水是由什么组成的？如果设计实验进行研究？初中化学水的结构探秘

沃德科学仪器　06-18 13:44

笔者以人教版化学九年级第四单元“自然界的水”中的课题“水的组成”为例，推介一堂笔者改进的实验，和大家一起进行变化与平衡、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识之间的探讨。

引入水的魔术实验

点燃塑料瓶中不纯的氢气，完成氢气爆炸实验，同时提醒学生注意观察实验现象，但大部分学生被爆炸声惊呆了，即只听到爆炸声而忽视其他现象。对此，可请观察到实验现象的学生描述并补充实验现象。笔者提醒学生：不纯的氢气在燃烧时会发生爆炸，而纯净的氢气可以在空气中安静地燃烧，同时引出氢气验纯的必要及实验操作方法。

实验揭秘，引发思考

揭秘魔术实验背后的化学原理———氢气燃烧时可以生成水，放出大量的热，由此推测氢气可以作为清洁能源。可是，如何获得氢气呢？有哪些途径？

指导学生分组实验

学生分组实验，共享实验结果，分享实验中的新发现。电解水实验能让学生近距离感受实际操作，培养学生的动手能力、观察质疑能力。方法为：接通电源，电压调至9V，待负极端玻璃管内收集约20mL氢气时，关闭电源。注意：玻璃管内气体体积的起点为5mL，故收集的气体体积相应要减掉5mL。

学生得出结论：两个电极附近都有气泡产生；正极产生的气泡较慢，负极产生的气泡较快。

水的组成分析领悟

思考领悟，引导学生分析———水通电分解的实质是什么？

分析：水分子变成氢分子和氧分子，这是化学变化。所以，在化学变化前后分子种类改变了，但原子的种类和数目却并未改变。得出结论：水是由氢、氧两种元素组成的。

水的组成的积极思考

引导学生明确两个实验的目的；分享实验过程中的问题和现象，进行交流探讨。学生提出的问题有：水被分解了，为何水电解器里还是有那么多的水？用“热得快”烧水时看到金属管上有气泡，那是氢气和氧气吗？这个是纯水吗？怎么有点滑？老师利用导线上的夹子夹住铅笔芯并放入水中，为什么夹子变黄了？水也变黄了？为什么氢气和氧气的体积比大于2∶1？为什么用直流电而不用交流电？将水电解产生的气体都收集在一起，点燃时会有什么变化？

水的组成的思考延伸

学生思考：将物理器材中的铁夹子放入水中通电，结果是水变黄且与正极相连夹子的生锈程度严重。笔者指导学生学以致用，找出其中的原因，并培养学生树立细致观察的习惯。