資源簡介

第五單元 質量守恒定律
課題1 質量守恒定律（第1課時）教學設計
教學基本信息
課 題 第五單元 課題1 質量守恒定律
教 材 書名：《化學》九年級上冊出版社：人民教育出版社出版日期：2012年6月第1次印刷
指導思想與理論依據
指導思想： 根據本節內容特點和學生的實際，采用以實驗探究為主、現代信息技術與學科教學整合的教學方法，進行開放式教學，在發現問題、提出假設、設計實驗等過程中，突出學生主動參與和主動探究，充分展示學生的思維過程，激發學生的學習熱情。學生在愉快的氛圍中感知和探索新知，調動學生自主學習的主動性和積極性。 理論依據： 所有的科學認識都需要采用一系列的科學方法，科學方法是貫穿于所有科學認識的一條脈絡，它體現了科學知識的發生和發展過程。科學認識的大致過程：發現和明確要解決的問題 ―― 收集有關的資料、文獻和數據 ―― 分析、研究、處理資料、文獻、數據（或提出假說、驗證假說） ―― 發現問題的規律性，得出結論。科學認識中的方法論必然能夠指導著我們對化學探究學習的理解及其具體的實施，為化學探究學習提供方法論上的依據。
教材分析及學習者分析
教材分析：（1）教材地位：質量守恒定律是初中化學的一個重要化學規律，是分析物質在化學反應中質量關系的理論依據，它的應用貫穿于整個中學化學。這節課是學習了從微粒觀來認識化學反應（含物理變化和化學變化）之后，在教學內容上來引領學生對化學反應的認識從“質”到“量”的過渡，也為之后的化學方程式的書寫和計算教學構建了理論鋪墊，因此本節教材在初中化學里有著承上啟下的作用。所以本課內容不僅是本單元的一個重點，也是整個中學化學的教學重點之一。（2）素材的呈現方式：在質量守恒定律內容中，教材不是從定義出發，把質量守恒定律強加給出，而是首先通過科學史（氧化汞受熱分解）的提出在化學反應過程中反應物的質量同生成物的質量之間存在什么關系的問題。讓學生思考，然后作出假設、實驗研究、交流討論、得出結論等科學探究方法，設計并實施一些實驗方案，如紅磷燃燒前后質量的測定，鐵釘和硫酸銅溶液反應前后質量的測定的實驗，等實驗。指導學生觀察、思索，使學生從自己親身觀察到的事實中，經過由此及彼、由表及里的思考，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。然后通過鹽酸與碳酸鈉反應前后質量的測定，鎂條的燃燒來驗證學生的猜想，并引導學生通過對氫氣和氧氣反應生成水的示意圖對質量質量守恒定律的微觀本質。學情分析：初三學生正處于化學學習啟蒙階段，生物課上他們學習了生態平衡，物理課上學習了能量守恒，即化學反應前后能量的總和是相等的。但是他們對身邊的化學現象不敏感，只是初步學會分辨化學變化和物理變化，沒有解釋這些化學變化的能力，更不知道化學反應前后各物質的質量總和有什么關系。學生經過前面的學習，已經掌握了一定的化學知識；具備一定的實驗能力和實驗現象的分析能力。學生有學好化學的愿望，對該課題有著濃厚的興趣，愿意動手實驗，有較強的參與意識學生對于化學有了一部分的知識基礎與方法基礎，可以嘗試培養其實驗探究、總結歸納的能力。。他們的思維方式正從形象思維向邏輯思維轉移，他們習慣于依靠感性知識來認識事物。鑒于他們普遍認為當木炭燃燒前后，質量會有所減少，鐵片生銹后，質量會有所增加的事實。要讓學生體驗通過觀察發現問題——提出假設——設計方案——驗證假設——總結規律——揭示本質這一科學過程，在原有的基礎上發現新知。創造條件讓學生自己去學習，讓學生通過自主學習、探究學習、合作學習，達到發展思維、提高能力的目的，培養實事求是、勇于探究的創造精神。
教學目標
知識與技能：（1）通過實驗探究，發現、認識、理解質量守恒定律；（2）能從分子、原子角度揭示化學反應實質，認識質量守恒的原因；（3）能運用質量守恒定律解釋、解決化學反應中的現象及存在的問題。過程與方法：（1）通過學生自己設計的實驗方案，動手實驗，初步培養學生應用實驗的方法研究化學問題、分析問題和解決問題的能力；（2）了解：提出問題→科學猜想→證據收集→得出結論的科學探究的基本過程；（3）通過學生分組實驗探究和自己設計實驗方案，動手實驗，使學生能用實驗定量研究化學問題；培養學生分析問題、解決問題、歸納、總結和實踐能力，同時學會與他人合作。情感態度與價值觀：（1）樹立透過現象認識事物本質的辯證唯物主義觀點；（2）通過探究實驗學習，培養學生探究問題的能力，嚴謹求實的科學態度和創新的精神；（3）通過史實資料，學習科學家開拓創新的精神；（4）產生學習的成功體驗，享受學習、享受科學。
