质量守恒定律教学设计

质量守恒定律南阳市第十三中学校黄婷一、内容分析本节课通过一系列实验和探究活动，来认识质量守恒定律，是首次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。在进行课堂探究之前，教师应预先做好充足准备，确保实验能够成功，并且有明显的实验现象。实验探究可以由教师做演示实验，也可分小组进行，目的是使每位学生都能边操作、边观察、边描述、边思考，使其动手能力、观察能力、语言表达能力、思考能力都得到培养和提升。

探究之后得出质量守恒定律，课本又给出了碳酸钠粉末与盐酸反应前后质量的测定、镁条燃烧前后质量的测定这两个实验。通过测定敞开体系中化学反应前后的质量变化情况，使学生能够通过不同情况下测量结果的表象，更深人地认识化学反应前后的质量关系的本质。学生在探究的基础上，通过比较、判断、分析、质疑，不断地发现矛盾和解决矛盾，激起更强的求知欲，最后结合自己已学过的内容，通过微观反应的动态示意图进行讨论，从微观的角度对质量守恒定律进行解释，最终揭示了这一定律的本质来源。二、教学目标【知识与技能】通过实验探究，掌握质量守恒定律的内容分析微观示意图，解释质量守恒定律【过程与方法】（1）学会观察实验现象和描述实验结论的方法。（2）学会通过宏观现象分析微观实质的方法。【情感、态度与价值观】培养严谨求实的科学精神，认识定量研究对化学科学发展的重大作用。三、教学重难点【教学重点】通过实验探究，理解质量守恒定律。【教学难点】质量守恒定律的微观解释。四、教学技术与学习资源【教学媒体】PPT【实验用品】仪器：托盘天平、烧杯、锥形瓶、橡皮塞、玻璃棒、酒精灯、气球、小试管、细沙药品：红磷、铁钉、硫酸铜溶液、碳酸钠粉末、稀盐酸五、教学过程课题：质量守恒定律【引言】科学家们对于火的燃烧非常感兴趣，提出了燃素说，认为物质之所以能够燃烧，是因为物质中含有燃素，燃烧之后，燃素消失，物质的质量会减少。但是，波义耳在敞口容器里煅烧金属，结果发现反应后质量增加了。后来，拉瓦锡，将45份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，反应前后各物质的质量之和没有改变。这难道是巧合吗？同学们你们觉得呢？这就是我们今天要学习的内容——质量守恒定律首先，我们来看本节课的学习目标【PPT展示】学习目标1.通过实验探究，掌握质量守恒定律2.分析微观示意图，解释质量守恒定律相信通过我们的共同努力，一定会出色的完成本节课的学习目标！【教师提问】首先我们要对刚才科学家们得出的结论，提出我们的疑问：化学反应前后，物质的总质量，有什么关系？同学们，你们的猜想是什么？【学生回答】相等、增大、减小【教师提问】非常好，那么哪一种猜想是正确的呢？接下来我们要通过实验探究，来验证我们的猜想。那么课本上给我们设计了哪些实验方案呢？【学生回答】方案一：红磷燃烧前后质量的测定；方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定【教师提问】找的非常准确。同学们，我们做任何事情都是有目的的，同样，课本上给我们设计的这两个实验方案，我们的实验目的是什么呢？【学生回答】探究化学反应前后，物质的质量关系【教师提问】对，我们在实验过程中遇到的一切问题，都要根据我们的实验目的来进行解决。接下来我们准备要做实验了，在进行实验之前，同学们，我们要观察哪些实验现象呢？请同学们根据我们的实验目的来回答。【学生回答】天平的平衡情况【教师讲解】对，我们做的是化学反应，因此，还要观察反应过程中的物质状态和物质变化。下面请同学们带着我们的实验目的和观察的内容，一起来进行实验探究！【教师提问】首先，我们来探究方案一：红磷燃烧前后质量的测定，既然我们要对质量进行测定，那么我们肯定要用到的实验仪器是什么呢？【学生回答】天平【教师提问】使用天平时，有哪些注意事项呢？【学生回答】左物右码，使用前要游码归零并调平【教师提问】我们称量药品的时候药品要放在哪里呢？【学生回答】纸上【教师提问】对，左右两边各放一张质量相等的纸，但是对于像氢氧化钠这种易潮解的药品应该怎么办？【学生回答】放在玻璃器皿中【教师讲解】做红磷燃烧前后质量的测定，我们用到是这样的装置，锥形瓶底部铺一层细沙，玻璃管上端系一个气球，同学们想一想我们什么时候还做过红磷燃烧的实验呢？