唐山市优质示范课——水的组成 课件+教学设计+ 导学案+说课稿

课题3  水的组成   第1课时   说课

唐山市丰润区第三中学么佳

大家好我说课的内容是《水的组成》第一课时。2022版课程标准强调核心素养，如何在水的组成这节课当中落实核心素养，我将从设计理念、学情分析、素养目标、教学思路、教学过程、教学反思六个方面谈谈本课题的教学设计。

一、设计理念

1、课标分析

“水的组成”在《义务教育化学课程标准（2022版）》中对应的一级主题为“物质的性质与应用”“物质的组成与结构”，二级主题为“水和溶液”“元素、分子、原子与物质”，标准维度为认识水的元素组成，知道水由水分子构成，水分子由氢原子和氧原子构成，通过科学史体会科学家探索物质的组成与结构的智慧，知道可以通过实验、想象、推理、假说、模型等方法探索物质的结构，初步学习探究物质组成的基本思路和方法，了解人类对物质的组成与结构的探索是不断发展的。活动与探究建议是水的组成及变化的探究。

2、教材分析

“水的组成”是人教版九年级上册教材第四单元“自然界的水”课题3的内容。关于“水和溶液”，在教材第4单元“自然界的水”中介绍了水的组成、水的净化及水资源的综合利用等内容，在第9单元介绍了物质的溶解、水溶液的组成及表示、溶液的性质、溶解与结晶等。就物质的组成和结构而言，第3单元介绍了分子、原子、元素的概念，知道物质在宏观上由元素组成，微观上由分子、原子等微观粒子构成，化学变化中原子种类不变、元素组成不变等内容。关于探究物质组成的思路和方法，教材在第2单元中介绍了空气的组成，并用实验探究出氧气在空气中所占的体积分数，对混合物进行组成分析，而综观人教版教材，针对化合物元素组成的研究，水的组成是唯一的课时。

3、内容分析

本课时通过从“氢气燃烧”和“水的电解”两个实验，从元素和微粒角度分析水的组成和变化，物质由元素组成、微粒构成的化学观念和形成“宏观—微观—符号”三重表征的转化能力。从“分”“合”两个角度认识水的组成，“定性和定量”结合的实验方法体建立研究纯净物组成成分的科学思维。通过氢气的燃烧实验，水的电解实验探究，培养学生科学探究的能力和创新意识。以人类认识“水的组成”的化学发展史展示人类探索物质成分的一般思路和方法，可让学生感受和体验科学发展的过程，从中学到科学研究的方法，领悟科学本质，形成像科学家一样思考的科学精神与态度。

基于以上教学分析，本节课以化学发展史中水的组成发现过程为教学线索，培养学生化学学科思维，探索“教、学、评”一体化的教学模式。这部分内容的教学不只是让学生掌握具体的知识，更重要的是帮助学生形成认识物质的方式，建立研究物质的思维模型，实现从教知识到教技能、教思想的教学方式转换。

二、学情分析

对于现阶段的学生，在学习本课题之前，已形成了元素、分子、原子等基本概念，能画出单质分子的简单模型图，但对于元素守恒、分子由原子构成等宏观及微观的认识都是相互孤立的。本节课首先要把这些孤立的认识进行系统整合，形成从宏观到微观、从定性到定量来研究物质组成的思维；其次，学生已学习了氧气，具备了气体收集、检验等基本实验技能，但还停留在实验操作、观察现象和得出结论的阶段，对于水的组成的探究设计，是茫然的，因而本节课需要发展学生基于理论推理的实验探究能力。

三、素养目标

1、教学目标

（1）通过对“氢气燃烧”和“水的电解”实验现象的证据推理，分别从宏观和微观、定性和定量视角认识水的成分。

（2）初步形成探索物质成分的一般思路和方法。

（3）发展证据推理素养，构建研究物质组成的思维模型，建立“宏—微—符”三重表征的化学学科思维，形成严谨求实的科学态度，和勇于创新的科学精神。

2、评价目标

（1）通过分析氢气燃烧和水的电解化学变化，诊断与发展学生对水的组成、氢气的性质以及单质、化合物、氧化物概念等知识的认知水平，诊断与发展学生对模型认知、宏微结合的思维与方法的认知水平。