教學重點 通過實驗探究認識、理解質量守恒定律，從微觀的角度理解質量守恒定律原因。
教學難點 實驗設計能力的提高及自主創新意識的培養，質量守恒定律的運用。
教學流程（第2課時）
教學基本思路流程按“提出問題—實驗驗證—得出結論—解釋反思—知識應用”的流程來探究本課題。設計思路：本節課主要采用“實驗探究”的教學模式，在整個探究過程中實現以觀生趣、以趣激疑、以疑導思、以思求知、以知增能。以人們對質量守恒定律的認識過程為線索，通過創設情景提出問題，通過很生動形象水電解的微觀過程視頻得出質量守恒定律的本質。讓學生利用簡單的實驗進行實驗探究，總結出這些實驗的共同點并初步認識質量守恒定律的特征。接著通過進一步的實驗得出質量守恒定律的定義，。再回到“水變石油”的案例，質量守恒定律的本質解決問題，讓學生學以致用。最后通過一些習題的練習鞏固質量守恒定律的定義。本節課主要是在教師的引導下充分發揮學生的主體作用，通過主動參與、自主合作、探究交流的學習方式使每位學生以“探索者”的身份融入到課堂中，體驗化學的再發現過程，學習化學家發現真理的途徑和方法，真正做到把時間和空間還給學生，學生成為課堂的主人。本課題是在教師指導下進行的探究活動，教師應確保實驗能順利進行。如果學生自己提出一些實驗方案，經教師審查并同意后，也可以進行實驗。我在教學設計中補充了碳酸鈉與稀鹽酸的反應、鐵釘與硫酸銅溶液的反應。將學生分成幾個小組進行，所做實驗不都相同，使每一個學生都能邊操作、邊觀察、邊思考，使其得到更多的鍛煉機會，受益更大。各實驗小組所測定的化學反應各不相同，但通過比較、判斷，不斷的揭示矛盾和解決矛盾，必然會激起學生更強烈的求知欲，同時也是開發智利的有效手段。
教學過程（第 1課時，共2課時）
教學過程教學環節教師活動學生活動設計意圖創設情景狄仁杰的困惑:蠟燭燃燒變短,鐵到生銹增重,這是為什么呢 列舉學過的化學反應,同樣存在困惑 利用化學史上出現的疑惑征求同學們的意見。傾聽，思考大家結合化學反應的微觀示意圖來證明自己的觀點。利用情景提出問題，引起學生注意，激發學生學習興趣微觀解釋原因拓展延伸案例一：以氧化汞分解以水電解的微觀示意圖，觀察反應前后有哪些原子？案例二：以水電解的微觀示意圖，觀察反應前后有哪些原子？每種原子對應的個數是多少？原子的質量變化嗎？在化學變化中，反應前后原子的種類和個數均不變，原子的質量也不變，所以就得出了質量守恒定律。引導繼續觀察微觀示意圖，看看反應前后還有哪些沒發生改變？哪些發生了改變？通過分析得出化學反應前后有六個一定不變，兩個一定改變（PPT展示）認真觀察，積極思考【生】都是氧原子和氫原子【生】氧原子都是2個，氫原子都是4個。【生】質量都是不變的【生】元素種類不變、元素質量不變【生】分子種類改變、物質種類改變培養學生分析問題的能力，嚴謹的邏輯思維能力創設情景提出新的探究問題一位俄國化學家做實驗時,將錫放在密閉的容器中煅燒，看到生成了白色的新物質。他突發奇想,我何不稱一下容器里物質的質量，他這一稱量竟然發現了一個不為人知的秘密，那他究竟發現了什么呢？展示了質量守恒 的科學史。提出問題：為什么科學家從提出問題到解決質量守恒經歷大約250年呢？傾聽，思考分析原因：一．化學變化的研究角度沒有發展到微觀角度二．結合科普閱讀，得出測量儀器的精密度三．裝置是否密封，是否能稱量到所有的物質利用情景提出問題，引起學生注意，激發學生學習興趣確定科學探究的實驗設計主題，引發思考討論交流建立假說現在請大家大膽的猜想一下這兩者之間的大小關系。【師】看來大家猜想各有不同，接下來就讓我們一起來用實驗探究確定哪一個猜想是正確的積極踴躍的提出各種猜想【生】需要密閉【生】不需要密閉培養學生發散性思維探究實驗進行求證方案一：鐵釘與硫酸銅反應前后質量的測定。前后質量的測定；方案二：鹽酸與碳酸鈉反應前后質量的測定。