【学生回答】测定空气中氧气的含量【教师提问】那我们在测定空气中氧气含量的时候，用的是燃烧匙，将红磷在装置外部点燃，那么这个实验，我们能不能也将红磷在锥形瓶外部点燃呢？【学生回答】不能【教师提问】为什么呢？【学生回答】因为生成的产物五氧化二磷会逸散到空气中【教师讲解】对，根据我们的实验目的，我们要测的是反应前后的质量，如果在外部点燃的话，五氧化二磷逸散到空气中，反应后测得的质量就不准确了，因此我们要在锥形瓶内部点燃，那我们先来称反应前的质量，我们看，现在天平平衡，说明已经成称好了。接下来，我们用酒精灯加热玻璃管，并引燃红磷。【教师提问】我们看到实验现象非常明显，哪位同学能来描述一下你观察到的试验现象呢？【学生回答】红磷燃烧，黄白色火焰，放热，大量白烟，气球先胀大后变瘪【教师讲解】描述的非常准确，那么请同学们根据实验现象来讨论这三个问题【学生讨论】根据实验现象讨论下列问题：1、锥形瓶底部为什么要铺一层细沙？2、玻璃管上端为什么要系一个气球？3、为什么要等锥形瓶冷却后，再重新放到天平上称量？【学生展示讨论结果】【教师提问】接下来，装置已经冷却，我们来称量一下反应后的质量，同学们，观察一下天平的情况是怎么样的呢？【学生回答】依然平衡【教师提问】通过现象，你能得到什么样的结论呢？【学生回答】化学反应前后，物质的总质量相等【教师提问】非常好，我们的结论是：反应前的总质量等于反应后的总质量，那么反应前的质量有哪些呢？【学生回答】装置、细沙、红磷、空气的质量【教师提问】那反应后的质量有哪些呢？【学生回答】装置、细沙、剩余的红磷、空气中的剩余气体、五氧化二磷的质量【教师提问】我们看，反应前后有相等的质量，那我们把相等的质量都消去，看能得到什么？我们能把谁消去呢？【学生回答】装置、细沙、剩余的红磷、空气中的剩余气体、【教师提问】剩余的红磷消去之后是参加反应的红磷，空气中的剩余气体消去之后是参加反应的氧气，那同学们能用更详细的方式来描述结论吗？【学生回答】参加化学反应的磷和氧气的质量之和，等于生成的五氧化二磷的质量【教师提问】从方案一：红磷燃烧前后质量的测定中，我们知道化学反应前后，物质的总质量相等的。接下来，我们进行方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定。我们来看硫酸铜溶液是什么颜色的？【学生回答】蓝色【教师提问】铁钉是什么颜色？【学生回答】银白色【教师提问】首先，我们还是先称量反应前的质量，我们看，现在天平已经平衡。接下来我们将铁钉放进硫酸铜溶液中。我们看铁钉变色了，因为反应时间比较短，溶液的颜色变化不是特别明显，这是老师之前做的实验，现象比较明显，请同学们描述一下实验现象。【学生回答】铁钉表面出现红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色【教师提问】我们再称量一下反应后的质量，同学们，观察一下天平的情况是怎么样的呢？【学生回答】依然平衡【教师提问】通过现象，你能得到什么样的结论呢？【学生回答】化学反应前后，物质的总质量相等【教师提问】非常好，我们的结论是：反应前的总质量等于反应后的总质量，那么反应前的质量有哪些呢？【学生回答】装置、水、空气、铁钉、硫酸铜的质量【教师提问】那反应后的质量有哪些呢？【学生回答】装置、水、空气、未反应的铁钉、未反应的硫酸铜、铜、硫酸亚铁的质量【教师提问】那我们继续把相等的质量都消去，我们能把谁消去呢？【学生回答】装置、水、空气、未反应的铁钉、未反应的硫酸铜【教师提问】未反应的铁钉消去之后是参加反应的铁钉，未反应的硫酸铜消去之后是参加反应的硫酸铜，那同学们还能用更详细的方式来描述结论吗？【学生回答】参加化学反应的铁和硫酸铜的质量之和，等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量之和。【教师讲解】通过这两个实验，我们知道化学反应前后，物质的总质量相等，是否是一切化学反应中反应物和生成物之间都存在以上质量关系？这种质量关系是否具有普遍意义？不能确定，因为可能我们做的这两个实验都具有偶然性。但是科学家们通过大量的实验证明: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。这就是质量守恒定律的内容。接下来同学们圈画出质量守恒定律有哪些关键词语，并讨论下列说法是否正确①10g食盐溶解在90g水中，形成100g食盐水，遵循质量守恒定律②1L氢气和1L氧气反应后生成2L水，遵循质量守恒定律③3gC与8gO2恰好完全反应，生成11gCO2。