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沪教版（全国）（2024）化学九年级上册《水的组成和净化》教案及反思一、教材分析：《水的组成和净化》是沪教版九年级上册化学教材中的重要内容。
本节课将从水的组成探究入手，引导学生认识水的微观构成，进而探讨水的净化方法。
这部分内容不仅是对前面所学化学知识的综合应用，也为后续学习溶液、酸碱盐等知识奠定基础。
通过本节课的学习，学生将进一步理解化学学科研究物质的方法和思路，提高实验探究能力和科学思维能力。
二、教学目标：【知识与技能】：1.了解水的组成，通过电解水实验认识水的微观构成。
2.知道水的净化方法，如沉淀、过滤、吸附、蒸馏等。
3.初步学会过滤操作。
【过程与方法】：1.通过电解水实验，培养学生的观察能力和分析问题的能力。
2.通过对水净化方法的讨论和实验操作，培养学生的实验设计和动手能力。
【情感态度与价值观】：1.感受化学与生活的密切联系，增强节约用水和保护水资源的意识。
2.培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的精神。
三、教学重难点：【教学重点】：1.电解水实验及水的组成。
2.水的净化方法及过滤操作。
【教学难点】：1.从微观角度理解水的组成和电解水的化学变化。
2.过滤操作的要点和注意事项。
四、学情分析：九年级学生在之前的学习中已经对物质的性质有了一定的了解，并且具备了基本的实验操作技能。
但对于从微观角度认识物质的组成和变化，以及较为复杂的实验操作，还需要进一步的引导和训练。
此外，学生在生活中对水的净化有一定的感性认识，但对于净化的原理和方法缺乏系统的理解。
五、教法和学法：【教法】：1.讲授法：讲解水的组成和净化的相关知识。
2.实验法：通过电解水实验和过滤实验，让学生直观感受化学变化和实验操作。
3.讨论法：组织学生讨论水的净化方法和水资源保护，培养学生的思维能力和合作精神。
【学法】：1.自主学习：通过阅读教材和查阅资料，了解水的组成和净化的基本知识。
2.实验探究：积极参与实验操作，观察实验现象，分析实验结果，提高实践能力。
初中化学上册第四单元知识点归纳一、水的组成1. 电解水实验实验装置：水电解器（或简易装置，由水槽、试管、电极等组成）。
实验现象通电后，两电极上都有气泡产生。
与电源正极相连的试管内产生的气体体积小，与电源负极相连的试管内产生的气体体积大，体积比约为1:2。
气体检验正极产生的气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气（O₂）。
负极产生的气体能燃烧，产生淡蓝色火焰，证明是氢气（H₂）。
实验结论水是由氢元素和氧元素组成的。
化学方程式：。
2. 氢气物理性质无色、无味、难溶于水的气体，是密度最小的气体。
化学性质可燃性：（现象：产生淡蓝色火焰，放出热量）。
氢气的验纯原因：氢气与空气（或氧气）混合点燃可能发生爆炸。
方法：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下移近酒精灯火焰，松开拇指点火，如果听到尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯；如果听到轻微的“噗”声，表明氢气较纯。
二、水的净化1. 水的净化方法沉淀静置沉淀：让水中的不溶性固体杂质自然沉降到水底。
吸附沉淀：加入絮凝剂（如明矾），明矾溶于水后生成的胶状物对杂质有吸附作用，使杂质沉降。
过滤过滤装置：由漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯、铁架台（带铁圈）等组成。
操作要点：“一贴、二低、三靠”。
“一贴”：滤纸紧贴漏斗内壁。
“二低”：滤纸边缘低于漏斗边缘；液面低于滤纸边缘。
“三靠”：烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒轻靠三层滤纸处；漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。
过滤后滤液仍浑浊的原因：滤纸破损；液面高于滤纸边缘；仪器不干净等。
吸附常用吸附剂：活性炭。
活性炭具有疏松多孔的结构，有很强的吸附性，可吸附水中的色素和异味。
蒸馏原理：利用混合物中各成分的沸点不同，将其分离。
蒸馏得到的水是纯净物，可认为是净化程度最高的水。
