化学人教版九年级上册课题1　质量守恒定律.doc

第五单元化学方程式本单元说明从本单元起，学生对化学的学习将由生成何种物质向生成多少物质(即量的)方面展开。本单元有3个课题。课题1通过一系列探究活动，引导学生从量的方面去研究并得出化学反应的客观规律，为化学方程式的教学作好理论准备，这是学好本单元的基础。课题2讲了书写化学方程式的原则、方法和步骤，说明化学方程式所表示的意义，这是本单元的中心。课题3从量的方面研究物质化学变化的过程，是化学方程式的具体应用。一、教学目的要求1.通过实验探究认识质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质量关系。2.从微观角度认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。二、本课题分析本课题包括质量守恒定律与化学方程式两部分内容。在质量守恒定律部分内容中，教材不是从定义出发，把质量守恒定律强加给学生，而是首先提出在化学反应中反应物的质量同生成物的质量之间存在什么关系的问题，让学生思考，然后通过作出假设、实验探究、交流讨论、得出结论等科学探究方法，设计并实施一系列的探究性实验方案，如蜡烛燃烧前后质量的测定、镁条燃烧前后质量的测定、白磷燃烧前后质量的测定以及铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定等实验，指导学生观察、思索，使学生从自己亲身观察到的事实中，经过由此及彼、由表及里的思考，得到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这一规律。教材的这种处理方法，学生接受起来十分自然，实验也具有很强的说服力，而且学习质量守恒定律，也是对学生进行辩证唯物主义教育的重要内容。本课题是在教师指导下进行的课堂探究活动，教师应确保实验能够顺利进行。如果学生自己提出一些实验方案，经教师审查并同意后，也可进行实验。本课题的活动与探究内容较多，应将学生分为几个小组进行。应使每一位学生都能边操作、边观察、边思索，使其得到更多的锻炼机会，其受益会更大一些。各实验小组所测定的化学反应各不相同，但通过比较、判断，不断地揭示矛盾和解决矛盾，必然会激起学生更强烈的求知欲，同时也是开发智力的有效手段。关于化学方程式部分内容，学生在前面已经学习了元素符号、化学式、化学反应的实质，知道了一些化学反应和它们的文字表达式，结合第一部分内容学到的质量守恒定律，已经完全具备了学习化学方程式的基础。来源:中.考.资.源.网WWW.ZK5U.COM教材根据质量守恒定律，介绍了化学方程式，即用物质的化学式表示化学反应的式子叫化学方程式。通过木炭在氧气中燃烧这个实例，用简练的文字准确叙述了化学方程式的意义：(1)表示了化学反应中的反应物和生成物。(2)表明了该化学反应进行的条件。(3)表示了参加反应的物质种类以及各物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比。教材在 “学完本课题你应该知道”栏目中给出了上述有关化学方程式所提供的信息。教学建议如下：1.应注意引导学生思考，探究活动中几个表面上似乎不符合质量守恒定律的实验是因什么导致其如此，可采取什么措施使其符合质量守恒定律，通过举一反三，使学生知其然并知其所以然，使学生的认识更加深刻。例如，蜡烛点燃时的质量逐渐变小，而在蜡烛上方加有碱石灰吸收装置时，点燃后总质量却逐渐增大(具体装置请参阅资料部分)。2.在教学过程中，还要密切联系生活实际。例如，钢铁生锈、煤炭燃烧等学生熟悉的化学反应，讨论这些反应前后物质的质量是增加，是减少，还是不变?怎样的判断才算是科学的判断，能不能设计一些实验来进行验证?学生对这些问题感兴趣，讨论时有话说，还能使学生受到自然科学方法论的教育。3.应注意使学生了解质量守恒定律的微观解释。教材在从实验的结果归纳出质量守恒定律后，接着就提出“为什么物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等呢?”提出这个问题的目的，在于要引导学生从化学反应的实质上去认识质量守恒定律。在化学反应中，只是由于发生了原子间的重新组合，才使反应物变成生成物，但在这一变化中，原子的种类和个数并没有发生变化，原子的质量也没有发生变化，所以，反应前和反应后各物质的质量总和必然相等。应该注意，对质量守恒定律的本质分析，要明确落实到化学反应前后原子的种类和个数保持不变这一关键点上，这不仅有利于理解质量守恒定律的本质，而且为学习化学方程式准备了基础知识。