若将3gC放在10gO2中充分燃烧后，能生成13gCO2。【教师提问】刚才的两个实验我们是在密闭容器中进行的，接下来我们在开放体系中做盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定，同学们，你预计这个化学反应前后，物质的质量关系是什么关系呢？下面请同学们通过实验来验证你的猜想【学生实验】【教师提问】现象是什么呢？你的猜想正确吗？【学生回答】产生气泡，天平不平衡【分析讨论】1、此反应遵循质量守恒定律吗？2、天平为什么不平衡？3、若用该反应验证质量守恒定律，应将该装置做何改进？【总结归纳】质量守恒定律的注意事项1、质量守恒定律适用于所有的化学反应。2、“守恒”，是指“质量守恒”。3、守恒的范围是参加化学反应的物质，不是任意物质的质量之和，没有参加化学反应的物质不能算在内。4.守恒的是“各物质的质量之和”，意味着把各种状态的反应物和生成物都计算在内。如沉淀、气体等。【教师提问】通过红磷燃烧前后质量的测定、盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定，请同学们思考这两个问题，你能从中得到什么启示呢？1、验证质量守恒定律时，这两个反应有什么特点呢？2、应该采用什么样的实验装置呢？【启示】对有气体参加或者有气体生成的反应，验证质量守恒定律时，实验装置应该采用密闭容器。【帮一帮】1、你能帮助波义耳分析一下，为什么在敞口容器里煅烧金属，反应后质量增加了呢？2、你能帮助波义尔改进一下实验装置吗？【教师提问】我们已经通过实验验证了质量守恒定律，那么同学们有没有思考过这个问题，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？电解水反应的微观示意图【分析讨论】1、化学变化的实质是什么？2、此化学反应中，原子的种类、数目、质量的变化情况【教师解释】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，原子种类、个数没有发生变化，原子的质量也没有发生变化。质量守恒定律的微观解释：化学反应前后，原子种类、数目、质量均没有发生变化。【课堂练习】下列叙述完全符合质量守恒定律的是（）A．水结成冰前后，质量保持不变B．50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mLC．100g过氧化氢溶液中，含有30g过氧化氢和70g水D．高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量减小2、在化学变化中，一定不变的是（）①物质种类②元素种类③分子种类④原子种类⑤分子数目⑥原子数目A．②④⑤⑥B．①②⑥C．②④⑥D．③④⑥3、在化学反应A＋B→C＋D中，若5g的A与11g的B恰好完全反应，生成7g的C和一定质量的D，则D的质量为（）A．5gB．16gC．9gD．23g【课堂小结】1、通过实验探究，验证了质量守恒定律2、通过微观示意图，解释了质量守恒定律在数学上，我们有数形结合思想，分类讨论思想，通过本节课的学习，你学到了哪些思想呢？【化学思想】1、“守恒”思想（质量守恒、原子守恒、电荷守恒）2、“宏观与微观”思想【教师结语】同学们，只要是化学反应，都遵循质量守恒定律，在化学反应中，质量是守恒的，质量既不会凭空增加，也不会凭空消失。正如我们的学习一样，付出和回报是平衡的，付出的越多，收获就越多。希望通过今天的学习，同学们都能通过勤奋、努力，考上自己理想的高中！板书设计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。实验探究探究化学反应前后，物质的质量关系微观解释原子的种类、数目、质量，均不发生改变七、教学反思1、化学是以实验为基础的，实验探究是激发学生学习化学兴趣的最好方式，因此，化学实验的成功、明显的实验现象是本节课的关键，也对得出质量守恒定律至关重要。所以老师在做实验之前一定要反复实验，做好充足的准备，以确保实验在课堂上成功。若想让学生主动学习，就要让学生真正参与课堂，自己亲自动手做实验，学会观察和描述实验现象，从而得出结论，解决问题。2、教学过程中应该注重引导学生，而不是把知识和方法强加给学生。如何让学生理解质量