2. 硬水和软水定义硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水。
软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
鉴别方法用肥皂水。
取等量的水样，加入等量的肥皂水，振荡，产生泡沫多、浮渣少的是软水，产生泡沫少、浮渣多的是硬水。
水的组成与净化（提高）【学习目标】1.掌握水的电解实验和水的组成；掌握过滤、吸附、蒸馏等净化操作和原理。
2.掌握单质和化合物的概念和区别；学会检验氢气纯度的方法。
3.知道硬水与软水的区别，了解硬水的危害及硬水的软化方法；了解防止水污染的方法。
【要点梳理】要点一、水的电解实验1.实验装置：（高清课堂《水的组成与净化》一）2.实验现象：（1）电极上均有气泡产生；(2) a、b两试管中气体体积比约为2:1。
3.气体验证：（1）a中气体点燃火焰呈蓝色（若气体量少，可能有爆鸣声），证明是氢气；（2）b中气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气。
4.实验结论：水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。
水氢气+氧气H2O H2 O2从上面的实验和发生的化学反应可以说明，水是由氢元素和氧元素组成的。
【要点诠释】1.电解水时电极上出现的气体可巧记为“正氧负氢、氢二氧一”。
2.理论上水分解产生氢气和氧气的体积比为2:1，但由于氧气比氢气在水中溶解的量多，所以实验中氢气与氧气的体积比往往大于2:1。
要点二、氢气1.物理性质：氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小（最轻的气体）。
2.化学性质：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热，生成水。
氢气+氧气水H2O2 H2O3.检验氢气的纯度：（1）验纯的原因：如果氢气不纯，当空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%-74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。
所以点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。
（2）验纯的方法：如图所示，收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。
若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，需要再收集检验。
若声音很小或听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。
【要点诠释】1.经检验不纯需要用排空气法再重新收集时，要用拇指按住试管口一会，否则试管内的氢气火焰可能还未熄灭，有可能使气体发生器内不纯的氢气燃烧发生爆炸。
鲁滨逊喝水鲁滨逊流落在荒岛上，他只能从池塘中取得一些泥水。
这些泥水可饮用吗？他能否从中提取洁净的饮用水？水的净化和组成●静置沉淀：让部分不溶杂质沉到水底。
不能去除悬浮在水中及浮于水面的固体物质。
●加絮凝剂：通常使用明矾，其原理是明矾溶于水后生成一种叫氢氧化铝的胶状物，它具有较强的吸附作用，能吸附水中的悬浮杂质，使杂质沉降来达到净水的目的。
●活性炭吸附：吸附除去水中的臭味和残留的少量不溶性杂质。
（属于物理变化）●投药消毒：杀灭水中的细菌、病毒。
（属于化学变化）●过滤操作的准备：取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形（一边为一层滤纸，另一边为三层滤纸），放入漏斗内，使之紧贴漏斗内壁，用少量水润湿滤纸，使滤纸和漏斗内壁之间不能留有气泡。
【说明】滤纸不用水润湿无法紧贴漏斗内壁，滤纸与漏斗内壁之间有气泡会影响过滤速度，如果发现有气泡，应使用玻璃棒轻轻赶走气泡。
●安装过滤器：使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。
使滤液沿烧杯内壁流下，以免液滴飞溅。
●过滤操作：①先将玻璃棒轻轻斜靠在三层滤纸处；②取浑浊的水沿玻璃棒慢慢地倒入漏斗内，烧杯口紧靠在玻璃棒上；③液面始终低于滤纸的边缘。
