化学人教版九年级上册课题 一 质量守恒定律.docx

课题1质量守恒定律教学设计（第1课时）1.通过实验探究理解质量守恒定律,了解常见的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改变.1.增加学生探究性实验,充分调动学生的积极性,通过操作、观察,组织讨论,总结规律.2.加强实验中的各个环节的教学,从而拓展学生的思路.1.培养学生定量研究和分析推理的能力及解决问题的能力.2.通过对化学反应的定量研究、推理,帮助学生认识永恒运动和变化着的物质,既不能凭空产生也不能凭空消失的道理,进行辩证唯物主义观点的教育和自然科学方法的教育.【重点】1.质量守恒定律的含义及应用.2.对质量守恒定律的理解.【难点】1.对质量守恒定律的理解.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改变.【教师准备】托盘天平(带砝码)、蜡烛、试剂瓶、火柴、塞子.【学生准备】1.托盘天平、烧杯、锥形瓶(塞子)、玻璃管、气球、玻璃片、石棉网、坩埚钳、火柴.2.红磷(火柴头大小)、硫酸铜溶液、铁钉、蜡烛、镁带、细沙、砂纸.导入一:【展示图片】俄国化学家罗蒙诺索夫.【讲解】1756年的某一天,俄国化学家罗蒙诺索夫在实验室里做实验,他把锡放在密闭的容器中煅烧,看见生成了白色的物质,他突发奇想,我何不称一下容器和容器里物质的质量?这一称不得了,一个伟大的定律就此诞生了.他发现在煅烧前后总质量并没有发生变化,经过反复的实验,都得到同样的结果,于是,他认为在化学反应前后物质的总质量是守恒的.可惜的是,这一发现当时并没有引起科学界的重视.直到1777年,拉瓦锡用精确的定量实验研究了氧化汞的分解和合成反应中各物质质量间的变化关系.拉瓦锡得到了同样的结论,反应前后各物质的质量总和没有改变.导入二:【回顾引入】从前面的学习中我们知道,在一定的条件下,反应物之间发生化学反应可以生成新物质,如磷燃烧生成五氧化二磷,表示为:P+O2P2O5,铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,表示为:Fe+CuSO4Cu+FeSO4.大家想一下,在这些反应中反应前后各物质的质量总和有什么变化?过渡语当物质发生化学反应并生成新物质时,反应物的质量总和跟生成物的质量总和相比较,存在什么关系?前后总质量并没有发生变化,难道这是巧合吗?我们共同揭开这个谜团.一、探究质量守恒定律思路一【活动与探究】学生分两组进行实验一和实验二.实验一:红磷燃烧前后质量总和之间的关系.实验方案红磷燃烧实验现象产生大量的;放出大量的;气球先后;冷却后称量,天平(填“仍”或“不”)平衡.反应前后总质量是否相等反应前物质的质量总和反应后物质的质量总和(填“”或“=”).反应的化学符号表达式实验二:铁与硫酸铜反应,生成物的质量总和与反应物的质量总和之间的关系.实验方案铁钉与硫酸铜溶液反应实验现象铁钉表面有色固体生成;溶液由色逐渐变为色;天平(填“仍”或“不”)平衡.反应前后总质量是否相等反应前物质的质量总和反应后物质的质量总和(填“”或“=”).反应的化学符号表达式【说明】实验分两大组进行,分别探究两个实验.【注意事项】1.称量时天平应注意调平.2.红磷燃烧时,锥形瓶底部应预先铺一层细沙.3.红磷燃烧这个实验中,玻璃管烧红后往锥形瓶中塞时动作要快,塞子要塞紧,不能漏气.4.在铁与硫酸铜反应这个实验中,铁钉在放入硫酸铜溶液之前,要用砂纸打磨干净.【教师】学生实验,教师巡视,及时发现学生操作中的一些错误并进行纠正.【活动与交流】由学生分组交流实验结果,对不同意见进行分析.【实验一现象和结果】在红磷燃烧这个实验中看到红磷燃烧产生大量白烟,生成一种白色固体,气球先膨胀后缩小,反应前后物质的质量总和没有发生改变.【实验一结果的不同意见】生成物的质量总和略小于反应物的质量总和,可能是由于锥形瓶没有塞紧,漏气所致.【实验二现象】在铁钉与硫酸铜溶液反应这个实验中,用砂纸把铁钉打磨干净放入硫酸铜溶液中,一会儿看到铁钉表面有一层红色的铜析出;同时溶液的颜色也略有改变,由蓝色溶液变为浅绿色溶液.【实验二结果】用天平称量,发现反应前后物质的质量总和没有发生改变.【教师总结】通过这两个实验我们看到,发生化学反应时反应物的质量总和与生成物的质量总和存在相等的关系.其实不仅仅这两个实验如此,大量实验证明,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.这个规律叫做质量守恒定律.【教师】是不是所有的化学反应都遵守质量守恒定律呢?我们再来进行下面的活动与探究,验证一下质量守恒定律是否正确.