结论 给水通电一段时间后，正负极产生气体体积大约为 1：2 学生如若测得数字误差较大， 应要求他们重做，以培养严谨的科学态度。 学生实验： （实验 3-2）验证正负极气体的属性，判断是何种气体。 要 点：正极气体具有助燃性，是氢气， 负极气体能燃烧，是氢气 电解水是在直流电的作用下，发生了化学反应。水分子分解成氢原子和氧原子，这两种原子 分别两两纵使成氢分子、 氧分子，很多氢分子， 氧分子聚集成氢气、 氧气。 根据实验中氢气、 氧气的体积比为 2:1，说明水是有固定组成的。精确实验表明：每个水分子是由两个氢原子 和一个氧原子构成的。这验证了上一章学过的一个什么重要结论? 电解水的表达式：水 实验 电解水验 现象 通电 氧气+氢气 2H2O 通电 2H2↑+ O2 ↑ 表达式 属于分解反应， 电极上有气泡，正负极气体体积比为 通电 水 氧气+氢气 1：2。负极气体可燃烧，正极气体能 通电 使带火星的木条复燃。 2H2O 2H2↑+ O2 ↑ 在通常状况下，氢气是一种没有颜色、没有气味、难溶于水的气体；在相同条件下，氢气是 密度最小的气体；氢气和一定量的空气或氧气混合会引起爆炸。 。 思考：混有空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸，那么在你使用氢气，尤其是点燃氢气 时应注意什么问题？具体应怎样做？ 使用氢气时，要注意安全。点燃氢气前，一定要检验氢气纯度。 具体做法是：用一小试管，收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，移近酒精灯火焰，松 开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，就说明氢气不纯，如果声音很小，就说明氢气较纯。 讨论：理论上与正、负两极相连的试管内汇集的气体体积比应是 1∶2，但在实验操作中两 试管汇集的气体体积比往往小于 l∶2。这是为什么？ （1）氧气在水中溶解性比氢气稍大。 （2）氧气氧化性很强，有时在电极上就与电极发生了
氧化反应。 用心 爱心 专心 1 【提问】通过电解水产生氢气和氧气的实验事实，关于水的组成，我们可以得出什么结论？ 【板书】1、 【小结】1：水是纯净物，是一种化合物。从宏观分析，水是由氢、氧元素组成 的。从微观分析，水是由水分子构成的，水分子是由氢原子、氧原子构成的。 水是由氢元素和氧元素组成的，水是化合物。 元素：具有相同的核电荷数（即质子数）的同一类原子的总称。 〔讲解〕元素是一个宏观的概念，它包括三个要素①具有相同核电荷数，②
同一类原子，③ 总称。这就说明元素是一个建立在微观概念基础上的宏观的集合概念。 元素的分布 ①宇宙间存在的最丰富的元素是氢元素。 ②地壳中含量最多的元素是氧，其次是硅。 ③生物细胞中含量最多的元素是氧，其次是碳 单质：由同种元素组成的纯净物，叫单质。如：氧气，氮气，铁，镁，碳，硫，磷，等等都 是单质。 化合物：由不同种元素组成的纯净物，叫化合物。如：水，二氧化碳，二氧化硫，五氧化二 磷，四氧化三铁，高锰酸钾，二氧化锰，等等，都是化合物 概念 单 质 由同种元素组成的纯净物 举例 氢气（H2）氧气（O2） 区别 相 同点 同种元素组成 纯净物 化 由不同种元素组成的纯净物 水（H2O） 、二氧化碳（CO2） 不同种元素组成 纯净物 合物 注意：1．物质和纯净物的分类依据不同，物质是按物质组成进行分类，而纯净物是按该 纯净物元素组成进行分类的，所以不能把纯净物和单质、混合物和化合物混为一谈。 2．区分单质、化合物、纯净物、混合物时不能只看名称，而要认真分析其组成后才能 得出结论。即不能注重外表而不看实质 课题 2 分子和原子 学习目标： 1．认识物质是由分子、原子等微小粒子构成的。 2．认识分子是保持物质化学性质的最小粒子；原子是化学变化中的最小粒子。 3．培养抽象思维能力、想象能力以及分析、推理的能力。 