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第三章水氢
§3－1 水是人类宝贵的自然资源 【教学目的】
1．让学生了解一些有关水在自然界的分布情况及其人类关系的常识，使学生了解水的重要性
2．使学生初步了解水污染的严重后果和防止污染的重要意义，从而进一步加强环保意识
【教学重点】节水和防止水污染 【教学难点】节水和防止水污染 【教学方法】讲述法、实验法 【教学过程】
我们知道空气对我们来说是生命存在的一个必不可少的物质，那么，还有什么物质对生命有重要作用，可与空气相比较的呢？那就是水，今天我们就来讨论一下关于水的问题。
水是由哪些元素组成的，它属于哪一类物质，它在自然界中主要以什么状态形式形成。
水是氢元素和氧元素组成的，属氧化物，它在自然界中主要以液态和固态形式存在，还有一些以气态形式存在。 一、水的自然界存在
阅读课本P45页“水的存在”。
水占地球表面的3／4，人体中约占体重的2／3，鱼体含水达70－80％，蔬菜含水达90％以上。
水是生命产生和存在的基本前提，它是构成任何生物体的基本成份，没有水，人和动植物都不能生存。水对工农业生产也有巨大的作用。 二、水对工、农业生产的作用。 阅读课本P45－46页“水与工、农业”，讲解水与人类的关系，强调水的重要性。 知道了水对人类活动的重要性之后，我们就该懂得如何来保护水资源。 三、保护水资源 1．节约用水
水对人类活动是极其重要的，虽地球上水的含量还不到总水量的1％，且分布不均，故需要节约用水。 2、水的污染
污染原因：工业上排放的“三废”，生活污水的任意排放，农业生产施肥、农药的不合理利用等，都会造成水的污染。 3．预防和消除水的污染
由于水污染严重影响人类的生活，以及工业生产，故需采取各种措施来预防和消除水源的污染，保护和改善水质，工业“三废”经处理后再排放，农业上合理利用农肥和农药等。
【小结】1．水的重要性2．水的存在3．水的污染、预防和消除污染
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§3－2 水的组成
【教学目的】
1．了解水的物理性质
2．通过电解水的实验，了解水是由氢、氧两种元素组成的。 【教学重点、难点】根据电解水的实验确定组成水的成分元素 【教学用具】水电解器
【教学方法】讲述法、实验法 【教学过程】
前面一节课我们学习了水对人类生活，工农业生产都具有重要意义，水到底具有哪些性质呢？它又是由什么元素组成的呢？首先，我们来学习水到底具有哪些物理性质。
一、水的物理性质
出示样品：让学生观察水的样品，并结合生活实际，回答水具有哪些物理性质： 水是一种无色、无味的透明液体，水的凝固点是0℃，沸点是100℃，4℃时密度最大为1克／厘米3，水结冰时，体积膨胀，冰的密度小于水的密度，能浮在水面上。
二、水的组成
用霍夫曼水电解器进行水的电解实验
注意：观察实验所发生的现象，注意两种气体的体积比。
两管都产生气体，与电源正极相连的一管其体积较小，另一个管气体体积较大，它们之间的体积比为1：2
通电停止后，分别检验气体的性质，与电源正极相连的一管，生成的气体能使带火星的木条复燃，证明其是氧气，与电源负极相连的一管，生成的气体能，并产生淡蓝色火焰，证明这种气体是氢气。水的化学式为H2O，同时说明了水是由氢元素和氧元素所组成。因为水电解可生成氢气和氧气，所以水是由氢元素和氧元素组成。
问：水是属于混合物，还是纯净物？ 属纯净物，是一种化合物，一种氧化物。
当水电解时，生成氢原子和氧原子，2个氢原子结合生成一个氢分子，2个氧原子结合生成一个氧分子，很多的氢分子聚集为氢气，很多氧分子聚集成氧气。 水通电发生的是化学反应，其实质是水分子里氢原子和氧原子重新组合的过程，可见，在化学反应里，分子可分，而原子不可分。
【小结】水是无色、透明的液体，一种纯净物，水是由氢、氧两种元素组成。
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§3－3 氢气的实验室制法（第一课时）
【教学目的】
1．使学生掌握实验室用金属和酸反应，制取氢气的化学反应原理 2．理解什么样的反应是置换反应
3．学习用向上排空气法和排水法收集氢气的方法 【教学重点、难点】
1．实验室制氢气的反应原理和基本操作 2．检验氢气纯度的方法
【教学用具】橡皮塞、酒精灯 【教学方法】讲述法、实验法 【教学过程】
上一节课，我们通过水的电解，可知水是由氢元素和氧元素组成的，如何检验电解时产生的气体？
我们通过电解水可得到氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素两种元素组成，从实验中可知，氢气是一种可燃性气体，因为它是一种最轻的气体，故人们把它命名为“氢”。
用电解水来制取大量的氢气，耗电量大，工业上常用天然气或水煤气等原料来制备氢气。
一、氢气的工业制法
利用天然气或水煤气为原料进行制备。
前面我们已经学习过氧气的的制法，它的实验室制法和工业制法不同，这是因为它们的要求不同引起的，工业上要求量多，而实验室则是要求纯度高。同理，氢气的实验室制法的原理与工业制法的原理也不同。 二、氢气的实验室制法 1．反应原理
用金属和酸反应制得 2．原料及方法
