化学人教版九年级上册定量认识化学变化——质量守恒定律.doc

教学基本信息课题5.1.1定量认识化学变化质量守恒定律是否属于地方课程或校本课程是学科化学学段： 朝阳区南片年级初三相关领域化学平衡思想教材书名：九年级化学上册 出版社：人民教育出版社 出版日期：2012年6月教学设计参与人员姓名单位联系方式设计者陈宇北京工业大学附属中学双合分施者陈宇北京工业大学附属中学双合分导者商晓绪朝阳教研中导者张 浩北京工业大学附属中件制作者陈宇北京工业大学附属中学双合分时分析指导思想与理论依据一、课标要求一级主题二级主题标准活动与探究建议四、物质的化学变化（一）化学变化的基本特征1认识化学变化的基本特征，初步了解化学反应的本质。交流平时观察到的各种化学变化现象（或观察一组化学变化），讨论并归纳出化学变化的一些特征。2知道物质发生化学变化时伴随有能量变化，认识通过化学反应获得能量的重要性。3 初步形成“在一定条件下物质可以转化”的观点（三）质量守恒定律4 认识质量守恒定律，能说明化学反应中的质量关系。实验探究化学反应中的质量关系。5 认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。教学设计思想与理论依据：建构主义提倡在教师指导下的、以学习者为中心的学习，也就是说，既强调学习者的认知主体作用，建构主义教学又不忽视教师的指导作用，教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的传授者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者，而不是外部刺激的被动接受者和被灌输的对象。二、核心素养1实验探究与创新精神本课时的设计意图，是以学生为主体，通过教师引导，小组合作凭借资料获取信息，来完成科学探究，最终得出质量守恒定律的定义和应用范围。在每个环节设置中，充分考虑课程标准中对于科学探究的标准及活动建议。先就实验目的，提出猜想，小组完成实验设计，相互评价后修改实验方案，最后小组分工合作，完成实验探究的过程。在整个教学环节，学生能充分体验科学实验探究的步骤以及科学严谨的谨慎，甚至在称量方法上有不同的见解和创新。2变化观念与平衡思想本课题之前，学生已经接触了至少两个月四个单元的化学学习，其中物质的化学变化从第一单元就开始渗透。唯物主义辩证观点认为万物都是在发展变化的，这一思想也在思想品德课有所渗透。物理课上说能量不会凭空产生也不会凭空消失，只会从一种形态转化成为另一种形态。所以变化和平衡思想早已有之，只是本课时，将其发展应用到化学学科，从定性到定量认识化学变化。3证据推理与模型认知本课时定律内容的推出，不是让学生背教科书，而是通过科学实验的数据对比推理得出，这一环节的设置更能让同学们体会“化学是一门以实验为基础的科学”。而科学定律的得出也不仅仅是猜想或者一两个实验现象就能得出的，必定是通过许多伟人的大量重复性实验，数据结论相同或相似的情况下得出的，这既体现了科学的严谨性，也能锻炼学生的实证意识。教材分析本节课要学的内容是人教版九年级化学上册第五单元课题一“质量守恒定律”，本节内容是一节承上启下的章节，学生已经学习了分子、原子，对物质的形成有了初步的认识，而本节课在宏观角度上从量的方面揭示了化学变化中物质的质量关系，揭示化学变化中质和量的内在联系。因此，通过一系列实验和探究活动，引导学生充分应用粒子的知识从量的方面进行研究和分析，加深对定律的理解，并为学习化学方程式作好铺垫。中考说明中对于本课时做了如下要求：质量守恒定律的含义：1依据质量守恒定律，说明化学反应中的质量关系。2用微粒的观点对质量守恒定律作出解释。科学探究：2能根据实验需要选择药品，并会取用药品。