●过滤操作的要点归纳：“一贴、二低、三靠”“一贴”指制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。
“二低”指液面低于滤纸边缘，滤纸低于漏斗口。
“三靠”指盛待过滤液体的烧杯口紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠在三层滤纸处，漏斗的下端管口紧靠在烧杯内壁上。
●过滤的应用：过滤法是混合物分离的方法之一，适用于固体与液体的分离，也适用于两种固体的分离（必须满足一种固体易溶于水，另一种固体难溶于水），过滤法是混合物分离常用的物理方法。
●硬水：含较多可溶性钙、镁化合物的水。
软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。
●鉴别：用肥皂水即可区分。
产生泡沫较多的是软水，易起浮渣的是硬水。
●硬水的危害：使用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂也洗不净衣物，时间长了还会使衣物变硬；锅炉用水硬度高了十分危险，因为锅炉内结垢后不仅浪费燃料，而且会使锅炉内管道局部过热，易引起管道变形或损坏，严重时还可能引起爆炸。
水的组成与净化（提高）【学习目标】1.掌握水的电解实验和水的组成；掌握过滤、吸附、蒸馏等净化操作和原理。
2.掌握单质和化合物的概念和区别；学会检验氢气纯度的方法。
3.知道硬水与软水的区别，了解硬水的危害及硬水的软化方法；了解防止水污染的方法。
【要点梳理】要点一、水的电解实验1.实验装置：（高清课堂《水的组成与净化》一）2.实验现象：（1）电极上均有气泡产生；(2) a、b两试管中气体体积比约为2:1。
3.气体验证：（1）a中气体点燃火焰呈蓝色（若气体量少，可能有爆鸣声），证明是氢气；（2）b中气体能使带火星的木条复燃，证明是氧气。
4.实验结论：水在直流电的作用下，发生了分解反应，生成了氢气和氧气。
水氢气+氧气H2O H2 O2从上面的实验和发生的化学反应可以说明，水是由氢元素和氧元素组成的。
【要点诠释】1.电解水时电极上出现的气体可巧记为“正氧负氢、氢二氧一”。
2.理论上水分解产生氢气和氧气的体积比为2:1，但由于氧气比氢气在水中溶解的量多，所以实验中氢气与氧气的体积比往往大于2:1。
要点二、氢气1.物理性质：氢气是一种无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气的小（最轻的气体）。
2.化学性质：纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热，生成水。
氢气+氧气水H2O2 H2O3.检验氢气的纯度：（1）验纯的原因：如果氢气不纯，当空气里混入氢气的体积达到总体积的4.0%-74.2％时，点燃就会发生爆炸，这个范围叫做氢气的爆炸极限。
所以点燃氢气前一定要检验氢气的纯度。
（2）验纯的方法：如图所示，收集一小试管氢气，用拇指堵住试管口，使试管口稍向下倾斜，接近酒精灯火焰，再移开拇指点火。
若听到尖锐的爆鸣声，则表明氢气不纯，需要再收集检验。
若声音很小或听到轻微的“噗”声，说明氢气已纯净。
【要点诠释】1.经检验不纯需要用排空气法再重新收集时，要用拇指按住试管口一会，否则试管内的氢气火焰可能还未熄灭，有可能使气体发生器内不纯的氢气燃烧发生爆炸。
2.点燃任何可燃性气体（如氢气、一氧化碳等）之前都要检验气体的纯度，以防止发生爆炸。
3.氢气是理想的能源（氢气燃烧放热多，燃烧产物不污染环境）。
当前发展氢能源所面临的主要问题有：高效、经济的制氢方法；贮存、运输氢气的安全问题等。
要点三、单质和化合物1.单质：由同种元素组成的纯净物叫做单质，如氧气、氮气、铁、铜等。
2.化合物：由不同种元素组成的纯净物叫做化合物，如水、二氧化碳、高锰酸钾、氧化铁等。
3.氧化物：由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素的叫做氧化物，如二氧化碳等。
单质化合物氧化物区别宏观组成由同种元素组成由不同种元素组成由氧元素和另一种元素组成微观构成由同种原子直接构成或由同种元素的原子构成的分子不同种元素的原子构成的分子不同种元素的原子构成的分子化学性质不能发生分解反应在一定条件下可以发生分解反应在一定条件下可以发生分解反应分类可分为金属、非金属、稀有气体三类可分为酸、碱、盐、氧化物等金属氧化物、非金属氧化物联系都是纯净物，都有固定组成，某些单质在一定条件下发生化合反应可以生成化合物，某些化合物在一定条件下发生分解反应可以生成单质【要点诠释】“氧化物”与“含氧化合物”不一样，后者包含着前者。
