第五单元 课题1 质量守恒定律

课题（教科书版本）质量守恒定律（人教社）授课学校大连理工大学附属学校授课年级九年级授课班级九年八班授课时间2012年10月18日课 型新授概念原理型课 时1课时教学设计及授课人姓名邵继光毕业学校及专业锦州师范学院 化学教育年龄34最高学历大学本课职称中学高级教学年限12年最高荣誉大连市优秀教师最高奖励全国优质课特等奖 质量守恒定律教学设计 大连理工大学附属学校 邵继光一、基本信息二、对本节课的基本认识与理解本节课的性质、在教材中地位与作用性质：质量守恒定律是九年级化学教学中重要一节的理论概念教学课,也是初中学生在化学学科的学习中第一次接触严密规范的自然科学的基本原理。地位：本课位于九年级化学的第五单元课题1，从本课起，学生对化学的学习将由生成何种物质向生成多少质量的物质方面展开，是学生开始从定量的角度认识和研究化学变化的转折点。这既与质量守恒定律在化学发展史中的地位相呼应，也是学生在学习化学、认识世界过程中的一次飞跃。作用：本课的学习对后续化学原理和定量研究的学习具有重要的示范指导意义，是学生书写化学方程式和进行化学计算的理论基础,它的应用贯穿于整个中学化学。学情分析有利因素：在此之前学生已经知道较多化学反应，并能用微粒的观点分析一些化学变化的实质。大连理工大学附属学校的学生对实验探究的兴趣浓厚，乐于思考、善于交流，具有初步的实验探究能力、分析能力。不利因素：对于化学反应中物质的质量是否改变还缺乏认识，从量的角度认识和研究化学反应的观念有待建立。在“实验方案的设计”、“概括、推理能力”等方面仍有一定程度的欠缺。教学目标1 通过实验探究定量的认识化学反应，认识质量守恒定律，了解常见化学反应中的质量关系。让学生体会科学探究的基本过程和方法，体验到探究活动的乐趣。培养学生勤于思考、严谨求实、善于合作的科学态度，提高学生的科学素养。2 从微观角度解释质量守恒定律并认识化学反应，初步体会宏观和微观相结合的思维方法，丰富和发展学生的化学反应观。3.通过化学史的学习，认识定量研究对化学科学发展的重大作用，学习科学家大胆质疑、勇于实践的科学精神。重点通过自主合作探究体验质量守恒定律的探究过程和方法，认识质量守恒定律。难点从微观角度深入理解质量守恒定律的理论本质，体会宏观和微观相结合的思维方法。教学资源与教学手段仪器药品学生实验（共6组）：托盘天平、试管、系绳试管、烧杯、矿泉水瓶、锥形瓶、药匙、橡皮塞、带气球的单孔塞、铁钉、硫酸铜溶液、碳酸钠粉末、稀盐酸教师演示实验：大象牙膏实验（30%过氧化氢溶液、饱和碘化钾溶液、洗涤剂、水槽、大量筒）、磷燃烧实验（白磷、托盘天平、锥形瓶、双孔塞、导气管、气球、沙子、酒精灯、镊子）演示文稿PPT其他资源学案三、教与学的过程设计教学内容教学环节与方法教师活动学生活动设计宗旨与意图内容A导入趣味实验:“大象牙膏”。演示实验“大象牙膏”，引导学生揭秘”。观察、思考创设真实、有效的情境，激发学生探究的兴趣。内容B提出猜想引出从量的角度研究化学变化。设问：化学反应中物质的种类发生了改变，那反应物和生成物的质量之间又存在什么关系呢？ 提出猜想：“化学反应前各物质的质量总和”是否等于“反应后各物质的质量总和” 让学生充分表现出现有认知，找到知识的生长点。内容C实验探究演示实验：磷燃烧如何探究化学反应前后质量的关系呢，你能提出实验的基本思路吗？教师演示实验：磷燃烧思考，提出实验的基本思路。观察实验，描述现象得出结论：“反应前总质量”等于“反应后总质量”。让学生初步体验定量实验的探究方法。学生小组探究实验：（1）铁和硫酸铜溶液反应（2）碳酸钠和稀盐酸反应提出问题：其它化学反应也是这样的吗？请同学们动手试一试。分小组，通过讨论交流选择合适的仪器和药品，并进行实验探究，做好实验记录。从上面两个实验中选做一个，小组进行实验探究。实验前，小组内讨论实验步骤后，进行实验。小组成员分工合作，记录实验现象，以及所称量的反应前后的质量包括的内容。 实验后小组内交流讨论。涉及多种类型的反应，从多个角度进行探究。组间交流分析实验。得到“相等”的结论。各小组汇报活动情况，同组可以补充，其他组同学认真倾听，大胆评价方案的优点或不足。学生积极参与组内组间交流、倾听、反驳、争论。