重点： 1．物理变化、化学变化的主要区别。 2．分子、原子的概念及主要区别。 3．用分子、原子观点解释日常生活中某些物质的变化。 难点：分子和原子的区别和联系 教学过程： 教师演示：品红扩散，组织学生讨论。 为什么水会逐渐减少？为什么温度升高，水会减少得快（温度升高，分子能量增大，运 动速度加快） ？品红为什么能扩散？联系实际再举例说明分子不断运动且温度升高， 分子运 动加快的事实。 分子性质 1、分子质量和体积非常小 分子虽然看不见也摸不着， 但可以用扫描隧道显微镜拍摄出某些分子的照片， 证明它真 实存在着，同时，大量的生活事实，如我们能闻到花的香
味，湿衣服会晾干，糖放入水中会 溶解等，所有这些事实，都会使我们感受到分子的存在和不停的运动，分子与分子之间不是 用心 爱心 专心 2 紧密相连而是有空隙的。 硫在氧气中燃烧生成有刺激性气味的气体， 而铁在氧气中燃烧生成 黑色固体，这说明同种分子性质相同，不同种分子性质不同。 【扫描隧道显微镜】 扫描隧道显微镜是 80 年代初期发展起来的新型显微仪器， 能达到原子级的超高分辨 率。 扫描隧道显微镜不仅作为观察物质表面结构的重要手段， 而且可以作为在极其细微的尺 度--即纳米尺度（1nm=10-9m）上实现对物质表面精细加工的新奇工具。目前科学家已经可 以随心所欲地操纵某些原子。一门新兴的学科--纳米科学技术已经应运而生。 中国科学院化学研究所隧道显徽学研究室的科学家正奋力投入纳米科学技术的研究， 运 用扫描隧道显微学方法，已于 1992 年成功地在石墨表面刻写出纳米级的汉字和图案。 用扫描隧道显微镜在高定向裂解石墨表面上刻写的汉?“中国”，其中笔画的线条宽度 为 10nm。如果用这样大小的汉字来书写《红楼梦》一书，只需大头针针头那样小的面积， 就可写进全书的内容。
用扫描隧道显微镜画出来的中国地图其比例尺为 l∶1013。 这是目前世界上最小的中国 地图。 2、 分子是不断运动的： 实验： 40ml 的蒸馏水中滴入几滴酚酞， 在 取少量置于试管中， 滴入浓氨水，观察到溶液变成红色。 讨论：在物理变化和化学变化过程中，分子发生了怎样的变化？ 物理变化时，分子不变，只是分子间的间隔发生了变化，而在化学变化中分子发生了变 化，变成更小的粒 如 48 页图 3-8（或右下图）所示， 烧杯 A 现象 原因 溶液慢慢变红 氨水分子不断运动，扩散。使酚酞变红 烧杯 B 无现象 3、分子之间有间隔 物质呈三态变化的原因：分子之间的间隔大小发生变化的缘故。 由分子构成的物质发生化学变化时，分子发生变化,生成别的物质的分子。 水受热变成水蒸气，硫在氧气中燃烧生成二氧化硫的微观过程。 【讨论】：这两个变化中，物质的分子有没有变化；如何从分子角度理解物理变化和化学变 化？ 在日常生活中,常遇到这些现象:：a：路过酒厂门口,并未喝酒,却能闻到酒的香味; b：在烟厂工作,虽不会吸烟,身上却有一身烟味; c：衣服洗过以后,经过晾晒,湿衣变干.那么,水到那里去了? d：糖放在水中,渐渐消失,但水却有了甜味.为什么? e：半杯酒精倒入半杯水中,却不满一杯.怎么回事? 【评价】 教师对学生的发言进行评价并提出问题： ： 物质发生物理变化时分子本身没有变化， 而发生化学变化时分子本身发
生了变化，如：硫分子，氧分子在点燃条件下变成了二氧化硫 分子，那么由二氧化硫分子构成的二氧化硫气体，是否具有硫和氧气的化学性质呢？（如： 是否助燃）为什么？ 【思考、回答】：因硫的化学性质由硫分子保持，氧气的化学性质由氧分子保持，而二氧化 硫分子只能保持二氧化硫的化学性质。 物质在发生物理变化时：:变化的只是分子间的距离和排列方式,而分子本身并没有改 变.(如:三态循环) 物质在发生化学变化时:：旧的物质的分子被破坏,新的物质的分子生成.构成新的物质. 用心 爱心 专心 3 如:硫在氧气中燃烧,生成二氧化硫.硫的分子和氧气的分子被破坏,生成了二氧化硫的分子, 无数多个二氧化硫的分子,就构成了二氧化硫.