化合物中只要含有氧元素，就是含氧化合物，如高锰酸钾属于“含氧化合物”但不属于“氧化物”。
要点四、水的净化（高清课堂《水的组成与净化》）1.自来水的净化过程：自来水的生产过程可分为以下几个步骤：（1）先加入絮凝剂，使悬浮在水中的微小颗粒状杂质被吸附凝聚，然后在沉淀池中沉降分离；（2）使沉淀池里较澄清的水，经过滤池和活性炭吸附池，得到更清的滤后水；（3）在滤后水中通入适量氯气（或二氧化氯）进行消毒灭菌后，得到较纯净的自来水（自来水属于混合物）。
2.纯水与天然水的区别：纯水是无色、无臭、清澈透明的。
自然界中的河水、湖水、井水、海水等天然水里含有许多可溶性和不溶性杂质，因此常呈浑浊。
3.明矾的净水作用：明矾常用作絮凝剂。
它能在水中生成凝胶状的物质，该物质具有很强的吸附能力，能使水中细小的悬浮杂质集结而下沉。
4.活性炭的净水作用：活性炭具有疏松多孔的结构，能够吸附色素、异味、不溶性杂质和部分可溶性杂质。
【要点诠释】在净化水的方法中，净化程度由低到高的顺序依次为：静置沉淀、过滤、吸附、蒸馏。
要点五、过滤和蒸馏1.过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。
（1）过滤器的准备（如图甲）：取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形（一边是一层滤纸，另一边是三层滤纸），放入漏斗内，使之紧帖漏斗壁，用少量水润湿滤纸使滤纸和漏斗壁之间不要留有气泡。
甲乙（2）安装过滤器（如图乙）：使漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁。
（3）过滤操作：将浑浊的液体混合均匀后，沿玻璃棒慢慢倒入漏斗内进行过滤。
2.蒸馏：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，冷凝成液体，这种方法叫蒸馏。
蒸馏可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液体中的不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。
蒸馏水就是用蒸馏的方法得到的。
蒸馏装置如图所示：【要点诠释】过滤的操作要点是“一贴，二低，三靠”：一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁（中间不要留有气泡，否则会影响过滤速度）。
二低：（1）滤纸边缘低于漏斗边缘；（2）过滤器中液面低于滤纸边缘（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）。
三靠：（1）盛待过滤液的烧杯口要紧靠玻璃棒，使液体沿玻璃棒流入过滤器；（2）玻璃棒下端轻轻斜靠在三层滤纸的一边，以免弄破滤纸；（3）漏斗下端要紧靠在下面烧杯的内壁，使滤液沿烧杯壁流下（否则滤液会向四周飞溅，而且影响过滤的速度）。
要点六、硬水和软水1.硬水：含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫做硬水。
泉水、井水等都是硬水。
2.软水：不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫做软水。
蒸馏水属于软水。
3.硬水的危害：硬水除对生活(如洗涤)和生产(如锅炉)有危害外，长期饮用硬度很高的水，对人体的健康也有不利的影响。
4.硬水软化的方法：生活中常用煮沸的方法降低水的硬度，实验室常用蒸馏的方法得到蒸馏水以降低水的硬度，在工业上常用离子交换法和药剂软化法来得到软水。
【要点诠释】硬水和软水的区别方法：在水中滴加肥皂水，搅拌，产生泡沫较多的是软水，泡沫较少或有浮渣出现的是硬水。
要点七、爱护水资源1.水污染的来源：（1）工业生产中“三废”（废水、废渣、废气）的任意排放；（2）农业生产中农药、化肥的不合理施用；（3）石油、重金属离子对水体的污染；（4）生活污水的任意排放。
2.水体污染的危害：（1）工业废水及农药等含有毒物质影响人类和水生植物生长，危害人类健康。
