資源簡介

第四章 生命之源——水
4.3 質量守恒定律
設計說明 針對本堂課的教學重點和難點是質量守恒定律的實驗探究、質量守恒的原因分析、質量守恒定律的應用，又根據學生總是從日常生活出發，對化學反應前后物質的質量是否發生變化容易得出錯誤的結論等情況，所以本堂課主要設計讓學生親手動手實驗，通過對實驗的探究，從而獲得正確的實驗結論。然后，老師再利用動畫展示電解水的微觀分析過程，讓學生深刻理解化學反應的實質，以及化學反應中的“六個不變、兩個一定改變、兩個可能改變”，從而讓學生突破難點，把握重點。同時也讓學生體驗和學習研究化學的一般方法和思維，從而提高學生的學習能力。 教學目標 【知識與技能】 1.質量守恒定律的含義。 2.能從化學反應的實質解釋質量守恒定律。 3.能根據質量守恒定律解釋一些化學現象。 【過程與方法】 通過演示實驗，引導學生發現規律，驗證定律，培養學生的思維能力和實驗能力。 【情感、態度與價值觀】 通過質量守恒定律的學習，使學生進一步體會化學是一門實驗科學，并從中領略由感性認識到理性認識的認識過程，以培養學生的辯證唯物主義觀點。 通過本堂課的學習，使學生明確質量守恒定律是化學基本定律之一，它是無數實驗證明的結果，從而培養學生勇于探索、敢于創新的精神和報效祖國的美好情操。 重點難點 教學重點 質量守恒定律的理解和運用。 教學難點 從微觀角度分析質量守恒定律。 教學方法 提出問題→進行假設→設計并進行實驗→得出結論→理解應用 教具、學具 計算機多媒體教學系統、投影儀、CAI課件等。 托盤天平、砝碼、錐形瓶、膠頭滴管、玻璃管、雙孔橡皮塞、小氣球、石灰石、稀鹽酸、氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液。 授課時數 1 課時 教學過程 導入新課 展示幾種化學反應的圖片。 木炭燃燒 小樹苗長成大樹 1.木炭燃燒成為灰燼，質量如何變化？ 2.小樹苗長成參天大樹，質量又如何變化呢？ 講授新課 一、質量守恒定律 今天我們來通過實驗探討一下物質參加化學反應前后的的質量關系。 提出問題：化學反應前后物質的質量是否改變？ 提出假設：學生根據自己的生活經驗提出了多種假設：改變或者不變。 到底哪位同學的假設是有道理的呢？我們一起通過實驗探究來收集證據。 收集證據： 【實驗4-7】 錐形瓶中裝入0.5 g粉末狀石灰石，將一支注射器的針頭插入膠塞，使瓶內與大氣相通。另將一支量程為 5 mL的注射器的針頭插入膠塞，事先在其針筒內吸進 2 mL稀鹽酸。實驗時，推壓注射器活塞至1 mL刻度處，觀察實驗現象，反應前后稱量作比較。 【實驗4-8】 錐形瓶中裝入0.5 g粉末狀石灰石，將裝有2 mL稀鹽酸的注射器針頭插入膠塞。推壓注射器活塞至1 mL刻度處，觀察實驗現象，反應前后稱量作比較。 實驗原理： 鹽酸+碳酸鈣→氯化鈣+二氧化碳+水 HCl　CaCO3　 CaCl2　 CO2　H2O 實驗序號實驗4-7實驗4-8實驗現象產生氣泡，石灰石逐漸溶解反應前總質量m 1m3反應后總質量m2m4反應前后總質量的關系m1> m2m3=m4實驗分析實驗4-7中生成的氣體逸散到空氣中，反應后質量減少，實驗4-8在密閉容器內進行，反應前后物質的總質量不變
【實驗4-9】 錐形瓶中裝入5 mL硫酸銅溶液；將裝有3 mL 氫氧化鈉溶液的注射器針頭插入膠塞。推壓注射器活塞至1 mL刻度處，觀察實驗現象，反應前后稱量作比較。 實驗原理： 硫酸銅+氫氧化鈉氫氧化銅+硫酸鈉 　　　　　　　CuSO4　　　NaOH　　　Cu(OH)2　　Na2SO4 實驗現象產生藍色絮狀沉淀反應前總質量m5反應后總質量m6反應前后總質量的關系m5= m6實驗結論反應前后物質的總質量不變
【交流實驗結果】 1.為什么【實驗4-7】和【實驗4-8】都屬于同一個反應，反應前后各物質的總質量，前者不相等，而后者相等？ 2.我們應當以哪些實驗為依據來探究化學反應前后物質質量總和的關系？能從中得到什么結論？ 答案：1.【實驗4-7】中有氣體逸出。 2.【實驗4-8】和【實驗4-9】；化學反應前參加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。 【得出結論】看來參加化學反應的各物質的質量總和確實等于反應后生成的各物質的質量總和。 我們就把這個規律叫做質量守恒定律。 對于該定義你覺得哪些是重點字詞，即哪些需要注意？ 1.必須是參加反應的物質，沒有參加反應的那部分物質的質量不能計算在內。 2.該定律針對的是反應前后物質的質量守恒，體積等可能就不守恒。 3.質量守恒定律只能解釋化學變化，不能解釋物理變化。 【教師提問】為什么化學反應前后的各物質的質量總和相等？ 利用分子、原子的知識解釋質量守恒的原因。 