資源簡介

《課題1 質量守恒定律》教學設計
教材版本：人民教育出版社九年級化學
一、本課時教學背景
質量守恒定律是初中化學的重要定律，初中化學新課標中要求學生達到“理解”的層次，本課時教學通過一系列探究活動引導學生總結出質量守恒定律，并指導學生分析理解“質量守恒規律”中“守恒”的根本原因，讓學生體會科學知識探究的方法。通過學生參與“質量守恒定律”的實驗探究活動過程，使學生從過去的被動聽課者成為主動參與各項學習活動的探究者。并學會獲取信息、加工信息的方法；同時培養學生善于合作、勤于思考的科學精神和品質。本節課的學習內容是學生學習化學方程式的理論基礎，同時也是全部初中化學學習的基礎，在整個初中化學學習中起著非常重要的作用。
二、本課時教學內容分析
1、初中化學課標中的內容
認識質量守恒定律，能說明常見化學反應中的質量關系，用微粒的觀點對質量守恒定律作出解釋。
2、教材中的內容
教材不是從定義出發，把質量守恒定律強加給學生，而是首先提出在化學反應中反應物的質量與生成物的質量之間存在什么關系的問題，讓學生思考，然后通過作出假設、實驗探究，交流討論，得出結論等科學探究方法，設計并實施白磷在空氣中燃燒、鐵釘與硫酸銅溶液反應、鹽酸與碳酸鈉粉末反應等一系列實驗方案，指導學生觀察、思索，使學生從自己親身觀察到的實驗事實中，經過頭腦風暴法，研究談論，得到“參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和”這一規律，然后教材又給出鎂條燃燒前后質量的測定這兩個實驗方案，讓學生比較前后質量變化情況，分析發生變化的原因，進而較深刻地認識化學反應中的質量關系。
三、教學設計思路
1、對學生分析
學習該課題之前，作為農村學生，已知道許多化學反應，能用微粒的觀點從質變的角度分析一些化學變化的實質，但對于化學反應中物質的質量是否改變還缺乏認識。從量的角度認識化學反應的觀念有待建立。
學生在討論探究的學習方式中，小組合作已經有一定的默契，現有的學習資源基本能夠實現共享，并熟悉一些基本實驗操作，初步具有一定的實驗探究能力。但由于農村中學學習資源相對短缺，學生在“作出假設”“實驗方案的設計”“概括推理能力”等方面仍需提高。
2、設計思路
所有的化學變化都無一例外的遵循“質量守恒定律”，通過本課時探究學習活動，渴望教學活動能促使學生從過去的單純的知識和技能傳授發展到樹立化學實驗觀念，培養積極主動去體驗化學實驗探究活動素養。具體做到：
（1）讓學生親自動手實驗，發現“質量守恒定律”，將驗證性實驗改為自主探究性的實驗，讓學生參考學案親自設計實驗、完成實驗，體驗自己探究“質量守恒”這一知識結論的快樂。
（2）通過化學史的學習，讓學生了解“質量守恒定律”的產生過程。感受建立量的觀點的重要性，認識質量守恒定律的發現是一個在新觀念支配下，經過大量的一絲不茍的定量實驗的探究過程。
（3）在教學活動中創設學生的認知沖突。當多數同學從“化學反應是一個原子重新組合的過程”而同意“反應前后質量相等”的觀點時，通過簡便的蠟燭燃燒實驗代替鎂條燃燒實驗，讓學生驚奇地發現指針向砝碼一端偏移來創設學生的認知沖突，從而很自然的迸發出尋求與自己的假設理論沖突的原因的欲望和動力。繼續引發學生探究實驗，當學生用自己預設的實驗方案成功的實現了他們的設想時，同學們在分享喜悅的同時，還會認識到實驗方案的設計對獲取正確實驗結論的重要性，體驗到認識的發展是理論和實踐不斷交鋒和不斷融合的過程。
（4）用通俗易懂的生活實例（如螺栓螺母的不同組合，總質量不變）作為質量守恒的類比模型，讓學生產生豐富的聯想，實現形象到抽象的跨越，由此能更容易的理解質量守恒的原因。
（5）將更多的說話機會留給學生，讓學生充分表達他們的意見，使課堂始終充滿自主、合作、開放、互動的氣氛，針對不同的意見，讓學生充分討論，在質疑、爭論、思想火花的碰撞中，促使學生各方面的能力得到更好的發展和提高。這種自主的學習過程，是一個知識和技能自主建構過程，也是一個最容易產生體驗的過程。
在教學設計中追求“預設和生成”的統一，貫徹以學生的問題為線索來推動課堂的原則。備課中時時考慮學生會怎么想，多多做出針對學生各種反應的預設，上課時要隨時抓住學生即時提出的問題，從學生的問題出發組織教學，堅持將學習的第一機會和權力交給學生，讓課堂煥發生命的活力。比如，讓學生換個角度，從量的方面對學過的化學反應提出問題，從學生提出的問題中提煉出本節課的主題和教學的線索。不再由教師領著學生亦步亦趨，而是教師引導建立橋墩，讓學生自己搭橋實現知識的跨越。