对问题可能的答案作出猜想或假设，并作出论证。根据所要探究的问题设计简单的化学实验方案。进行实验操作，观察并记录实验现象。运用多种手段对物质及其变化进行观察、记录、表述；运用查阅资料等方式收集证据。分析实验现象，对所获得的事实与证据进行归纳，得出结论。反思评价探究过程。表述探究过程和结果。学情分析1学生的知识基础：微观方面：学生在第四单元学习水的组成时，通过电解水的实验及水分解的图示或动画，了解到化学变化的实质“分子分解为原子，原子重新组合成为新的的分子”，这其中学生会对反应前后原子、元素种类不变有朦胧的认识，只要加以一定的引导，是不难推断出定律的存在，而且这一过程会促进学生对化学反应得的微观认识。宏观方面：学生对化学反应前后质量变化的认知是有一个认知过程的。第一阶段：由单一物质的质量为基准去判断化学反应前后的质量变化；第二阶段：以各物质质量总和为基准去想去看化学反应前后的质量变化；第三阶段以参加化学反应的各物质质量总和为基准去想、去看化学反应前后的质量变化。因此不能简单分析质量守恒定律的关键字词了事，必须结合具体化的教学过程帮助学生完成这一认知过程。2学生的能力状况：学生经过两个月的学习和亲身实验，已经初步掌握简单仪器的使用，也会用一些药品相互反应验证猜想。3学生的心理状况：学生对于实验课的兴趣远大于理论课，所以前半节实验课会相对活跃，而后边理论探究讨论部分才是学生要不断追问自己的地方。对于反应前后质量变化的认知分析，思维处于混乱阶段。4在本课题的学习中学生可能会遇到的困难、问题和常见的错误：学生可能会在实验药品和实验装置的选择上，犹豫不决。不能很快并准确的找出宏观质量和微观粒子数之间的关系，从而影响后续分析质量守恒定律本质。教学目标知识与技能1 定量的认识化学变化并理解其含义。2 通过学生自己设计的实验方案，动手实验，初步培养学生应用实验方法研究化学问题、分析问题和解决问题的能力。过程与方法1 通过学生的假设，并用自己设计的实验方案进行验证，使学生会进行初步的探究活动。2 通过实验汇报等，使学生初步学会运用观察、实验方法获取信息，初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法加工信息。3 通过讨论交流，使学生能表达自己的观点，逐步养成良好的学习习惯和学习方法。情感态度价值观1 通过实验探究，激发学生的好奇心，发展学生的学习兴趣。2 培养学生严谨求实的科学态度。3 培养学生“物质是永恒存在的”辨证唯物主义观点。重点通过实验探究和小组分析认识质量守恒定律。难点定量的认识化学变化并全面理解其含义。教学手段多媒体辅助教学教学方法任务驱动下的自学指导法、实验演示法、小组合作实验探究法、讨论法等。教 学 流 程展示碳、硫、磷、铁、和镁燃烧的图片，提问：以前我们都是定性的看现象，研究化学反应，那这些化学反应的质量有何变化呢？下面，我们将会用一些列实验来探究质量的变化。请你猜测一下，碳、硫、磷、铁、和镁燃烧后质量是怎样变化的？提出问题猜想与假设学生思考反应前后，物质的质量关系，填写学案“猜想与假设”。根据学案已给资料，小组讨论本组实验方案，并教师查阅后方可进行下一步。制定计划进行实验学生分组实验，根据本组设定方案，选择药品，进行实验，并记录实验数据。收集证据解释与结论根据数据，小组讨论，得出质量关系。并向全班展示自己的实验方案和实验结果反思与评价教师根据实验结果提问：反应前后都称量了什么物质的质量？反应后有没有反应物剩余？引导学生推导出质量守恒定律内容，并归纳适用范围。表达与交流练习，总结，归纳教 学 内 容 及 过 程环节探究过程教 学 内 容学生活动设计意图任务一定量认识化学变化提出问题猜想与假设【旧知引入】【展示】碳、硫、磷、铁、镁燃烧的图片【教师】此前，我们研究化学反应，讨论的大都是围绕着现象如何、性质如何，去研究的。