（2）含磷洗涤剂、化肥及生活污水含有大量植物营养物质，大量排放，引起水的富营养化。
3.防止水污染的主要措施：（1）提高环保意识，加强水质的监测。
（2）工业“三废”要进行综合利用和经处理后再排放。
（3）农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。
【要点诠释】地球上水的储量是丰富的，但淡水资源短缺且分布不均匀。
再加上近年来水污染现象的加重，所以我们必须爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要防止水体污染。
【典型例题】类型一、考查水的电解实验1.下列说法中正确的是（）①电解水时，与电源负极相连的电极上产生气体的质量比正极小，且具有可燃性；②电解水时，正、负两极分别有氢气和氧气，而且体积比约为2：1；③电解水时，与正极相连的玻璃管内汇集的气体比与负极相连的气体体积小。
A.①③B.②③C.①②D.①②③【答案】A【解析】本题考查电解水实验。
电解水时正极产生氧气，负极产生氢气，正极和负极产生气体的体积比约为1∶2，质量比为8∶1。
【总结升华】电解水是化学变化，反应前后原子的种类、个数、质量都不改变。
与正极相连的试管中产生的是氧气，能使带火星的木条复燃；与负极相连的试管中产生的是氢气，能燃烧。
该实验说明水是由氧元素和氢元素组成的。
举一反三：【变式】下图中图a是电解水的简易装置，图b为电解水生成气体的体积与时间的关系图。
试回答下列问题：(1)图a中电源的正极是，负极是。
（填甲或乙）(2)接通电源后，甲管内水位下降的快，其原因是。
(3)若用点燃的火柴检验B气体（如图b），现象是，说明气体B有性质，气体B的名称是。
(4)实际操作中，甲、乙体积比常大于2：1，原因是。
【答案】（1）乙甲（2）甲管内产生的气体多（3）火柴燃烧得更旺支持燃烧氧气（4）氧气比氢气在水中溶解的量多类型二、考查水的净化、硬水和软水2.水是生命之源，应该爱护水资源。
下列净化水的方法中发生了化学反应的是（）A.通过蒸馏来净化水B.通过过滤来净化水C.用活性炭来净化水D.用明矾来净化水【思路点拨】本题考查物理变化和化学变化的区别，记住有关概念及过滤等净水操作方法是解题的关键。
【答案】D【解析】ABC净水过程都没有新物质产生，只有D明矾净水的原理是：明矾溶于水后生成的胶状物对杂质的吸附，使杂质沉降除去。
【总结升华】化学变化的基本特征是有其他物质生成。
3.（2015•长沙中考）今年，我国西藏靠尼泊尔地区边界发生了多起地震，灾区饮用水被严重污染，为确保灾民的生活用水安全，急需对水进行净化处理。
下列措施中，不属于净水方法的是（）A．吸附沉淀B．过滤C．静置沉淀D．加肥皂水【思路点拨】根据已有的水的净化的知识进行分析解答，水的净化就是除去水中含有的杂质。
【答案】D【解析】A、吸附沉淀能除去水中的不溶性固体杂质，属于净化水的方法；B、过滤能除去水中的不溶性固体小颗粒，属于净化水的方法；C、静置沉淀能除去水中的不溶性固体杂质，属于净化水的方法；D、肥皂水用来鉴别硬水和软水，不能用来净化水，不属于水的净化方法。
【总结升华】在净化水的方法中，净化程度由低到高的顺序依次为：静置沉淀、过滤、吸附、蒸馏。
举一反三：【变式1】（2014·株洲中考）地球上可利用的淡水不到总水量的1％，我们应爱护水资源。
下列有关水的说法正确的是（）A．海水都是混合物，淡水都是纯净物B．通过水的电解实验可以得到“水是由氢气和氧气组成的”结论C．爱护水资源主要应从节约用水和防治水体污染两方面采取措施D．硬水是含有可溶性钙镁化合物的水，软水是不含可溶性钙镁化合物的水【答案】C【解析】淡水中常溶解一些钙镁化合物等杂质，也是混合物，A错误；通过水的电解实验可以得到“水是由氢元素和氧元素组成的”结论，因水是化合物不是混合物，不可能由氢气和氧气组成，B错误；爱护水资源主要应从节约用水和防治水体污染两方面采取措施，C正确；硬水和软水是根据水中溶解的可溶性钙镁化合物的含量多少划分的，D错误。
【变式2】自来水厂净化过程中要分步加入下列试剂，其中用于除去臭味的是( )A.明矾B.活性炭C.氯气D.漂白粉【答案】B类型三、考查单质和化合物4.下列叙述正确的是（）A．由同种元素组成的物质就是单质 B．由不同种元素组成的物质就是化合物C．单质一定是由一种元素组成的D．化合物一定是由两种元素组成的【思路点拨】此题主要考查同学们对单质、化合物概念的理解程度。