【活动与探究】分两大组进行实验,探究:1.蜡烛燃烧前后是否遵守质量守恒定律?2.镁带在空气中燃烧,其反应物的质量之和与生成物的质量之和是否相等?【陈述实验结果】1.蜡烛燃烧前后不遵守质量守恒定律,生成物的质量小于反应物的质量.2.镁带在空气中燃烧也不遵守质量守恒定律,生成物的质量大于反应物的质量.【教师】为什么会出现生成物的质量大于或小于反应物的质量的情况呢?【回答】1.在蜡烛燃烧这个实验中,生成物二氧化碳和水都是气体,逸散到了空气中,所以会出现生成物的质量小于反应物的质量这种情况.2.在镁带燃烧这个实验中,因为反应物有空气中的氧气参加,而我们反应前所称量的仅是镁带的质量,所以会出现生成物的质量大于反应物的质量这种情况.【追问】这两个反应到底遵守不遵守质量守恒定律呢?【回答】遵守.只要改进实验装置,就会出现正确的结果.【追问】如何改进实验装置呢?【回答】1.蜡烛的燃烧可以在一个密闭的容器中进行,如红磷燃烧的装置,则会得到正确的结果.2.红磷、蜡烛和镁带的燃烧应在一个密闭容器中进行,塞子中央应该有孔,然后系一小气球.【介绍】取一密闭小玻璃瓶,待蜡烛燃烧后迅速放入瓶中并塞紧瓶口.【思考】在红磷燃烧那个实验中,若玻璃管上端没有系小气球,将会出现什么结果?【回答】如果玻璃管上端没有系小气球,则会出现生成物的质量总和小于反应物的质量总和,因为有一部分白烟会从玻璃管口进入空气中,从而引起生成物的质量减小.思路二教师活动学生活动设计意图【展示】红磷燃烧的实验.观察红磷燃烧的实验现象.【交流】红磷燃烧的实验发生的变化.调动学生参与学习的积极性.【提出问题】鼓励学生根据已有的化学知识和平时积累的生活经验,对化学反应前后物质的质量变化提出问题:化学反应中参加反应的各物质的总质量与反应生成的各物质的总质量之间有无变化呢?【猜想与假设】(1)反应前质量总和大于反应后质量总和.(2)反应前质量总和小于反应后质量总和.(3)反应前质量总和等于反应后质量总和.【回答】三种可能:(1)增大.(2)减小.(3)相等.让学生大胆质疑并阐明自己的观点,教师适时激励评价,激发学生的信心和勇气.【制订方案和完成实验】从讨论的情况来看,有三种不同意见,那么哪一种是正确的呢?我们不妨用实验来验证.根据教材第92页的探究:方案一:红磷燃烧前后物质总质量的测定.方案二:铁钉跟硫酸铜溶液反应前后物质总质量的测定.【交流】学生根据教师的指导,设计简单的化学实验方案并积极分工协作,共同顺利完成实验.使学生将个人探究所得与他人的经验互相借鉴和补充,实验学习过程的合作、动手、思维创新,使学习成果不断丰富和提升.【收集证据】组织与适时点拨,进一步归纳定律的内容.【交流】课堂上,在教师的组织下,各组展示实验并得出结论,同时其他各组相互评议,取长补短.培养学生总结、归纳的能力.同时培养了学生实事求是、一丝不苟的科学态度.【交流与讨论】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.【交流】讨论、归纳小结.通过师生问答等形式,使问题得到逐步解决,使知识得到构建.【反思与评价】质量守恒定律是否对所有的化学反应都适用呢?实验1:稀盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定(在烧杯中进行、敞口).实验2:稀盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定(在密闭体系中进行).实验3:镁带在空气中燃烧前后质量的测定.选做实验:蜡烛燃烧前后质量的测定.【交流】学生继续分组进行实验,观察、讨论.再次激发学生对定律的思索,以使学生深入体会知识,加深对质量守恒定律的理解.二、质量守恒定律归纳和微观分析过渡语化学反应前后,反应物与生成物的总质量为何相等呢?从微观上该如何分析呢?思路一由上面的探究实验,可得出质量守恒定律.内容: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,这个规律就叫做质量守恒定律.【思考】现有一反应A+BC,有10 g A和5 g B反应,反应结束后还剩余3 g A,B无剩余,则生成C的质量为多少克?【回答】生成C的质量为12 g,因为A还剩余3 g,可见参加反应的A的质量为7 g,B无剩余,可见5 g B全部参加反应,根据质量守恒定律,生成C的质量为7 g+5 g=12 g.【强调】质量守恒定律指的是参加反应的各物质的质量总和,而不是有多少反应物,一定注意“参加”二字的真正含义.【介绍】质量守恒定律是十八世纪的重要发现之一,它把对化学的学习由生成何种物质(即质的研究)引向生成多少物质(即量的研究),具有非常重要的意义.