分析实验成败的关键，如：密闭体系、实验的操作等。进一步得出结论：“反应前总质量”等于“反应后总质量”。在质疑、争论中，发展和提高学生的能力，培养严谨的科学态度。深入剖析化学质量守恒的核心内容是“参加=生成”实验记录中的内容我们都分析透彻了吗？分析实验的记录：所称量的质量包括的内容，将相同部分消去，得到守恒的核心内容。得到“参加”等于“生成”的结论。通过分析实验记录内容，得出质量守恒的范围。内容D得出质量守恒定律内容学生自己归纳出质量守恒定律内容。科学家经过大量的实验得到相同的结论。你能自己归纳出定律内容吗？。这就是统领一切化学反应的质量守恒定律较为准确的表述定律内容，并逐步完善。让学生自己的出定律，深化理解，且体验收获的喜悦。巩固理解你能用质量守恒定律说说这个反应中的质量关系吗？用质量守恒定律来分析磷燃烧、过氧化氢分解的质量守恒关系。加深理解，巩固定律。内容E微观本质微观实质过氧化氢分解微观模拟展示。为什么所有化学反应都遵循质量守恒定律呢？从化学反应的微观本质中寻找答案：化学反应前后原子的种类、数目、质量不变。较直观的分析微观原理。内容F化学史介绍化学史展示。Ppt科学家也是沿着我们刚才所走过的研究路线发现并一次次的验证了这条定律。史实资料：质量守恒定律的发现倾听，感受让学生了解质量守恒定律的产生过程，学习科学家敢于质疑、开拓创新的精神。课堂练习（学案）课堂小结 科学是不断向前发展的，老师在同学们身上看到了大胆质疑、勇于探索的科学精神和严谨求实的科学态度，希望未来的你们为祖国的科学发展做出贡献。课后作业家庭小实验：定量探究厨房里的化学变化：探究食物（牛奶、香蕉等）变质前后质量是否发生改变。四、板书设计 板书1： 定量认识化学变化化学反应前各物质的质量总和 =？= 反应后各物质的质量总和（说明：用磁条粘贴板书，按照学生的探究、理解的进展不断更改完善定律内容。）板书2： 定量认识化学变化一、质量守恒定律：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。二、微观实质：化学反应前后原子的种类、数目、质量不变。五、导学案 定量认识化学变化 【实验探究1】探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等铁和硫酸铜溶液反应反应铁 + 硫酸铜 硫酸亚铁 + 铜药品铁钉、硫酸铜溶液（硫酸铜和水的混合物）备选仪器托盘天平、烧杯、锥形瓶、橡皮塞实验方案实验步骤实验记录实验现象实验数据反应前总质量（m1）为 g。 m1包括： 反应后总质量（m2）为 g。m2包括： 实验结论【实验探究 2】探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等碳酸钠和稀盐酸反应反应碳酸钠+氯化氢氯化钠+水+二氧化碳药品碳酸钠粉末、稀盐酸 （氯化氢和水的混合物）备选仪器托盘天平、烧杯、锥形瓶、矿泉水瓶、试管、系绳试管、药匙、橡皮塞（带气球）、实验方案实验步骤实验记录实验现象实验数据反应前总质量（m1）为 g。 m1包括： 反应后总质量（m2）为 g。m2包括： 实验结论【探究结论】 根据以上实验尝试归纳定律的内容：【微观本质】【课后作业】探究食品变质（香蕉、牛奶等）变质前后质量是否发生改变。 六、教学反思：教学反思自我反思本节课在学生持续的学习热情和广泛的课堂参与方面完成的还是很理想的。对实验的恰当处理在本节课教学中起到了重要的作用，促使学生深入理解质量守恒定律内容以及理论本质。开课以“大象牙膏”趣味实验创设情境引入，对学生非常有吸引力，并且自然的引起认知冲突，将探究引到定量实验。由学生提出探究的基本思路后，教师演示磷燃烧实验，拉开探究的序幕，对学生的实验操作有很好的示范和指导作用。然后学生小组活动积极地投入到自主探究（铁和硫酸铜溶液、碳酸钠和稀盐酸），学生们通过的方案设计、实验操作得到“化学反应前后质量相等的结论”，又引导学生通过实验记录的“所称量的m1、m2包括什么”的分析，得到质量守恒的核心内容，并尝试由学生组织语言表达出定义的内容，相信全体同学都会有较大的收获。在设计、完善，质疑、争论中，学生发展和提高学生的能力，培养严谨的科学态度。