（2）通过探究氢气燃烧和水的电解实验，诊断和发展学生建构认知模型、探究实践的能力。

（3）通过对化学家探究水的组成历史进程的了解，诊断并发展独立思考、敢于质疑和批判的创新精神。

我们的化学堂课不仅仅要让学生掌握物质的基础知识，更应该使学生学会问题解决的能力，以此促进学生核心素养的全面提升。基于对本节课核心素养发展功能的挖掘，通过学案，将学与评的任务贯穿在水的组成这一教学情境中。教师在教学过程中引导和指导学生完成学案任务，通过学习任务的完成情况评估学生的目标达成度，从而将“教、学、评”活动有机结合，形成合力共同为达成目标服务。

四、教学思路

五、教学过程

（一）从空气组成到水的组成

问题导入：水如空气一样是我们生活中最常见的物质，水是由什么组成的？水的化学符号是什么？学生根据已有知识进行回答：水是由氢元素和氧元素组成的。水的化学符号是H₂O。

启发思考：通过拉瓦锡探究空气组成的实验能否推理出探究水的组成的一般思路和方法？激活元素等相关知识，寻找新的知识增长点，通过类比推理引导学生初步建立“分”“合”法探究物质组成的思想。

学习评价：多数学生可以正确推断红色粉末的元素组成，能够应用元素守恒观解决问题。通过反应类型的引导，在小组交流后学生可以得出探究物质组成的一般思路，并类比推出探究水的组成的方法，但部分同学语言表达不准确。

（二）合成法初探水的组成——氢气在氧气中燃烧

追溯化学史，引出利用氢气燃烧探究水的组成的方法。观看氢气的验纯和氢气的燃烧演示实验，推测氢气的性质和检验方法，完成学案。

思考：氢气燃烧的火焰为什么看上去是黄色的？

视频展示氢气燃烧改进实验，通过对“氢气燃烧”时火焰颜色的讨论，以及对实验的创新改进，使学生体会尊重客观事实、敢于质疑、勇于创新的科学精神。

问题：写出氢气燃烧的文字表达式，并标明反应类型，分析水的元素组成。

通过重现经典实验，设置“现象证据推理——文字表达式——反应类型判断——比较反应物和生成物的元素种类”等问题串，引导学生初步形成从“合成”角度认识水的元素组成，体会探索物质成分的学科思维方式。

设疑：氢气在空气中燃烧生成水的实验，能否严谨证明水是由氢、氧元素组成？卡文迪什的实验有哪些优点？

在探究活动中，以趣激思、以疑引思，积极展开小组思辨、讨论，引导学生形成严谨求实的科学态度，形成科学素养。

学习评价：通过实验现象，学生能够较完整的描述氢气的性质和氢气燃烧的实验现象，无明显错误。学生依据元素守恒观能准确推断出水的组成。但缺少对实验严谨性的质疑。

（三）分解法再探水的组成——水的电解

思考：对比“水的生成”说明拉瓦锡探究“水的组成”的思路。引出电解水实验。学生实验，设计检验气体的方案，观察实验现象，完成学案。

从实验操作、设计方案、现象描述、化学用语等角度进行评价，诊断学生能否形成认识物质组成的思维模型。

思考：通过电解水实验现象是否有充足的证据能够推断出水的组成？

从定性到定量对水的组成进行分析、推理、判断和判断，形成敢于质疑、严谨求实的科学态度。

小结：我们可以利用合成和分解的方法，从定性和定量两个角度，对水的组成进行探究。

设疑：由氢、氧元素组成的纯净物一定是水吗？

学生很容易联想到能制取氧气的过氧化氢溶液，引出探究水分子的微观构成及水的化学式。

学习评价：学生观察电解水演示实验及放大后的电极表面现象视频能准确描述实验现象，写出反应文字表达式，推出水是由氢、氧两种元素组成的。但在气体检验环节，学生受惯性思维影响，站在已知气体的角度回答问题，经过引导后能及时调整角度，设计出用燃着的小木条来检验未知的正、负极气体。说明学生对检验气体的方法已经掌握，但推理的缜密性仍需加强。