①原料：金属常用锌或镁或，酸常用稀硫酸或盐酸。 ②实验方法：
演示：锌粒与稀硫酸反应。
（1）先在试管中放几粒锌粒，再加5亳升稀硫酸。
现象：锌粒逐渐减小，溶液表面可观察到有气泡产生，管壁发烫，反应放热。 （2）用燃着的木条放在试管口。
现象：生成的气体可以燃烧，产生淡蓝色的火焰。 问：产生淡蓝色火焰可能是什么气体？
（3）把反应完毕，试管里的液体倒入蒸发皿，加热，蒸发液体后冷却 现象：有白色固体生成，是硫酸锌固体。 锌＋硫酸→硫酸锌＋氢气 Zn H2SO4 ZnSO4 H2
阅读课本P50页小字前一段内容，并认真观察图3－6、图3－7。 因为氢气不溶于水（这个性质在电解水时已学过），故氢气可用排水法进行收集，再者由于氢气的密度很小，（说明一种气体密度大小，是通过它与空气的密度进
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行比较，而比较是主要通过比较它们的相对分子质量，空气的平均相对分子质量是29），而且它是我们所认识的气体中最轻的一种，故它可用向下排空气法收集。收集完氢气为防止散逸，应将充满氢气的集气瓶盖好并把口向下放置。 问：比较制取氢气与制取装置的异同？ 实验步骤：
1）．检查装置的气密性
2）．装料（先装锌粒，再装硫酸，长颈漏斗要插到液面下） 3）．收集
问：若某学生用向上排空气法收集氢气，实验完毕，能收集到氢气吗？ 问：用排空气法收集氢气与氧气，收集方法有何异同？ 实验室除了用锌和硫酸反应可以制取氢气外，还可用铁、镁、与盐酸反应来制取，其反应方程式如下：
铁＋硫酸→硫酸亚铁＋氢气 铁＋盐酸→氯化亚铁＋氢气 镁＋硫酸→硫酸镁＋氢气 镁＋硫酸→氯化镁＋氢气 锌＋盐酸→氯化锌＋氢气
分析：分析以上实验，反应有几个共同特点：都是金属和酸反应，即：一种单质和另一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，如：锌是单质，硫酸是化合物，氢气是单质，硫酸锌是化合物。这又是另一种反应类型－－置换反应。 置换反应。
1、定义：由一种单质跟一种化合物起反应，生成另一种单质各另一种化合物的反应。
练习：比较下列反应属于什么反应类型. （1）Zn+HCl→ZnCl2+H2 （置换反应） （2）KMnO4 →K2MnO4+MnO2+O2 (分解反应） （3）Mg +O2→MgO (化合反应） 原子团：
锌＋硫酸→硫酸锌＋氢气 Zn H2SO4 ZnSO4 H2
分析：硫酸分子里，1个硫原子和4个氧原子结合而成的SO4部分，在反反应前后没有变化，只是反应跟氢结合，反应后跟锌原子结合了，通常把硫酸里的SO4部分叫做硫酸根，它在化学反应里作为一个整体参加反,好像一个原子一样，这样的集团叫做原子团。
如：硝酸钠（NaNO3) NO3- 硝酸根 氯酸钠（NaClO3) ClO3- 氯酸根 氯化铵（NH4Cl) NH4+ 氢氧根
碱式碳酸铜〔NH4（OH）2CO3〕OH- 氢氧根CO32- 碳酸根
小结：实验室制取可以用金属和酸反应，最常用的是锌和酸反应。 实验选择固－液不加热型装置来制备氢气，欲收集到纯净的氢气，一般用排水法收集。
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§3－4 氢气的性质和用途（第一课时）
教学目的：1、使学生了解氢气的物理性质，掌握纯净的氢气和不纯的氢气点燃的不同现象。
2、了解点燃氢气之前为什么要检验氢气的纯度以及检验方法。 重点：
氢气的可燃性。
难点：检验氢气的纯度以及检验方法 【教学用具】橡皮塞、酒精灯、试管 【教学方法】讲述法、实验法 教学过程： 问：
1、实验室里制取氢气用到哪些药品，其反应方程式是怎样的。 2、什么是置换反应。 引入新课：
在前一节课我们已经接触过氢氯知道氢气的一些物理性质，现在我们来回忆归纳总结一下氢气的物理性质： 一、氢气的性质。 1、物理性质。 演示：先让学生阅读P53页“氢气的物理性质“这段内容：并演示图3－9实验。 现象：摇动导管时，肥皂泡迅速上升，并向上飘去。
结论：氢气是一种无色、无气无体，难溶于水，密度比空气小，沸点为－252°C熔点为－259°C，并注意与氧气的物理性质进行比较。 设问：实验室收集氢气为什么可以用向下排空法？ 答：因为氢气比空气轻，并举些生活的实际例子。 2、化学性质。
讲解：氢气在常温下化学性质稳定但在一定条件下可以发生化学反应。 a、点燃纯净的氢气。
讲解：回忆做水的电解时，在电源负极产生的气体可燃烧，并放出淡兰色火焰是氢气，氢气燃烧会生成哪些产物呢？
演示：氢气在空气中燃烧（干冷的烧杯罩在火焰上方） 现象：1、纯净的氢气在空气里安静地燃烧。 2、产生淡蓝色火焰。 3、烧杯壁上有水珠成。 4、放出大量的热。 结论：
如果氢气不纯混有空气（或氧气）点燃时会怎样呢？ b、点燃不纯的氢气。
演示：演示图3－11氢气的燃烧及氢气与氯混合气的爆炸实验。
现象：刚点燃时，氢气安静燃烧过一会儿，突然听到“的爆炸的声，塑料瓶被气流高高起。
分析：（1）点燃前纸筒内是纯净的氢气拿掉小孔上的纸团后，氢气从小孔逸出遇火燃烧。
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