請各實驗小組根據所提供的器材，選擇相應的實驗方案，完成實驗，在實驗過程中請規范實驗操作，并認真記錄實驗現象，現在開始小組實驗。思考、討論、合作實驗、交流實驗結果培養學生實驗操作能力，觀察能力，學會記錄實驗的現象和數據，培養小組合作意識設計實驗分析數據請完成方案一、二的小組代表分享一下實驗現象和初步的結論。通過兩組實驗我們由數據m1=m2得出初步結論反應前總質量=反應后總質量。分析方案一中m1，m2實際測的哪些物質的質量。最終得出參加反應的質量總和=生成質量。請各小組根據此方法分析方案二的數據，并得出最終結論。通過大家做實驗數據分析得出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，這也就是質量守恒定律。小組討論，分析得出最終結論，參加反應的鐵的質量與硫酸銅的質量總和=生成的銅與生成的硫酸亞鐵的質量總和。培養學生分析問題的能力，概括總結能力。嚴謹的邏輯思維能力。解釋反思回憶方案一與方案二實驗裝置的區別，一個是塞有橡膠塞都錐形瓶，相當于密封的體系，一個是燒杯，相當于敞口的體系，為什么會出現裝置選擇上的不同，帶著問題進入實驗探究：鹽酸與碳酸鈉反應前后質量的測定。分析實驗結果，為什么天平會不平衡？生成的二氧化碳逸散到空氣中，沒有的到稱量，所以該實驗應該在密閉的容器中進行。那對于有氣體參加的化學反應呢？通過質量守恒定律內容分析，引出質量守恒定律的三大注意事項。引導裝置的氣密性不同那我們能不能讓一些表面上不守恒的實驗（如碳酸鈉和鹽酸的反應），在直觀上守恒呢？上述探究過程和科學家們發現質量守恒定律的過程有驚人的相似，從波伊爾到拉瓦錫經歷了100多年，可見科學家的探索過程是多么的艱辛，和他們相比，我們的過程已經簡單得多，但在這短暫的過程中我們還是體會到了他們不斷探索、嚴謹求實、不斷完善的科學探究精神，愿同學們在今后的學習中也能不斷的執著追求、超越自我，不斷提升！【生】密閉的容器中進行不是必須的，關鍵是稱量到所有的反應物和生產物學生1：講述實驗操作實驗步驟并想同學展示實驗裝置學生2：講述實驗操作實驗步驟并想同學展示實驗裝置改進1：避免氣體跑掉，形成封閉體系即在錐形瓶上塞個塞子缺點：產生的氣體易頂起塞子改進2：在塞子上再裝一個氣球缺點：氣球變大有浮力，使總質量質量偏小（可將氣球換成針筒減少浮力）改進3：轉換角度，用澄清石灰水將產生二氧化碳吸收缺點：裝置復雜不易稱量改進4：引導學生利用提供的儀器改進裝置（如圖）引發學生思考培養學生實驗操作能力，觀察能力，學會記錄實驗的現象和數據，培養小組合作意識練習鞏固課堂小結學以致用，完成練習并進行小組交流，并請小組代表分享結果。（導學案）小組討論，知識共享認真完成練習，交流討論。關于容器形變帶來的浮力問題。交流探討，分享所學知識，淺談本節課收獲培養學生用所學知識解決問題的能力將本節知識進行歸納整理，幫助學生構建有體系的知識結構
板書設計
作業：根據學過的質量守恒知識寫一篇關于“生活中打假”的文章。并且以小組合作學習的方式，匯集和整理同學搜集到的資料，制作一張學習報和一個PPT展示課件。
教學反思
《質量守恒定律》是初中化學教學中的一條重要規律。本節的知識將貫穿學生學習化學的始終，因此它的學習與教學顯得猶為重要。 這節課我的教學目標是“通過實驗使學生理解質量守恒定律的含義及原因，能應用它解釋一些簡單的實驗事實。”更重要的是培養學生應用實驗的方法來定量研究問題、分析問題的能力。這也是化學教學中要向學生逐步傳輸的一種重要思想。 由于《質量守恒定律》這節位于第五單元，所以它處于一個十分重要的地位——承上啟下。所以學習這一節內容之前，先復習一下舊知識，這對學生學習有很大的幫助。于是這節課從舊知識開始，我提出問題：“化學變化的本質特征是什么？”學生似乎不用經過思考，不約而同地說：“有新物質的生成。”我心里暗喜，這已是緒言的內容了，學生還記得很深刻，這可能由于當時學習的內容量少，所以學生記得深刻的原因吧。“但是大家有沒有想過反應物和生成物的質量關系呢？它們之間有什么關系呢？”這時，學生開始討論，有的同學說反應物和生成物的質量應該是相等的，但是其他的同學卻說反應物和生成物的質量應該是不相等的。