2.3化学变化中的质量守恒 第5课时 质量守恒定律

23 化学变化中的质量守恒（共 6 课时） 第 5 课时 质量守恒定律 一、设计思想 质量守恒定律是初中化学唯一的定律，也是化学反应前后质量关系的概括，透过定律 折射出的是一种辩证唯物主义观点。 定律内容不复杂，如果要学生记忆也不会有太多困难。问题是不通过实验，让事实来 说话，学生无法透彻理解定律的含义。因为生活中的许多现象，表面看来并不是这么回事。 所以，教学设计的重点放在让学生通过实验探究，自己来获得定律的结论上。为了让事实 更具说服力，设想让学生进行二次实验探究，以涵盖固体、液体、气体各种物质状态，认 识定律确实具有普遍意义。 关于定律产生的原因，借助认识化学反应实质时的学习方法。有了对化学反应实质的 认识，学生不难理解，定律产生的必然性。 对于定律的运用，应贯穿学生化学学习的整个过程。本节课的关注点是定律与生活的 结合，让学生感受化学与生活的密切关系。 二、教学目标 1. 知识与技能 （1）使学生理解质量守恒定律，并能从化学反应中原子重新组合成新物质的角度来理解产 生的原因。 （2）能用质量守恒定律来解释一些生活中现象，并在化学计算方面进行初步应用。 2. 过程与方法 （1）初步培养学生应用实验方法来定量研究问题和分析问题的能力。 （2）培养通过比较、研讨获得知识的方法。 3. 情感态度与价值观 培养学生的合作意识、科学精神及辩证唯物主义观点。 三、重点和难点 教学重点：通过实验研究得出质量守恒定律； 教学难点：实验方案设计及从微观的角度解释质量守恒定律。 四、教学用品 药品：氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、镁带、铁丝、白磷、大理石、稀盐酸、硝酸银溶 液、澄清石灰水。 仪器：锥形瓶、胶头滴管、橡皮塞（双孔、单孔或无孔） 、酒精灯、火柴、托盘天平、 橡皮泡、玻璃导管、镊子、分液漏斗、坩埚钳、石棉网。 辅助材料：黄沙。 媒体：多媒体电脑、实物投影仪、PPT 课件。 五、教学流程 1. 流程图 2 1 学习主 题的引入 2 化学反应 前后物质 质量变化 图 片 3 表示自己 观点 4 设计实验 验证 5 实施实验 实 验 6 质量守恒定律 7 寻找实 验方案的 不足 9 重新实施 实验 实 验 8 修正实 验方案 1 0 寻找生 活中的示 例 1 1 运用规 律 ， 解决 问题 1 3 产生质 量守恒的原 因 1 2 磷燃烧过 程 媒 体 1 4 知识拓 展 1 5 小结和 结束本课 2. 流程说明 1创设情境，导入新课。 2345通过媒体，引导学生关注化学反应前后量的变化问题，并提出自己的猜想，自 行设计实验方案，通过实验求证自己的假设正确与否。 6汇总学生的实验结论，初步形成质量守恒定律的概念。 789以“结论是否有普遍意义”为“导火线”，引导学生扩大实验视野，再次进行实验 探究，强化学生对概念的理解。 1011让学生运用定律，解释生活中一些看似不符合质量守恒定律的现象，深化学生对定 律的理解。 121314通过媒体，从微观角度认识质量守恒定律，寻找出产生质量守恒定律的根本原 因，并从微观角度加以运用。 15师生共同小结，结束本课。 六、教学案例 1. 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 创设 情景 媒体播放一段 Flash：内容是小猪和小 兔在争论化学反应前后物质质量发生变 观看、思索。 创设情境，调 节气氛，激发 3 提出 问题 化的情况，一个认为总质量相等，一个 认为不一定相等。 你的观点 赞同上述视频中谁的观点？ 能否通过一个实验来佐证你的观点。 发表自己观点。 学习兴趣。 激励学生敢于 发表见解。 确 定 实 验 方 案 讲解观点相同的同学自行组成若干实验 小组。 出示目前能提供的实验药品、实验器材 清单。 要求以小组为单位，尽可能在允许范围 内开展实验探索。 （巡视、指导） 讲解请各小组阐述实验方案 （鼓励、肯定，提出参考意见） 要求各小组完善实验方案 分发实验药品和实验器材 组队 设计实验方案。 展示小组实验 方案 对方案作修改 选择药品器材 使学生明确探 究方向。 开展合作学习 体会合作的乐 趣。 探 究 实 验 讲解请各小组按照设计的实验方案进行 实验，记录实验现象，形成实验结论。 （巡视、指导） 要求各小组派代表汇报。 （大多数小组的结论是相同的，个别小 组的结论是不相同。 ） 讲解通过实验，看来我们只能得出如下 结论：化学反应前后物质的总质量不一 定都相等。因为有的会增大，有的会减 小。 但是科学家经过无数的实验证明：任何 化学反应前后，物质的总质量一定相等， 那究竟是怎么一回事呢？ 实验、记录现 象、得出结论。 各代表汇报实 验结果、结论。 培养学生的动 手能力、观察 能力和分析能 力。 发挥团队精神。 培养实事求是 的科学态度。 造成认知冲突。 再 进 行 实 验 探 索 讲解那某些小组怎么会得到“化学反应 前后，物质总质量不相等”的结论呢？ 大家帮忙，一起找找原因。 （选择一个小组的实验，寻找问题症结） （师生一起完善实验方案） 请你们按新方案再进行实验并进行反思。 （巡视、指导） 小组派代表发言：现在得出的实验结论 一起反思寻找 问题。 对方案再作修 改。 实验并记录现 象和结果。 得出结论：相 等。 学会发现问题。 培养学生的动 手能力、观察 能力和分析能 力。 强化结论。 形 成 概 念 找一找 找出一些日常生活中看似反应前 后物质的总质量不相等的事例。 设问造成不相等的原因是什么？ 引导往往是生成了气体、水蒸气等，或 者有气体参加反应。如果将气体等质量 计入，反应前后的总质量就相等了。 积极寻找：蜡 烛燃烧、铁生 锈等。 讨论 认识概念。 知识迁移。 4 板书六、质量守恒定律 1定义：参加化学反应的各物质的质量 总和，等于反应后生成的各物质的质量 总和 设问找出关键词语 寻找。 正确理解概念。 运用规律， 解决问题 练习镁带燃烧前的质量为 0.24 g，燃烧 后的质量为 0.40 g。请问有多少克氧气参 加反应？ （用质量守恒定律进行简单计算） 积极思考并发 言。 应用规律解决 现实问题。 寻 找 根 源 问题为什么参加反应的物质质量总和必 然等于生成物质的质量总和？其根本原 因是什么？ 视频磷燃烧的微观动画 （引导：化学反应的实质，分子分成原 子，原子重新组合，要关注原子） 设问反应过程中：磷原子、氧原子有没 有变？ 小结原因是原子种类不变，原子数目不 变，原子质量不变。 思考、交流。 观察、思考 发现问题，代 出原因。 没变。 认识产生质量 守恒的原因。 寻找问题根源。 运用规律， 解决问题 应用练习 1某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和 水，则该物质中一定存在什么元素？可 能存在什么元素？ 2某化学反应 2AB2+R 2AB3， 试确定 R 的化学式。 积极思考并发 言。 应用规律解决 现实问题 小结 谈谈今天这节课的收获和困惑。 梳理 完善知识网络 布置作业 书本 P60练习部分P21P22 记录 巩固 2. 主要板书 第二章 浩瀚的大气 23 化学变化中的质量守恒 六、质量守恒定律 1定义：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和 2原因：化学反应前后，原子的种类、质量、个数都不变 3. 相关链接 质量守恒定律发现简史： 1756 年俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里煅烧，锡发生变化生成了氧化锡， 但容器和物质的总质量在反应前后并没有改变。经过反复的实验，都得到同样的结果。于 是罗蒙诺索夫认为在化学变化中物质的质量是守恒的。但他的这一发现并没有引起科学家 们的注意，直到 1777 年法国化学家拉瓦锡做了同样的实验，也得到同样的结论，这一结论 才获得公认。但要确切证明或否定这一结论，都需要极精确的实验结果，而拉瓦锡时代的 工具和技术都不能满足严格的要求。直到 1908 年德国化学家郎道耳特及 1912 年英国化学 5 家曼莱做了精确度极高的实验来验证这个结论，科学家们才一致承认了这一定律。 质量守恒定律的发展： 爱因斯坦的质能关系公式 Emc 2（E 表示能量；m 表示质量；c 表示光的速度，大小 为 3108m/s）说明物质可以转化为辐射能，辐射能也可以转化为物质。这个结论与质量守 恒定律有何联系呢？实验结果证明 1000g 硝化甘油爆炸以后，放出的能量为 8106J。根据 质能公式计算，产生这些能量的质量是 0.89107 g。从实用角度讲，其中的误差是可以 忽略的，即可以认为在化学反应中质量守恒定律是完全成立的。20 世纪以来，人们对质量 守恒定律有了新的认识，承认两个独立的定律质量守恒定律和能量守恒定律。现在科 学家将这两种定律合二为一，称为质能守恒定律。 质量守恒定律的发现与发展： 18 世纪下半叶，生产的迅速发展推动了科学实验的进展。在化学实验室里有了比较精 密的实验仪器，这使化学研究工作发生了质的转变，即从对物质的简单定性研究进入到较 精密的定量研究。在该过程中，拉瓦锡做出了重要贡献。拉瓦锡使几种物质发生化学反应， 并测定反应前后物质的质量。经过反复实验和分析，都得到相同的结论：化学方法只能改 变物质的成分而不能改变物质的质量。这个结论就是现在的质量守恒定律。要想进一步证 明或否定这一结论，需要极精确的实验结果，但在 18 世纪，实验设备和技术还达不到这种 要求。后来，不断有人改进实验技术等，以求能得到更精确的实验结果。20 世纪初，德国 和英国化学家分别做了精确度极高的实验，反应前后的质量变化小于一千万分之一，这个 误差是在实验误差允许范围之内的，从而使质量守恒定律确立在严谨的科学实验的基础上。 随着爱因斯坦相对论和质能关系公式的提出，人们对质量守恒定律的认识又有了新的发展， 现时科学家把质量守恒定律和能量守恒定律合二为一，称为质能守恒定律。 白磷燃烧前后质量测定视频： /rqxxzy/cz0.0060803103057250/SPZY05.html 七、教学反思 经过前一阶段的学习，学生对开展实验探究已经有了一定的心得，这在本节课的学习 中得到了充分的体现。 无论猜想与结论是否一致，可发现每个小组的实验方案都是为证实自己的猜想服务的， 具