师：同学们，水和空气一样，是我们人类赖以生存的基础。今天在正式学习水的组成之前，我们先一起回顾一下有关空气组成的相关知识。拉瓦锡用一套装置探究了空气的成分，这个实验涉及两个化学变化。他将汞加热生成一种红色粉末，随后又把这种红色粉末收集起来重新加强热，得到了汞和氧气。那么，你们能不能根据已有的知识推测一下这种红色粉末中含有哪种元素呢？大家想一想，举手回答。
生：（举手）老师，我来。红色粉末中有汞元素和氧元素。
师：你能告诉我原因吗？
生：呃……因为在发生化学反应的时候，物质的种类和元素都是不会改变的。
师：好的，请坐。我来简单纠正一下，其实物质在发生化学变化时，物质的种类是改变的，化学反应前后元素的种类不发生改变。那么老师再补充问一下，汞和氧气的反应属于什么反应呢？
生：化合反应。
师：大家一起想一想，红色粉末中除了汞元素和氧元素，还有没有可能有其他元素？
生：有。
师：到底有没有呢？有人说没有，说没有的同学告诉我原因。为什么不会有其他元素？想一想刚才同学的答案。
生：因为分解之后还是汞元素和氧元素。
师：好，请坐。因为化学反应前后元素的种类不变。我们刚才通过化合反应分析了红色粉末的元素组成，现在大家一起讨论一下，利用分解反应再来分析它的元素组成，小组内交流一下。
生：（小组讨论交流）
师：好，小组之间的交流结束了吗？我们回到讲台上。科学的思维可以举一反三，同样是拉瓦锡，他不仅用这样的方法探究了空气的成分，还用此方法探究了水的组成。他通过氢气燃烧化合生成水，又用水蒸气分解得到氢气，从而探究了水的组成。在拉瓦锡做这个实验之前，很长一段时间内，人们都认为水是一种元素，不可分割。直到18世纪末，人们对水的组成的探究才逐渐拉开帷幕。现在大家翻看课本第81页，看资料卡片，了解一下这段历史。
师：在这段历史中，总共涉及几位科学家？
生：3位。
师：三位科学家通过不同的方法，最终拉瓦锡得出了正确的结论，对吧？拉瓦锡不仅得出正确结论，还将之前被叫做可燃空气的气体命名为氢气，这拉开了我们学习水的组成的窗口。现在我们看看能不能通过氢气的有关性质来探究水的组成。所以现在请大家阅读课本第79页，找出有关氢气的性质，记录在学案上。
师：预习结束后，我找同学展示一下预习成果，大家对照看看是否一样。
生：第一个，氢气是无色无味难溶于水的气体，密度比空气小。（停顿，看向老师）没有疑问吧？继续，氢气具有可燃性，在空气中燃烧时产生淡蓝色火焰，干冷的烧杯内壁出现水雾。氢气燃烧的文字表达式是氢气加氧气点燃后生成水，反应类型是化合反应。
师：好，请坐。我们来验证一下他说的化学性质。化学性质需要通过化学变化才能体现出来。老师这里收集了一些氢气的肥皂泡，大家看到了什么？
生：爆炸了！
师：为什么会爆炸呢？谁能告诉我原因？点燃氢气的肥皂泡为什么会爆炸？
生：（举手）因为氢气具有可燃性。
师：对，可燃性气体在不纯净的时候和空气混合，点燃极易发生爆炸，所以氢气在点燃之前需要检验纯度。究竟该怎么验纯呢？
师：当我们听到“噗噗”的声音，说明氢气已经纯净；如果是尖锐的爆鸣声，说明氢气不纯净，不能点燃，需要再次收集、验纯，直到氢气纯净才能点燃。用传统装置收集氢气，容易导致氢气中混入空气，氢气不纯点燃易爆炸。今天老师给大家准备了一个微型装置，这是常见的注射器。在最前方，老师用茶叶包裹了一些锌粒，现在加一些稀硫酸。
师：在注射器上方连接一个医用三通。
师：排进上方多余的空气，再连接一个医用三通。在三通的另外一端再连接一个注射器，打开开关。
师：大家看，随着反应不断进行，上方用来收集气体的注射器，活塞开始缓慢向右移动。
师：收集到一部分气体后，关闭活塞，拔下注射器。我们将注射器靠近酒精灯火焰。前排同学听到了微微的“噗噗”声，大家看，拿一个小纸片放上面，纸片被点燃了，说明这里的氢气也被点燃了。我在上方罩一个干而冷的烧杯，很快烧杯内壁产生大量水雾，说明氢气燃烧生成了水。好，关闭活塞，实验结束。我们可以把这里的酸注入到烧杯中，等到下一节课继续使用。虽然这里的现象和刚才看到的不太一样，但我们也能得出结论，氢气和氧气在点燃条件下生成了水，这个反应属于什么反应类型呢？
生：化合反应。
师：好，刚才实验看过了，通过这个实验，能不能推测水是由什么元素组成的？推测依据是什么？
生：水是由氢元素和氧元素组成的。
师：水中一定含有氢元素和氧元素吗？我提醒一下，刚才氢气是在空气中点燃的，我们回顾一下拉瓦锡的实验，空气的主要成分有哪些？有氮气、氧气，还有二氧化碳、稀有气体等等，对吧？所以刚才氢气在空气中燃烧，我们能确定水中就一定只含有氢元素和氧元素吗？
生：不能。
师：因为空气中含有其他元素会对验证造成干扰。当然，这不代表氢气燃烧不能验证水的组成。我们看看之前三位科学家的实验，普利斯特里将氢气和空气混合点燃得到了水，卡文迪许（也有资料翻译为卡文迪什）用纯氧代替空气。所以如果这里用的是纯氧，是不是就可以得出正确结论？
生：是。
师：好，请坐。这两位科学家虽然通过实验距离真相只有一步之遥，但由于受传统思想干扰，没有得出正确结论。其实这个反应可以得出水的元素组成。这节课我们再来尝试用拉瓦锡的第二个实验，也就是分解水的方法探究水的组成。拉瓦锡当时将水蒸气通过一根烧红的枪管。
师：今天我们改一下实验装置，用的这个装置叫做霍夫曼电解器，这是现在实验室常见的仪器。老师用的这个霍夫曼电解器是改进后的装置，教材上的装置需要连接学生电源，因为这个实验要用直流电，不能用交流电。老师的这个装置加了专门的小变压器，已经将交流电转化成直流电，所以虽然连接在电源上，用的还是直流电。给你们准备了另外一套微型装置，是12伏的专用电池。现在大家可以从筐里拿出这个装置，准备做实验。提醒一下，实验装置里老师提前加满了水。好了，现在拿出来连接装置，需要把电极的正极和负极与电解水装置连接在一起。好了，现在开始吧，注意正极和负极方向的问题。