此为定性研究化学反应，那本节课开始，我们换个角度，从定量的角度研究化学反应【板书】5.1定量认识化学变化【教师】请你来看一下所给数据，木炭燃烧，反应前后质量怎么变的？【教师】铁生锈呢？【教师】之前我们做实验，硫酸铜和氢氧化钠反应生成蓝色絮状沉淀的实验呢？【提问】这三组实验，反应前后质量都相等么？【教师】你认为化学反应前后，质量是如何变化的？请你写在学案【猜想与假设】处。观看思考可能答案：不变、变小、变大（很大一部分会答不变）质量减小质量增大质量不变有些相等有些不等填写学案旧知引入，提问把焦点从性转到量上，自然过度。利用已经做过的实验，质量的变化引出本节课的探究内容。引起认知冲突。引发思考。任务二验证反应前后质量关系任务二验证反应前后质量关系制定计划【教师】那本节课，就请你根据学案上的资料和所给实验用品，分小组来设计实验，验证你的猜想。【教师】好，以实验一举例，谁来叙述你们组的实验方案？【追问】通过你们的实验方案，你这样前后称量的是什么质量？你怎么知道是反应后？你们如何称量的？为什么要这么称量？实际上你要称量的是谁的质量？【指导】小组互相点评一下实验方案，不同组的方案对比来看，有没有什么差异？为什么要分开称量物质的质量？为什么要一起称量物质的质量？哪种称量方法的更方便，更高效？【设问】那反应前，我们是要称量了谁的质量，反应后要称量谁的质量，回顾本组的假设，你能再次明确一下，谁的质量么？【教师】哦，反应前要称量的是反应物的质量，反应后要称量的是生成物的质量。修正你们的学案。【板书】反应物的质量等于生成物的质量查看【资料】，检查实验用品，小组讨论，设计实验内容。回答思考，回答互评回答：一起称量思考，看学案【猜想与假设】的括号内容修正学案【猜想与假设】内容训练分析资料的能力和设计实验的能力。5min锻炼语言组织和叙述能力。通过不断追问，完善实验设计。明确实验目的反应前后质量的关系。通过小组间互评，发现自己设计的优缺点，增加学生课堂参与度。通过再次追问质量问题，学生能过更明确地意识到，是反应物和生成物的质量。进行实验收集证据【引导】根据每组实验方案，互相配合，完成实验。记住：一起称量，看到现象后再称量计数。【教师】好，停止。有哪组愿意来汇报你们组的实验现象以及实验结论？【教师】好，如铁钉与硫酸铜反应的实验，天平读数相似，结论是？【反问】相等！是谁的质量相等？动手实验【生1】【生2】回答：质量相等回答：反应前后物质的质量相等。13min锻炼描述现象的语言组织能力。任务三得出规律任务三得出规律任务三得出规律解释与结论解释与结论反思与评价迁移与运用【教师】反应前后分别是哪种质量？反应物有哪些？质量是多少？生成物有哪些？质量是多少？【展示】铁钉与硫酸铜，写出反应符号表达式。反应前的反应物是？反应后的生成物是？除此之外还有反应容器的质量，等式前后相等的约去，就变成了？【教师】诶，看！你们实验后，怎么试管里还有铁钉？【教师】那反应后除了称量生成的硫酸亚铁和铜的质量，还有？【教师】若如此，反应前我们称量了谁的质量？【教师】再约去相同项，等式就变成了反应前与反应后称量的是谁与谁的质量相等？【教师】再请同学们思考一下，什么叫“参与反应的铁钉的质量”？参与反应的铁钉去哪了？【教师】哦！参与反应了的就是变成生成物的！那实验二的数据呢？【教师】那么你可以根据这两组实验数据，得出一条关于化学反应中质量变化的定律吗？小组讨论。【板书】质量守恒定律（多叫几个同学，同学间互相纠正，点出“参与”、“化学反应”、“各物质”、“生成物”、“质量总和”等关键词）【教师】介绍化学史【教师】同学们请看这里，本课堂最开始，（动手操作实验）的稀盐酸与碳酸钠的反应，前后总质量减少了，是不是不符合质量守恒定律呢？