這時我用科學史上科學家的困惑和同學們學習過的第四單元的從微觀角度來看待化學變化來引導分析。介紹質量守恒定律的相關化學史，為什么波義耳做的實驗沒有得出質量守恒定律呢？在學生們回答的過程中鞏固了質量守恒定律必須注意的一個要點，參加反應的所有物質的總質量。本節課的第一個難點是觀察氧化汞微觀示意圖，水的電解微觀示意圖，分析質量守恒定律的本質原因，在這個過程中一定要循序漸進，注意引導學生思考，提問跨度不可太大，這樣才能達到預期的效果，并讓學生從微觀到宏觀，使學生知其然并知其所以然，使學生的認識更加深刻。本課題內容學習存在一定的難度，本課題的關鍵在于從微觀角度理解化學反應質量守恒，和如何從實驗探究來分析具體反應的質量守恒定律，所以在教學過程中應該給學生提供更多的實驗探究的機會，讓每一位同學都能夠動手實驗、觀察實驗，使其得到更多的鍛煉機會。通過小組實驗和小組討論，培養學生實驗探究、交流討論、得出結論的綜合能力。 于是我及時用實驗探究的方法來得出正確的結論，首先讓學生自己動手設計實驗方案，動手探究，由實驗得出了反應物和生成物的質量應該是相等的這一初步的結論。而我就在旁邊觀察他們實驗的過程，從旁指導。等學生做完實驗后，請學生匯報自己的實驗現象和結論。通過四個實驗的對比，發現實驗二中生成物的質量減少了，通過對實驗二現象的分析找出原因，并鼓勵同學們對實驗二的方案進行改進，得到改進后的實驗裝置。重新進行實驗，得出了反應物和生成物的質量應該是相等的結論。在這組演示和探究實驗的過程中，通過四個實驗的結論，引導同學們歸納出質量守恒定律的內容：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。板書質量守恒定律的定義。強調質量守恒定律定義中要注意的關鍵點：質量守恒定律的適用范圍是化學反應；質量守恒定律強調的質量；參加反應的所有物質和生成的所有物質。在解釋了質量守恒定律的實質后，及時解決了“水變石油”“蠟燭燃燒變短”“白磷燃燒”“鎂條燃燒”的問題，讓學生在理解的同時加以運用，在運用的同時加深理解。典型的優點1.利用化學史，素材新穎豐富，采用科學探究的角度進行理論研究，對學生有很強的吸引力。2.信息技術與傳統教學手段的融合信息技術能將文字，聲音，動畫等集于一體，具有制造視覺沖突，加深印象，創造視覺上的問題情境等功能。在發現教學中，充分利用多媒體手段可以收到事半功倍的效果。在本課中從素材的引入，微觀分析，習題應用均使用的多媒體角度，從而使習題形象化，貼合我校學生實際。但是傳統的教學手段——板書，也有著不可替代所的作用，無論是學生的板演，還是教師的推導過程，手寫板書都有利于學生傾聽已有的知識和加深學生對所發生的化學反應方程式的理解。本節課的學習我將探究學習的方式引入課堂，讓學生在與新知識的學習有關的情境中發現問題、做出假設、制定方案、實施方案并記錄、得出結論、交流分享，突出了探究學習的過程體驗和探究學習方法的運用；課堂學習中我自己認為教師的角色轉換比較到位，教師充當了一名組織、引導者、交流的伙伴，使課堂學習在一種民主、平等的氛圍中進行，做到了師生、生生互動，達到了一種師生情感交融、言語共鳴、思維共振的境界。
問題線索
情境素材線索
學生活動線索
認識發展線索
內容線索
1.提出問題
知道：從量的角度看待化學反應
猜想：化學
變化原理
視頻；圖片1：燃燒反應鐵生銹、石灰水通CO2
化學變化前后質量的關系？
了解：從微觀認識化學變化中質量關系
分析：觀看動畫，進行宏微結合
你同意哪個科學家的做法？
歷史資料
圖片：氧化汞分解、水電解
2.微觀角度認識
為什么質量守恒發現到確定經歷很長時間？
理解：質量守恒定律的外延
討論分析原因：
1.密閉容器2.測量儀器3.微觀認識
質量守恒發展史
3. 歷史
資料
掌握：質量守恒定律內容
密閉和不密閉條件不同實驗對比
4.科學探究
實驗探究
怎樣做實驗能驗證質量守恒？
形成：質量守恒的應用
知識內化
視頻：白磷燃燒，鎂條燃燒
今天我們學習了什么？
5.知識總結
澄清石灰水
碳酸鈉
稀鹽酸
澄清石灰水

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