，硫的分子和氧气的分子被破坏了,没有了, 当然不能再保持硫和氧气的化学性质了. 分子:： 保持物质化学性质的最小粒子.。同种物质的分子,性质相同; ，不同种物质的分 子,性质不相同; 【分子间存在吸引力】 打开一瓶酒精和一瓶水的瓶塞，酒精挥发比水快；熔化蜡烛比熔化蔗糖容易。这是由于 它们分子间的引力大小不同所致。当酒精和水的分子要从其表面“逃走”时，其余的酒精和 水的分子就“拉住”它，不让它走，这就是分子间的引力。只是外界提供的热量克服了分子 间的引力让它“逃走”罢了。 这是荷兰物理学家范德华在 1873 年提出来的，他并且在计算气体体积受压强和温度影 响的变化中加上气体分子间引力的影响， 受到科学家们的赞赏， 获得 1910 年诺贝尔物理奖。 由此，分子间引力又称范德华力，或简称分子间力。 分子间的分子间力比原子间的键力小得多， 大约是键力的 1/100， 它决定着物质的沸点、 熔点、气化垫、熔化垫、溶解度等物理性质，而键力决定着物质进行化学变化的难易等化学 性质。 以水、氧化汞受热分解为
例，利用图 3-12、3-13 进行分析，引出化学变化的实质： 由分子构成的物质在化学变化中， 化学变化 重新组合聚集成 分子──→原子────→新分子────→新物质。 加热 导出:氧化汞───→汞+氧气 思考:⑴从课本图 3-12、 3--13 中,你能从中发现分子、 原子在化学变化中有哪些变化规律？ ⑵从分子、原子观点出发， 你认为化学变化的实质应该是什么？ ⑶根据化学变化的实质，你知道什么叫原子吗？ ⑷根据化学反应的实质，你认为分子和原子有什么不同？ 学生阅读课文后回答上述思考题，得出原子的概念。 小结：⑴化学反应的实质 ⑵原子的概念 分子、原子的相似,相异及相互关系: 原子 概 念 相 似 性 相 异 性 相 互 关 系 化学变化中的最小粒子 小，轻，有
间隔。 同种原子性质相同； 不同种原子性质不同； 在化学反应中不能再分。 分子 保持物质化学性质的最小粒 子。 小，轻，有间隔。同种分子性 质相同； 不同种分子性质不同； 在化学反应中，分裂成原子， 由原子重新组合成新的分子。 备注 原子一定比 分子小吗？ 原子可以构成分子，由分子构成物质。 分子是由原子构成的。 构成物质的 如：氧气，氮气等原子也可以直接构成 无数多个同种分子构成物质。 粒 子 有 几 物质。如：金属 种？ 用心 爱心 专心 4 课题 3 水的净化 目的要求：了解纯水与自然水、软水与硬水的区别。 2．了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法。 重点：了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法。 难点：过滤和蒸馏等净化水的方法。 教学过程： 自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水都不是纯净物。因其含有一定的杂质而影 响人类的生活质量，给工农业生产带来诸多危害。我们学习本课题内容，目的在于了解水净 化的重要意义， 并学会根据人类的不同需要对水净化的一些重要方法。 学习中可根据身边条 件自制简易净水装置并对普通水进行净化， 从而深刻理解水的净化原理和实际意义。 也可参 观自来水厂，了解自来水厂的净水过程。 生活用水的净化某些农村，利用明矾溶于水后生成胶状物对杂质的吸附，使杂质沉降来 达到净水的目的。城市生活用水是经自来水厂来净化处理的，其净化过程见课本图 3-15。 注意：1．制作过滤器时滤纸和漏斗壁之间不要留有气泡，否则会影响过滤速度， （简称 “一无” ）而且滤纸边缘要低于漏斗口。 2．过滤时，盛浑浊液体的烧杯口要紧靠玻璃棒，使液体沿玻璃棒流入过滤器。玻棒下 端轻轻斜靠在三层滤纸的一边，以免弄破滤纸。过滤器中液体要低于滤纸边缘，否则，液体 就会从滤纸和漏斗壁之间流下，达不到过滤的目的。