那么质量守恒定律是谁发现的,又是如何发现的呢?请阅读教材第95页的资料卡片.【活动】安排学生阅读资料卡片.【补充介绍】质量守恒定律的发现经过了非常漫长的过程,很多科学家曾经致力于这方面的研究,拉瓦锡是其中之一.他在前人研究的基础上,做了同样的实验,得到了同样的结论,这一定律才获得公认.到了20世纪,这一定律得到充分发展,和能量守恒定律合称为质能守恒定律.【讲解】了解了质量守恒定律的内容和它的发现,我们再从微观方面来研究一下为什么在化学反应中参加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.【展示】展示红磷燃烧实验的微观过程,从分子、原子角度进行分析.【思考】从展示的分子和原子的角度思考为什么化学反应都遵守质量守恒定律?【回答】从展示的红磷燃烧实验的微观过程可知:在化学反应前后原子的种类没有变化,原子的数目没有增减,原子的质量也没有变化,所以说所有的化学反应都遵守质量守恒定律.【教师总结】大家回答得很好.从微观过程以及前面所学的分子、原子知识可知,化学反应的过程,事实上是旧的分子破裂,原子和原子重新组合成新分子的过程.在这个过程中,原子的种类没有变化,原子的数目没有增减,原子的质量也没有变化,所以反应物的质量总和等于生成物的质量总和.【板书】质量守恒定律的微观解释:在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量没有改变.思路二教师活动学生活动设计意图【课件展示】水电解的微观动画.【讲解】化学反应中分子、原子的变化情况说明:只要是化学反应必定符合质量守恒定律.从宏观和微观角度来归纳定律:“五个不变,两个一定改变,一个可能改变”.【交流结果】观看、自主发言总结,得出质量守恒的原因:五个不变:化学反应前后,原子的种类、原子的数目、原子的质量没有改变,元素质量不变、元素种类不变.两个一定改变:物质种类和分子种类.一个可能改变:分子个数.加深对质量守恒定律的理解和认识.【强调与深化】在质量守恒定律中,有几个关键词“化学变化”“参加与生成”“质量总和”等,易被学生忽视,教师要用着重号标明.【交流】听、记.用简洁、流畅的语言表述,便于学生记忆.【检测】根据质量守恒定律解释下列现象:镁条在空气中燃烧后,生成物的质量比原来镁条的质量大.纸在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小.高锰酸钾受热分解后,剩余固体的质量比原反应物的质量小.【交流】小组讨论现象后,互相交流各自的看法.培养学生运用所学知识解决实际问题的能力.培养学生的合作探究能力.知识拓展质量守恒是普遍规律,但蜡烛燃烧后质量减少,“损失”的质量到哪去了呢?这与质量守恒定律矛盾吗?为验证质量守恒定律,在蜡烛燃烧前后应测量哪些物质的质量?能否设计实验验证你的结论?演示实验:将蜡烛固定在木块上,放在装有水的表面皿中,用大烧杯倒扣于蜡烛上,用托盘天平称量蜡烛燃烧前后的质量.结论:如果设计在密闭容器中进行实验,杜绝反应系统与环境之间的物质交换,天平指针就不会偏转.无论是密闭还是敞口系统,质量守恒的规律都客观存在.1.质量守恒定律的内容: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.质量守恒定律的理解(1)质量守恒定律的应用对象是化学变化,对于物理变化,不能用质量守恒定律解释.(2)质量守恒定律只适用于质量守恒,而不是体积守恒,也不是分子总数守恒.(3)质量守恒定律强调的是“参加反应的”和“反应生成的”.(4)在化学反应前后,分子的种类会发生改变,分子的个数不一定相等.3.微观解释:在化学反应中,反应前后存在三个不变:(1)原子的种类没有改变.(2)原子的数目没有增减.(3)原子的质量没有改变. 1.下列现象可用质量守恒定律解释的是()A.10 g水受热变成10 g水蒸气B.纸在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小C.镁在空气中燃烧后,质量增加D.蜡烛受热熔化,冷却后质量不变解析:质量守恒定律适用于所有的化学反应,但是不能用质量守恒定律解释物理变化.水变成水蒸气是物理变化;纸张燃烧属于化学变化;镁在空气中燃烧属于化学变化;蜡烛受热熔化发生的是物理变化.故答案为BC.2.如图为某反应的微观示意图,其中“”和“”表示不同元素的原子.下列说法正确的是()A.反应前后原子数目发生改变B.反应前后分子种类没有改变C.该反应属于化合反应D.参加反应的两种分子的个数比为12解析:由反应的微观示意图可知:A.反应前后原子种类、数目没有发生改