資源簡介

質量守恒定律
【設計思想】
人教版教材對質量守恒定律這一課時的安排如下：提出問題，參加化學反應的各物質的質量，與反應后生成的各物質的質量是否相等？進而采用兩個實驗進行驗證，得出質量守恒定律。再通過兩個稱量質量結果不相等的實驗，進一步理解質量守恒定律的內容及實驗要求。然后從微觀角度認識質量守恒定律的本質。本設計的缺點，不能很好的建立在學生認知基礎上，而是提出一個很突然的問題，直接用實驗驗證。
我的設計思想：學生已有的認知是，化學變化的微觀本質是分子分裂成原子，原子再重新組合。在重新組合過程中，原子的種類和數目不變，進一步思考，微觀反應前后分子的質量是否改變，通過觀察很容易得出化學反應前后分子的質量總和不發生改變。提出兩難問題，以水分解實驗為例，反應前有兩個水分子，反應后生成了兩個氫分子和一個氧分子，如何稱量反應前兩個水分子的質量，反應后兩個氫分子和一個氧分子的質量。顯然分子太小，從微觀角度無法做到，而宏觀的物質又是由分子等微粒構成，自然過渡到從宏觀角度稱量質量，來探究參加化學反應的各物質的質量，與反應后生成的各物質的質量是否相等的問題。這種方式更符合學生的認知觀。然后通過多個實驗驗證并得出質量守恒定律。反過來又能通過微觀角度給出完美解釋。
【教學方法設計】
1、在回顧分子分裂成原子，原子重新組合的知識時，采用分子模型模擬微觀變化的本質，這樣的方式有助于學生進一步理解分子的構成，能更好的認識微觀這種抽象概念，能更好的將宏觀和微觀結合，能更好的理解化學反應前后的“變”與“不變”。對學生的認知起到了很好的幫助作用。同時也能增加學生的學習興趣。
2、在實驗探究質量守恒定律的實驗中，首先采取教師的演示實驗，紅磷燃燒前后質量的測定，按照一般的實驗探究步驟：實驗目的、猜想假設、設計實驗、進行實驗、觀察現象、得出結論等，進行研究，這樣可以培養學生科學的探究思維和方法。按照教師的實驗模板，再分別給每個小組設計實驗驗證質量守恒定律，使學生切身體會，通過科學的實驗驗證化學的原理，培養學生實驗探究的能力，培養學生動手實驗的能力。能非常好的提升學生思維和認知高度，也激發了學生的學習興趣。
【教學過程設計】
教 學目 標 理解質量守恒定律的概念
能清楚的了解驗證質量守恒定律的各種實驗設計
能理解質量守恒定律的微觀本質
能用質量守恒定律解釋一些生活中或化學反應的現象和進行簡單的計算
能通過自主實驗提高實驗技能和學習科學探究的一些思想
教學分析 重點 驗證質量守恒定律的各種實驗設計；質量守恒定律的微觀本質及應用
難點 質量守恒定律概念的理解
方法 微觀模型展示，實驗探究與歸納，小組合作學習
教學過程教學過程教學過程 知識回顧及拓展 今天我們進入第五單元的學習，這個單元我們又將學習哪些有趣的知識呢？新課開始前，請同學們先思考一個問題。問題：什么是化學變化？請從宏觀和微觀兩個角度進行理解？答：生成了其他（新）物質的變化叫做化學變化。從宏觀角度看，它的本質是生成了新物質，從微觀角度看，它的本質是分子分裂成原子，原子再重新組合。追問：在分子分裂成原子、原子重新組合的過程中，有哪些不發生改變，有哪些發生了改變呢？拓展：請利用老師提供的分子模型，模擬水分解、氫氣在氯氣中燃燒、氧化汞受熱分解、木炭燃燒的微觀過程，在模擬過程中，請思考以下問題：分子是如何分裂的？分裂什么了什么微粒？這些微粒又是如何重新組合的？組裝過程中，并完成表格1.【學生分組活動及展示】用分子模型，模擬水分解、氫氣在氯氣中燃燒、氧化汞受熱分解、木炭燃燒的微觀過程。根據實際情況，在學生活動過程中，給予適當的指導。表格1：序號內容水分解氫氣在氯氣中燃燒氧化汞受熱分解碳燃燒1反應物2生成物3反應物的微粒4生成物的微粒5反應前的元素種類6反應后元素的種類7反應前的原子種類和數目8反應后的原子種類和數目學生展示：問：在剛才的模擬過程中，你發現了在化學變化中哪些東西發生了改變，哪些東西不變？答：學生的回答中一般會包含這些：分子的種類改變了，原子的種類不變，原子的數目不變，元素的種類改變，物質的種類的改變等等老師根據學生的回答進行歸納：宏觀角度看：生成了新物質，物質種類發生了改變，元素的種類不變微觀角度看：分子的種類改變，原子的種類和數目不變追問：既然化學反應前后是原子的重組過程，且這個過程中原子的種類和數目不變，那么如果能稱量反應前后分子的質量，那么質量會發生改變嗎？但是分子的質量太小了，微觀上的一兩個分子是根本沒有辦法稱量的，如果要研究質量怎么變，我該怎么進行實驗呢？設置難題，讓學生進一步思考，引發對宏觀質量變化的思考小結：既然微觀粒子的質量無法稱量，那我們能不能從宏觀角度思考，稱量反應前后各物質的質量變化呢？而宏觀物質又是由各種微觀粒子構成的，那是不是就解決這個問題了。提出新問題：參加化學反應的各物質的質量，與反應后生成的各物質的質量是否相等？實驗探究【演示實驗】紅磷燃燒反應前后質量的測定提出問題：參加化學反應的各物質的質量總和，是否等于反應后生成的各物質的質量總和？猜想假設：①相等 ②不相等設計實驗：紅磷燃燒是個化學變化，利用紅磷燃燒前后質量的測定，來驗證上述問題。進行實驗：在底部鋪有細沙的錐形瓶中，放入一小堆干燥的紅磷。然后稱量裝置及藥品的總質量為m1 。