并且通过质量守恒定律的探究让学生初步了解了科学知识得出的基本过程。另外，本节课学生是第一次较为完整的自主探究，加上托盘天平使用的熟练度等因素，要在40分钟的授课时间里达成教学目的，还是很紧张的，所以不得已采取了学生实验上二选一的方式，基本达成教学目的，但仍需要适当的开展习题课来巩固提高。他人评价 引课的“大象牙膏”实验，创设的教学情境既做到了真实、有效，也做到了生动活泼。 实验探究充分，阶梯设置适度，符合学生认知的规律。 化学史教育方面，仍有需改进的空间，应在质量守恒定律的发现史介绍中加入燃素说的推翻和开创定量化学时代，让学生多角度了解科学发展的过程。七、点评与分析质量守恒定律这一节课是经典的理论概念教学课，是能非常充分体现化学科学认识过程的一节课，也是初中化学、乃至整个中学阶段化学教学中的一个重点内容。本节课的设计思路也很好的体现了科学认识的过程，即通过较大范围的实验事实进行归纳、概括得出经验规律，然后进行理论分析的得出微观本质。关注了学生的前概念认识，学生对于化学反应中的质量关系并不是一无所知，大多数学生都认为化学反应前后质量是不变的。基于此把概念的建立和完善作为本课的核心内容，把概念的理论分析作为深化的生长点。引导学生通过多种有效的活动学化学，比如“观察与思考”、“实验探究”、“讨论交流”、“实验记录分析”等，培养学生的科学的思维方法，提升学生的科学素养。 巧妙精心的实验设计，促进了质量守恒定律的建立和深化。两个演示实验各尽其职，发挥重要作用。第一个 用“大象的牙膏”实验引入，这一设计很好，既符合旧课程标准中“创设生动活泼的情景”，又符合新课程标准“创设真实而有意义的情景”的要求，为学生的认知起到铺垫的作用，能把老师的问题转化为学生的问题。第二个，在学生提出探究的基本思路后，教师演示“磷燃烧实验”得出了“相等”的初步结论，并进一步引导学生理解探究的思路和方法，并在实验操作上起到示范作用。两个学生探究实验，不仅扩大研究的范围和类型，更是思维的探究：通过分析实验的成败（方案是否正确、装置是否密闭、操作是否严谨等），通过对比反应前后所称量的物质（探究报告中有这一项的记录要求，这是一个很好的细节设计），逐层抽茧剥丝，得出质量守恒定律的核心内容：“参加化学反应”的物质的质量“总和”等于反应后“生成的各物质”的质量“总和”。教师不是人为的给学生设计障碍（提供多种仪器供选择），而是根据学生实际的方案设计来调控，抓住生成性的资源，在学生的思维的深度和发散度上找到了突破口和创新点，注重了学生探究思维方式的培养。家庭小实验的设计，也有利于知识的内化。本节课，富有创新的教学思路，能贯穿始终的激发学生积极思考、参与讨论和探究活动，思维处于兴奋状态，能够实现在研究中探索、在探索中领悟、在领悟中理解，能很好的突出重点、突破难点。八、学习素材：假设，理论和定律科学家研究问题（如回答物质由什么构成）的第一步，是观察。科学家运用感官观察物质的宏观表现。在观察的基础上，科学家便要提出假设（hypothesis）,即提出一种可进行实验验证的预测，来解释所观察到的现象。例如，拉瓦锡认为，物质是不灭的。这就是提出了一种假设，即发生变化前存在的所有物质，在变化后同样存在。为了证明假设是否正确，必须通过不断的重复实验进行验证。拉瓦锡为了证明自己提出的假设，做了大量精心设计的实验，测试了各种不同的化学变化。若实验证明假设是正确的，科学家就接受这个假设，如果实验不支持假设，就必须对假设进行修改。人类的所有知识都是建立在实验的基础上的。科学家则还通过建立理论将这些知识组织起来，使之成为知识体系。理论（theory）是建立在大量的观察基础之上并为实验所证实的解释。例如：道尔顿的原子理论，就是建立在很多科学家对物质进行了一次又一次观察的基础之上的。当科学家获得了新的更多的信息后，原有的理论必须加以修改，甚至会被新的理论取代。在非科学领域的语言或文字材料中，理论一词，常用于之关于事物的一种未被证实的看法。正如你所了解的，一种科学理论必须得到不断观察以及各种实验结果的强力支持。简答地说，科学定律（scientific law）就是指在自然界中普遍存在并为人们所接受的一种事实。例如，太阳每天早上从东方升起就是一条