三、实验说明和建议1.方案二托盘天平的灵敏度较小，在实验时应注意使镁条有足够的长度才能保证天平倾斜现象明显。2.方案三白磷燃烧前后质量的测定实验，往往会因瓶塞不严密产生漏气或被冲开而失败。为了防止由于气体膨胀而冲开瓶塞，实验中采用在锥形瓶瓶塞玻璃管外端套一个瘪气球。瓶内气体膨胀时，气球被吹大，冷却以后气球缩进瓶口内。如果气球是新的，应揉搓并使其变软后再用。锥形瓶的大小以250 mL为宜。所用白磷需要切去表面上的硬皮，使易于引燃。白磷是一种易燃而又有剧毒的物质，通常把它贮存在水中，切割白磷也应该在水中进行。取白磷要用镊子，不可用手接触。表面的水分可用滤纸吸干。接触过白磷的工具上往往有磷的碎片，不能随便乱放，白磷的碎片和吸过白磷表面水分的滤纸，一定要烧掉以保证安全。这个实验也可以用固体跟液体反应产生气体的实验代替(例如碳酸钙跟盐酸反应)。反应在吸滤瓶中进行，在抽气口上套一个气球，反应开始后气球膨胀，但天平保持平衡。来源:中.考.资.源.网四、部分习题参考答案及说明2.(1)镁带在空气里燃烧，是镁和氧气发生了化学反应。根据质量守恒定律，反应后生成物的质量，一定等于参加反应的镁带和氧气的质量总和，所以生成物的质量比镁带大。(2)由于纸中的碳与氧气反应生成二氧化碳气体后逸走，故灰烬的质量比纸的质量小。(3)高锰酸钾受热分解后，生成锰酸钾(固体)和氧气。按照质量守恒定律，反应物高锰酸钾的质量应当等于生成物锰酸钾和氧气的质量之和，所剩余固体的质量必然比原高锰酸钾的质量要小。3.(1)正确。(2)错误。细铁丝在氧气里燃烧，反应物是铁和氧气，生成物是四氧化三铁，这个反应同样遵守质量守恒定律。五、资料1.关于质量守恒定律的几个问题(1)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，生成白色的氧化锡，但容器和容器里的物质的总质量，在煅烧前后并没有发生变化。经过反复的实验，都得到同样的结果，于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。但这一发现当时没有引起科学家的注意，直到1777年法国的拉瓦锡做了同样的实验，也得到同样的结论，这一定律才获得公认。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(小于0.2%的质量变化就觉察不出来)不能满足严格的要求。因为这是一个最基本的问题，所以不断有人改进实验技术以求解决。1908年德国化学家朗道耳特(Landolt)及1912年英国化学家曼莱(Manley)做了精确度极高的实验，所用的容器和反应物质量为1 kg左右，反应前后质量之差小于0.000 1 g，质量的变化小于一千万分之一。这个差别在实验误差范围之内，因此科学家一致承认了这一定律。(2)质量守恒定律的发展 自从爱因斯坦(Einstein)提出狭义相对论和质能关系公式(E=mc2)以后，说明物质可以转变为辐射能，辐射能可以转变为物质。这个结论对质量守恒定律在化学中的应用有何影响呢?实验结果证明1 000 g硝化甘油爆炸之后，放出的能量为8.0106 J。根据质能关系公式计算，产生这些能量的质量是0.8910-7 g，与原来1 000 g相比，差别小到不能用现在实验技术所能测定。从实用观点来看，可以说在化学反应中，质量守恒定律是完全正确的。来源:中.考.资.源.网20世纪以来，人们发现原子核裂变所产生的能量远远超过最剧烈的化学反应。1 000 g 235U裂变的结果，放出的能量为8.231016 J，产生这些辐射能相等的质量为0.914 g，和原来1 000 g相比，质量变化已达到千分之一的程度。于是人们对质量守恒定律就有了新的认识。在20世纪以前，科学家承认两个独立的基本定律，质量守恒定律和能量守恒定律。现时科学家则将这两个定律合二为一，称它为质能守恒定律。2.用来吸收蜡烛燃烧生成物的装置蜡烛燃烧生成物为二氧化碳和水(气)。碱石灰能有效地吸收这两种物质。这种吸收装置的制作方法如下：(1)截取一段长度为10 cm，直径约为25 mm的玻璃管(可用破了底的大试管截取)。(2)装入金属网栅。从破旧石棉网上剪一块直径略大于玻璃管内径的圆网，从玻璃管的一端轻轻推入，使圆网撑住在离管口约2 cm处作为放置碱石灰的网栅(如网栅容易滑下，可以用回形针改制成一个带有弹性的圆环，弹紧在玻璃管的内壁作为挡圈，使网栅不致滑下)，装配如图5-1。(3)加入碱石灰