本課時將科學探究作為教學的突破口，力求將傳統教學的“以知識為本”轉移到以“學生的發展為本”，體現“知識技能”、“過程方法”、“情感態度與價值觀”三維課程目標融為一體的化學教學價值觀。通過實驗探究不但使學生能夠較為深刻的“理解質量守恒定律”，而且培養學生的科學探究能力以及嚴謹求實的科學態度、開拓創新的精神，并追求在學習的成功體驗中，享受學習，享受科學。
四、教案設計
課題：質量守恒定律（課時一）
（一）教學目標：
知識與技能:
1、認識質量守恒定律，能說明常見化學反應中的質量關系。
2、能運用質量守恒定律解決一些相關問題。
3、了解化學方程式的涵義。
過程與方法：
1、通過定量實驗，探究化學反應中的質量關系，體會科學探究的方法。
2、通過學生之間的討論交流，對質量守恒定律的實質作出解釋，培養學生分析、推理能力。
情感態度與價值觀：
1通過實驗探究，培養學生嚴謹求實的科學態度。
2通過史實資料，學習科學家開拓創新的精神。
3產生學習的成功體驗，享受學習、享受科學。
（二）重點
通過實驗探究活動認識質量守恒定律
（三）難點
從微觀的角度解釋質量守恒定律
（四）教學方法
實驗探究法、類比法。
（五）教學資源
1、實驗儀器、藥品：
燒杯、天平、錐形瓶、小試管、蠟燭、碳酸鈉、稀鹽酸、鐵釘、硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液
2、教學媒體
多媒體
（六）教學過程
1、設置情景，引出探究課題——質量守恒定律(5分鐘)
教師：你們知道嗎？
（1）化學反應的實質是什么？（用微觀前面微粒的觀點解釋。）
（2）怎樣判斷化學反應已經發生？請說出判斷依據。
學生回憶所學知識，并談論回答：……
教師引導學生觀看大屏幕然后總結：化學反應的實質：
被破壞　 重新組合　　 聚集成
分子－——→原子－－——→新分子－——→新物質
變成 形成
判斷的依據：
化學變化發生時，一定有新物質生成，同時，還會伴隨著能量的釋放或吸收，有時還會發生顏色變化、或生成沉淀、產生氣體等。
教師：下面是什么物質發生的化學變化？你們會寫它們發生化學變化的表達式嗎？
隨后播放鐵絲、硫在氧氣中燃燒的課件。
鐵在氧氣中燃燒：
硫在氧氣中燃燒：
教師總結然后引入問題：
通過觀看大屏幕，同學們不但看到了實驗現象，而且看到了是實驗現象背后的本質，還知道化學反應的實質是什么。物質參加反應，又生成了什么物質。但是，如果我們轉換一下角度思考，是否會有同學從量的角度提出問題呢？
（教師引導學生提出反應物的量與生成物的量的關系。）
師生總結⑴：
教師：請大家說說，MFe加上MO2是否等于MFe3O4呢？ MS＋MO2是否等于MSO2呢
針對上述問題：讓我們一起來探究今天的課題——質量守恒定律。
2、質量守恒定律（15分鐘）
教師提出問題：我們一起來討論，化學反應前后各物質的質量之和會不會發生改變，是增加還是減少？并提出可能的假設。
學生作出假設：……
教師總結：通過同學們提出的假設，歸納起來無外乎兩種：
⑴化學反應前后各物質的質量總和相等；
⑵化學反應前后各物質的質量總和不相等。
教師引導：下面，請大家舉手表決。
學生舉手表決：……
教師總結：通過表決，大多數同意第一種觀點——化學反應前后各物質的質量總和相等。
教師引導：好，請大家把蠟燭固定在天平的一端，探究蠟燭在空氣中燃燒，看此“化學反應前后各物質的質量總和相等”嗎？請告訴我你們的結論。
同學們回答：……
教師提問：你們的假設被推翻了嗎？
學生回答：（學生可能沉默無語。）
教師引導：
請同學們根據下面的參考實驗任選一個（速度快的同學可以全做）并自己設計實驗方案繼續進行探究，然后再說出你們自己探究出來的結論。
教師展示參考實驗課件：
（1）鐵釘與硫酸銅溶液反應；
（2）氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應。
要求：從上面2個實驗在小組中至少選1個合作探究。要求實驗前，小組內討論實驗步驟后，進行實驗；小組成員分工合作，積極參與，并記錄實驗現象于下表中。
實驗名稱 鐵釘與硫酸銅溶液 氫氧化鈉與硫酸銅溶液 備注
實驗現象 產生紅色沉淀 產生藍色沉淀
反應前總質量 m1 m1
反應后總質量 m2 m2
實驗結論 反應前后，參加反應的物質總質量相等M1 　　＝ 　　　 M2 反應前后，參加反應的物質總質量相等M1 　　＝ 　　　 M2
學生做實驗：……（要求：教師參與幾個小組討論。）
教師提問：你們的結論怎么樣？
學生回答：……
教師板書結論：化學反應前后各物質的質量總和相等。