然后，取下錐形瓶，將橡膠塞上的玻璃管放到酒精燈上灼燒至紅熱，迅速塞入錐形瓶，引燃紅磷。待裝置冷卻后，重新放到托盤天平上，記錄所稱的質量m2。觀察現象：紅磷燃燒，產生大量白煙；氣球先變大、后變小；天平保持平衡。得出結論：根據上述實驗，我的結論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。追問：一個實驗就能得出一個規律嗎？答：需要進行更多的實驗自主實驗探究 提出問題猜想假設設計實驗進行實驗得出結論【實驗反思與評價】 ；【實驗指引】第1.2小組【自主實驗探究】實驗內容：鐵釘和硫酸銅溶液反應前后質量的測定注意事項：反應前物質總質量的稱量：取一只錐形瓶（帶橡膠塞），向其中倒入20-30mL（根據錐形瓶上刻度估計即可）的硫酸銅溶液，并用鑷子取2根鐵釘，然后一起放在托盤上稱量總質量反應后物質總質量的稱量：用鑷子將鐵釘放入硫酸銅溶液中，塞緊橡膠塞，觀察現象，然后稱量錐形瓶及瓶內物質的總質量，觀察質量的變化反應前記錄數據反應后記錄數據總質量總質量第3.4小組【自主實驗探究】實驗內容：氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應前后質量的測定注意事項：反應前物質總質量的稱量：分別在兩個小燒杯中加入約10mL左右（根據小燒杯刻度估計即可）的氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液，然后稱量燒杯及藥品的總質量反應后物質總質量的稱量：將氫氧化鈉溶液倒入硫酸銅溶液中，觀察現象，然后稱量兩個燒杯及燒杯內物質的總質量，觀察質量的變化反應前記錄數據反應后記錄數據總質量總質量第5.6小組【自主實驗探究】實驗內容：稀鹽酸溶液和碳酸鈉粉末反應前后質量的測定注意事項：反應前物質總質量的稱量：在小燒杯中加入2藥匙碳酸鈉粉末，用小試管取大半試管的稀鹽酸，傾斜放在小燒杯中，然后稱量燒杯及藥品的總質量。反應后物質總質量的稱量：將稀鹽酸倒入燒杯中，觀察現象，然后稱量燒杯、小試管及燒杯內物質的總質量，觀察質量的變化反應前記錄數據反應后記錄數據總質量總質量【匯報展示、得出結論】各小組派代表，進行各組實驗的匯報展示通過討論、分析，最終得出了實驗結論：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。我們把這個規律叫做質量守恒定律。質量守恒定律適用于所有的化學變化。在驗證質量守恒定律的實驗中，對于有氣體參加反應或有氣體生成的反應，需要在密閉容器中進行實驗。拓展提升 鎂條燃燒實驗，稱量生成物的質量，與反應前鎂條質量的比較老師完成演示實驗，學生提出猜想：你預計這個反應的稱量結果會有什么變化？【反思提高】為什么物質在發生化學反應前后，各物質的質量總和相等呢？再次引入微觀解釋：因為化學反應前后原子的種類、原子的數目、原子的質量不變練習應用 1.根據質量守恒定律解釋下列現象⑴鐵絲在氧氣中燃燒，生成物的質量比原來鐵絲的質量增大；⑵高錳酸鉀受熱分解后，剩余固體的質量比原反應物的質量減小。2.反應 A + B = C + D 中，已知2克A和5克B參加了反應，生成了4克C，則有生成D的質量是多少？3.現將10gA和足量B混合加熱，A與B發生化學反應。10gA完全反應后生成8gC和4gD，則參加反應的A與B的質量比為 。4.已知：取一定量的高錳酸鉀固體充分加熱，反應過程中，試管中固體的質量隨反應時間的變化關系如圖所示，求反應生成氧氣的質量是多少？5.已知a克氯酸鉀與b克二氧化錳充分反應后，稱量剩余固體質量為c克，則產生的氧氣質量為多少克？ 課堂小結 學完本節課，我知道了……板書設計 5.1 質量守恒定律一、化學反應前后：物質的種類、分子種類改變，元素種類、原子種類、原子數目、原子質量不變二、質量守恒定律：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。 通過知識回顧及分子模型的模擬，引出對化學變化中的“變”與“不變”的思考，為后面探究化學反應前后，物質總質量是否改變的學習做好鋪墊。通過觀察分子的結構、動手組裝，進一步理解分子的構成，加深宏觀和微觀的聯系總結出化學反應前后的“變”與“不變”，提出新問題，微粒變化前后的質量是否改變，設置難題，微觀粒子無法稱量，引發宏觀質量稱量的思考教師進行探究實驗，并引導學生如何完成一個簡單的實驗探究，通常分為哪些步驟，可以從哪些角度進行思考，答題的技巧等等通過學生自主實驗，再一次認識實驗探究是學習化學的重要方法。目前學生實驗能力有限，同時這些反應大多沒有學過，對藥品的取用等都存在較大問題。所以采取小卡片的形式，給出指引。通過實驗得出結論通過異常實驗再次鞏固對質量守恒定律的理解與應用通過練習，鞏固對質量守恒定律的理解與應用
你做本實驗的目的是：
你的猜想是：
你實驗的藥品、儀器有哪些？該實驗的反應原理是什么？你如何稱量反應前后物質的總質量？
實驗操作是 ；
實驗現象 ；
實驗結論 ；
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