漏斗下口要紧靠下面烧杯的烧杯壁，使 滤波沿烧杯壁流下，不会向四周飞溅，而且提高过滤的速度。以上即为过滤操作中的“一无 二低、三靠” 。 思考：如果通过过滤得到的滤波仍浑浊可能是什么原因造成的？怎么处理？①滤纸破损 ②液体高于滤纸边缘③承接滤液的烧杯不干净等都是可能原因； 对仍然浑浊的液体应再次过 滤，直至澄清为止。讨论：日常生活中还可以采用什么物品代替实验室中的过滤器来过滤液 体，得到较纯净的水。 可以自制简易净水器，见课本图 3-23，用到的物品有砂石过滤层、活性炭层、蓬
松棉、 纱布等。说明：如果用活性炭层进行过滤，不仅可以滤去不溶性物质，还可吸附掉一些溶解 的杂质，除
去异味。市场的纯净水，有些就是利用活性炭吸附，过滤水中的杂质而得到的。 思考：天然水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理后得到的水是否是纯净物？不是，因为浑浊 的水虽然变澄清了，但这些过程除去的主要是不溶性杂质，水中还有许多溶解的杂质。 硬水及其软化 1．含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水，不含或含较少可溶性钙、 镁化合物的水叫软水。讨论：你可采用哪些简单的方法区分硬水和软水？（①加热 ②用肥 皂水）2．使用硬水给生活和生产带来的危害。3．硬水的软化。方法有许多，如煮沸、暴晒 等 制取蒸馏水过程与装置见课本图 3-21、图 3-22。注意：为了提高冷凝效果，冷凝管内 的水流方向是由下向上，注意进水管和出水管位置。讨论：1．蒸馏装置中温度计是测水的 温度，还是水蒸气温度？是测水蒸气温度。2．制取蒸馏水的简易装置中导气管很长，它起 到什么作用？冷凝的作用。 水体的净化方法 对于污染严重，经自净不能达到要求的水体，必须进行废水处理。针对不同的污染物， 有不同的废水处理方法，按原理分为物理法、生物法、物理化学法和化学法。 方法介绍 物理法主要利用物理作用分离废水中呈悬浮状态的污染物质，如沉淀法、筛滤法、气浮 法。 生物法是利用微生物作用， 使废水中的有机污染物转化为无毒无害的物质， 如好氧生物 处理法和厌氧生物处理法 用心 爱心 专心 5 物理化学法是通过吸附、混凝等过程将废水中污染物得以净化 化学法是利用化学反应的作用来分离和回收污染物或改变污染物的性质， 使其从有害变 为无害，如中和法、氧化还原法、化学沉淀法等。 3、 水体的化学净化方法 中和法 中和法的目的是调节废水的 pH 值。酸性废水可直接放入碱性废水进行中和，也可采用 石灰、石灰石、电石渣等处理；碱性废水可加入废酸、吹入 CO2 气体或用烟道废气中的 SO2 来中和。 氧化还原法 将溶解于水中的有毒物质， 利用其氧化或还原的性质， 将它转化成无毒或毒性甚小的新 物质，以达到处理的目的。 （1）氧化法 常用的氧化剂有空气、漂白粉、氯气、高锰酸钾和臭氧等。目前比较成熟的是用 漂白粉处理含氰废水，让有毒的 CN-离子转变成无毒的 CO2 和 N2，其反应式如下：
Ca(ClO)2+H2O+CN ---Cl +Ca(OH)2+N2+CO2 此外，Cl2 和 O3 是强氧化剂，比较常用；O3 能氧化大部分无机物和有机物，用 O3 处理后的废水由于不产生二次污染，能够进行生物处理，是一种很有前途的方法。 （2）还原法 主要选用的还原剂有铁屑，将重金属离子还原为单质沉淀而分离。如 Hg2 和 Hg 可与 铁发生置换反应达到分离。
水体污染物及危害 水体污染有两类：自然污染和人为污染。 人为污染是人类生活和生产活动中产生的废水对水体的污染， 包括生活污水、 工业废水、 农田排水和矿山排水，还有废渣和垃圾倾倒在水中或岸边经降雨淋洗流入水体造成的污染 从污染的化学组成划分， 主要是酸碱盐等无机污染物、 重金属污染物、 耗氧
九年级化学 第三单元自然界的水教案 人教新课标版.