教師引導：從同學們做的實驗都看到天平是平衡的，哪怕同學們做一萬次實驗都是平衡的。
教師：請同學們思考前面蠟燭在空氣中燃燒實驗結論，為什么出現這樣的結論呢？
學生交流回答：……
教師引導提問：你們如何設計實驗，才能使得蠟燭燃燒前后質量相等呢？
學生交流：……（教師提示：蠟燭在盛有空氣的密閉容器中反應，又會怎樣呢？）
學生交流回答：……
教師：課件展示探究蠟燭在空氣中燃燒。教師邊演示邊講解實驗過程,把燒杯和蠟燭放在天平托盤上，調節天平平衡后，點燃蠟燭，觀察蠟燭燃燒時天平指針的變化。
教師：課件展示，將蠟燭固定在容器里，用托盤天平稱量蠟燭燃燒前后的質量。
教師：同樣繼續展示課件，碳酸鈉粉末與稀鹽酸反應實驗。反應容器有蓋與無蓋兩種情況下的反應。
教師總結：科學家也是沿著我們剛才所走過的研究路線發現并一次次的實驗總結了這條定律。該定律要歸功于波義耳、羅蒙諾索夫、拉瓦錫三位巨匠。
教師引導學生學習史實資料：《質量守恒定律的發現與發展》
3、質量守恒定律的理解（板書）
教師引導：
（1）質量守恒定律的“守恒”指什么？
（2）質量守恒定律中“參加反應的各物質的質量總和”如何理解？
（3）“生成的各物質的質量總和”如何理解？
（4）“反應生成的物質”如何理解？
學生：思考然后回答。
教師引導總結：“守恒”指“質量”守恒，其它方面如“體積”等不一定守恒。“參加反應的各物質的質量總和”應注意，沒有參加反應的物質不包括在內。“生成的各物質的質量總和”應當包括生成的各種物質，如沉淀、氣體等。“反應生成的物質”僅指該反應過程中新生成的物質質量，在反應之前已經存在的質量無關。
所以，參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。
教師引導：“守恒”的原因（板書）
學生：思考，討論。
教師引導：為什么化學反應前后的物質的質量總和“相等”——“守恒”呢？我們可以用分子和原子理論解釋。
模型教具演示：教師引導學生用螺栓螺母建立一個質量守恒的微觀模型演示下面的化學反應的微觀過程。
例如：H2＋O2 點燃 HO2
教師總結（板書）：“守恒”的原因就是參加反應的各物質（反應物)的原子重新組合而生成其他物質（生成物）的過程。在化學反應中，反應前后元素的種類沒改變；原子數目沒有增減，原子質量也沒有改變。
4、質量守恒定律的使用范圍
學生交流回答：……
總結（板書）：質量守恒定律適用于一切化學反應。
教師：學了該定律，對我們有什么用？
教師引導學生回答：
（1） 進行有關的計算
（2） 推測一些物質的組成
（3）解釋一些實驗事實
5、化學反應方程式概念
學生交流后回答：……
教師（板書）：用化學式來表示化學反應的式子。
6、化學方程式提供的信息
學生交流后回答：……
教師（板書）：參加反應的物質（反應物）；反應條件；生成物；各微粒之間的數量關系；反應物與生成物之間的質量守恒。
7、質量守恒定律的簡單應用．
（1）反應A+B=C+D中，已知2 g A和5 gB參加了反應，生成了4 g C，則有____g D生成。
(2) 將24.5 g氯酸鉀加熱至完全分解，得到固體質量14.9 g，則產生氣體____g。
(3)加熱10 g氯酸鉀和二氧化錳的混合物，反應后稱得殘留物的質量總和為9．52 g，則生成氧氣的質量為　　　g
(4)已知石蠟是蠟燭的主要成分，蠟燭在空氣中完全燃燒后的產物是CO2和H2O，判斷石蠟中一定含有_______元素，可能含有___元素
(5)在化學反應2XY2+Y2=2Z中Z的化學式為（ ）
　　A、X2Y3 　　　　 B、XY3 　
　　C、X2Y6 　　　　 D、 X2Y4
8、課后作業布置
課后復習本節內容深入理解質量守恒定律;完成課本P94頁《討論》。
家庭實驗：用一杯白醋、一杯牛奶及天平，探究牛奶變質前后質量是否發生改變。
（七）反思性總結：通過本課時學習，你們獲得了哪些知識？(課件展示知識小結)認識有那些提高？能力有什么長進？學的快樂嗎？把你的認識和體會說出來與大家共享嗎？
（八）教師評價：
1、通過本課時，我們可以體會科學探究的方法：
提出問題→作出假設→實驗探究→搜集證據→得出結論→解釋反思。其實，認識的發展是一個理論和實踐不斷交鋒和不斷融合的過程，理論要經受實踐的檢驗，實踐要得到理論的說明。
2、定量研究方法是科學研究的重要方法之一。化學家們用定量的方法對化學變化進行研究，發現了許多化學變化的重要規律。望同學們今后學會運用定量研究方法。
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