（四）微观视角深探水的组成

提供资料：同温同压下，气体的体积之比等于气体分子数之比。结合电解水实验现象氢气氧气体积比为2:1，推断水中氢原子和氧原子个数比。

证据与推理：氢气体积是氧气体积的 2 倍，在同温同压下，同体积的气体分子个数相同。所以，氢分子个数是氧分子的 2 倍。一个氢分子含有 2 个氢原子，一个氧分子也是含有 2 个氧原子。所以水分子中氢原子个数也是氧原子的 2 倍。

从数学角度分析水分子有多种组合：H₂O、H₄O₂、H₆O₃……科学家们通过更精准的实验测量出1个水分子中有2个氢原子和1个氢原子，从微观角度认识了水分子，并用符号H₂O代表水。

播放2014年，我国科学家首次看到水分子图像的视频，展示我国的科技力量，鼓舞学生科技报国，培养其勇于创新、踏实求是的科学态度和责任担当。

提问：你能用模型表示水电解的微观过程吗？你有哪些发现？

通过画图并分析模型，由宏入微，构建认识水及其变化的微观模型，实现对物质宏观表述、微观模型、符号表示这三重表征的统一性认识，促进学科核心素养的进一步落实和发展。

学习评价：多数同学能够从原子、分子角度认识物质及其变化过程，遵守化学反应前后原子的种类和个数不变的原则画出水电解的微观过程，语言表述较完整，较好的完成了宏观、微观、符号三重表征的高阶思维活动的学习。

（五）巩固提升——构建思维导图

以模型建构的方式进行知识与方法的梳理，构建研究物质组成的思维模型，并通过对铜锈成分的分析来诊断学生用模能力。

学习评价：学生能把生成水和电解水两个实验按化合及分解的思维角度整理出来，对于定性、定量两个名词需要进一步加强表达。学生能准确表达出水的宏观组成与微观结构，达到了预期的目标。

（六）完成学习评价表

将评价任务、评价结果与反馈明示给学生，课上融入教学过程，使评价任务成为改进和完善学习、评估学习效果的重要手段，从而实现“教、学、评”一体。

（七）作业与拓展学习设计

作业与拓展学习设计分为基础性作业和拓展性作业，构建思政元素迁移情境，促使学生学后反思，理性看待氢能源，形成绿色可持续发展观；化学联系生活，通过自制实验，激发学生创新意识，形成像科学家一样思考的重要态度，增强自信，促进具体知识向核心素养的转化。

六、板书设计

本节课板书设计简洁明了，重点突出，帮助学生更好的进行知识结构的梳理。

七、教学反思

本节课教学围绕预设目标，充分利用学案串联学习任务，引导学生从已有经验出发，沿着历史上科学家们研究水的发展进程，逐步深化对水的组成的认知。通过课堂上学案展示、师生互动，对学生学习任务完成度及学习目标达成度进行即时评价与反馈。评价结果表明: 学生积极参与实验设计，完成实验操作，能从实验现象、数据分析中逐步找到证据并推理归纳出水的组成，过程中对物质的元素观以及水分子的微观构成的理解进一步提高。

虽然学习中还存在对元素守恒观的理解深度还不够，验证实验的设计在表达上不够严谨以及在最后画微观结构图不够准确，但通过同学互评、教师引导、追问、评析及最后测评等，都得到了及时解决。“教、学、评”一体化的教学模式，有效促进了素养导向的教学目标的达成。