为什么会造成这种称量结果？谁能解决他的问题？【教师】哦！原来是这样！大家都同意他的想法么？【教师】那谁能设计一个密闭体系，使得这个反应天平平衡？小组讨论，回答。【教师】哪种方案更能达到实验目的，且更高效、便捷？【指导】写在【反思与评价】【教师】那这里有一只带有气球的单孔塞，你可以完成这个实验么？【教师】我们刚刚得到的这一规律就是普遍适用的质量守恒定律。【板书】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。【小结】本节课，我们学习了一条定律，范围是？内容是？我们学会了设计一个实验我们学会了从量的角度认识化学反应。【教师】好，接下来我们思考一下学案【迁移与运用】部分内容【生】烧杯和小试管的质量和物质的质量，反应物是铁钉和硫酸铜溶液，质量是；生成物是硫酸亚铁溶液和铜，质量是写符号表达式【生】反应物铁钉和硫酸铜的总质量等于生成物硫酸亚铁和铜的总质量【生】哦，还有铁钉没反应完（没参与反应）【生】没参与反应的铁钉的质量【生】参与反应的铁钉和硫酸铜的总质量，没参与反应的铁钉的质量【生】参与反应的铁钉和硫酸铜的总质量等于反应后生成的硫酸亚铁和铜的总质量。【生】生成了硫酸亚铁了！【生】（同实验一）小组讨论【生1】【生2】记录，思考【生】稀盐酸和碳酸钠反应生成了二氧化碳气体，而反应装置没有密封，二氧化碳气体逸出，导致质量减少了。【生】同意？！【生】（锥形瓶加气球或者塑料袋）【生】气球学生代表完成实验装置改进。思考，回忆思考，讨论，交流通过再次追问称量的质量，学生深刻的意识到反应物的总质量等于生成物的总质量明确表达式的重要性。通过实验现象，学生意识到“参与反应”的重要性。通过不断的追问“质量”，学生在此过程中意识到“物质的质量总和”同学间互评，印象深刻。引起认知冲突，引入生成气体的反应的装置改进以及再次明确生成的各物质的“总”质量。通过思考以及交流讨论，学生能理解密闭体系的意义，且能创造密闭体系。会对装置进行改进。学会归纳，构建知识体系作 业1 反应A+B=C+D中，已知2 g A和5 gB参加了反应，生成了4 g C，则有_g D生成。2 将24.5 g氯酸钾加热至完全分解，得到固体质量14.9 g，则产生气体_g。3 12g碳与32g氧气恰好完全反应，生成二氧化碳的质量是 g 。4思考质量守恒的原因板 书 设 计5.1.定量认识化学变化质量守恒定律定义：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。附 录资料：1 铁钉可以与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜单质。2 硫酸铜可以与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。实验用品：学生用药品：铁钉（带棉线），新制饱和硫酸铜溶液，5%新制氢氧化钠溶液仪器：250ml烧杯3个，小试管3个，电子天平，胶头滴管，镊子其它：棉线，试纸教师用药品：稀盐酸，碳酸钠溶液仪器：锥形瓶1个，250ml烧杯2个，小试管2个，电子天平其它：棉线备注：7号单孔塞长导管1个，气球多个。用于之后学生代表演示实验。学习效果评价评价方式根据方案数据和结论，学生独立做出评价，提交给教师。方案数据结论1称量镁条、石棉网与坩埚钳总质量，记数m1。2点燃镁条，在石棉网正上方燃烧。3反应结束后，称量灰烬、石棉网与坩埚钳总质量，记数m2。m1m2该实验不符合质量守恒定律评价计量规则以及效果本节课学生的学习效果在后测中能明显体验出来。28个学生中，15个学生能完整清晰的评价试验方案与结论的矛盾之处；12个学生能回答到点上，但是找的不全，其中5个学生说没称量氧气或者空气的质量，另