探究水的化学式

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1、探究水的化学式科学探究是多样的，不但有实验探究，也有理论探究。由于观察和实验既是科学研究最根本的方法，也是科学学习最根本的方法，所以，无论是在学术意义，还是在课程意义上，大多数探究都是含有观察实验的活动，而且我们也反对为了贪图省事，将实验探究改为理论探究。但是，理论探究也是科学探究的重要组成部分。发掘科学课程中的理论探究项目，对学生进行思维的训练，对于提高学生的科学探究能力，发展学生的思维，都是十分重要的。【案情】师：水是我们十分熟悉的东西，对水，你了解它的哪些知识？在教师的组织下，学生纷纷说岀他们了解到的关于水的许多知识，如水的分布、水的密度、水的三态、水能溶解许多物质，等等。师：科

2、学并不满足于对水的一些外部特性的认识，它希望对事物有更深入的认识。对于水，我们想了解一个更为深入的问题，即如何确定水的化学式。要确定水的化学式，需要解决哪些问题？生：要确定水的化学式，需要解决两个问题。一是水分子山哪儿种元素组成？二是组成水分子的不同原子的个数各为多少？师：先考虑第一个问题，你知道水分子是由哪几种元素组成的吗？依据是什么？生：在前面的学习中我们知道，通过对水进行通电，水将分解出氧气和氢气。这表明，水分子是由氧元素和氢元素组成的。师：根据这一点，我们可以将水分子的化学式写成：HQy。其中，X、y分别是氢原子和氧原子的个数。我们的下面的任务就是确定x、y的数值。如果我们一下

3、了确定x、y比较困难，也可以先确定x、y的倍数关系。对红原了和氧原了个数，可能存在怎样的倍数关系？在猜测的时候，你可以借助组成水的氢元素和氧元素的其他量的关系。你还可以与边上的同学进行讨论。生：水通电分解生成氢气和氧气吋，得到的氮气和氧气的体积之比为2：1。我想,在水分子中，氢原子和氧原子的个数关系可能也正好是2：1。师：这是一个很好的猜测，但它缺乏足够的依据，现在还不能确认这个猜测是否正确。为此我们需要进行严格的推导。要推导水电解后产牛的氢气和氧气中氢原子和氧原子的个数关系。先考虑怎样求得氢原子的个数。要求得氢原子个数,应当知道什么？牛：要知道氢原子的个数，应当知道氢元索的质量和氢原

4、子的相对质量分数，即氢原了的个数=氢气白勺质量氮原子的质量师：同理，我们也可以得到氧原了的个数的表达式，即-也n人热氧气的质量氧原子的个数=—氧原子的质量教师与学牛—•道，将上述两个式子进行整合，推导岀如下表达式:氢原了数_氢气的质量/氢原了的质量氧原子数—氧气的质量/氧原子的质量氢气的质量■氧原子的质量氧气的质量•氮原子的质量氢气的质量■氧原子的相对质量氧气的质量•氢原子的相对质量师：在上述式中，我们已知什么？未知什么？怎样才能求得未知？生：我们已知氧原子与氢原子的相对质量Z比，未知氢元素与氧元素的质量Z比。利用氮气和氧气的体积之比和氮气和氧气的密度，可以求得氢元素与氧元素的质量比。

5、即氢气的质量—氢气的体积X氢气的密度_1氧气的质量—氧气的体积x氧气的密度一§所以，那豊=丄•工=2氧原子数811师：上式只反映了水分子中，氢原子数与氧原子数之比，但我们需要的是氢原子和氧原子的实际个数。怎么办？仏实验测得水的相对■质量为18,由此可以确定水分子中有2个氮原子，1个氧原子。即水的化学式是H2O。师：上述推导得到的结果与我们的猜测正好一致。至于为什么红、氧原子数之比恰好等于氢气和氧气的体积Z比，等同学们学习高中的有关知识时就会明白。【反思与评析】这是一个理论探究的案例，它经历的过程是：提出冋题*进行猜测*检验猜测-得出结论。这个案例也表明：探究式学习并非一定要动手做实验，

6、判断一种学习方式是不是探究式学习，关键是看学生是不是自主地参与学习。科学课程中蕴含着丰富的可对学生进行理论探究训练的因素，要注意发掘，并加以充分地利用。无论是实验探究，还是理论探究，都要求教师要完成角色的转化。在这个探究过程中，教师始终扮演着引导者、组织者的角色。教师帮助学生将冋题进行分解，始终促进学生的自我意识，包括了解自己面临的冋题和困难，怎样建立己知与未知之间的关系。