【教師點撥】這是因為化學反應的過程，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。也就是說，在一切化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，原子的數目沒有增減，原子的質量也沒有變化。所以，化學反應前后各物質的質量總和必然相等。 【教師點撥】了解了質量守恒定律的內容，我們以電解水為例，再從微觀角度來研究一下，為什么在化學反應中參加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。 【多媒體展示】 請看電解水的微觀過程。 老師投影電解水的微觀過程，引導學生歸納出化學變化的實質，并從微觀角度分析質量守恒定律成立的原因。 【思考】學生觀看動畫演示，思考化學反應的微觀實質。 記憶“三個不變”： 原子的種類沒有改變，原子的數目沒有增減，原子的質量也沒有變化。 【教師歸納】 化學反應前后“六個不變，兩個一定改變，兩個可能改變”。 【學生討論】 1.為了驗證質量守恒定律，某同學在托盤天平的左盤上放一塊石棉網，在石棉網上放一段經過砂紙打磨過的鎂條，稱重。然后點燃鎂條，將生成的白色固體全部收集在石棉網上，冷卻后再稱重，發現質量比實驗前的質量增大了。怎樣解釋反應前后質量不等的現象？ 2.你能從微觀的角度，用圖示表明上述實驗也是符合質量守恒定律的？ 鎂條燃燒是鎂與空氣中的氧氣反應生成白色固體氧化鎂，反應物的總質量應包含參加反應的鎂的質量和參加反應的氧氣的質量，所以生成物氧化鎂的質量比鎂條質量增大了。 【教師提問】質量守恒定律的使用范圍是什么？學習了質量守恒定律，對我們有什么用？ 【學生回答】質量守恒定律適用于一切化學反應。可運用該定律進行有關的計算，推測一些物質的組成，解釋一些實驗事實等。 二、質量守恒定律的應用 1.解釋一些實驗事實 例　根據質量守恒定律解釋現象：鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物的質量比原來鐵絲的質量大。 答：鐵絲在氧氣中燃燒時有氧氣參加，所以生成物四氧化三鐵的質量比原來鐵絲的質量大。 2.推測一些物質的組成 例　植物的光合作用可表示為水+二氧化碳淀粉+氧氣，由此推斷淀粉中一定含有C、H元素，可能含有O元素。 3.進行有關的計算 例　（1）現有4.6 g某可燃物與足量氧氣完全燃燒生成8.8 g CO2和5.4 g H2O，則該可燃物中含有碳元素2.4 g，含有氫元素0.6 g；該物質中是否含有氧元素？含有O，若含有氧元素，其質量為1.6 g。 例（2）在一密閉容器內有X、Y、Z、Q四種物質，在一定條件下充分反應后，測得反應前后各物質的質量如下： 物質XYZQ反應前質量22845反應后質量待測24014
則反應后X待測的質量為55，該反應屬于分解反應。 【教師點撥】質量減少的是反應物，質量增加的是生成物，質量不變的物質可能是催化劑。 當堂達標 1.下列說法正確的是（　　） A. 5 g酒精溶解在55 g水中形成60 g溶液，這符合質量守恒定律 B.細鐵絲在氧氣中燃燒，生成物質量比細鐵絲大，這個反應不遵守質量守 恒定律 C. 2 L氫氣和1 L氧氣點燃后，可生成3 L水 D.完全電解10 g水得到的氫氣和氧氣的質量之和仍是10 g 答案：D 2.生活中有時發生把亞硝酸鈉（NaNO2）誤當食鹽的中毒事件，確保食品安全的警鐘再次敲響。亞硝酸鈉外觀與食鹽極為相似，有咸味，區別它們的有效方法是隔絕空氣加熱，沒有明顯變化的是食鹽，能分解放出刺激性氣味氣體的是亞硝酸鈉，此氣體可能是（　　） A. SO2 　　　　B. NH3　　　　C. N2　　　　D. NO2 答案：D 3.質量守恒定律是自然界最基本的規律之一。下列實驗裝置（天平省略）能用來驗證質量守恒定律的是（　　） A　　　　　　B　　　　　　C　　　　　　　　 D 答案：A 4.將20 g甲、5 g乙、8 g丙三種純凈物混合，在密閉容器中加熱發生化學反應，經分析可知，反應后混合物中含有5 g甲、16 g丙，還含有一種新物質丁。則丁物質的質量是（　　） A. 12 g　　　　B. 9 g　　　　C. 4 g　　　　D. 17 g 答案：A 5.化學反應前后肯定沒有變化的是（　　） ①原子的數目　②分子的數目　③元素的種類　④物質的種類　⑤原子的種類　⑥物質的總質量 A. ①④⑥ 　 B. ①③⑤⑥ C. ①②⑥ D. ②③⑤ 答案：B 6.如圖所示，每兩個甲分子反應后生成兩個乙分子和一個丙分子，已知甲、乙、丙分別為不同種類的純凈物，則乙物質的化學式為（　　） A. A2B　　　　B. AB2　　　　C. AB　　　　D. A4B2 答案：A 板書設計 4.3 質量守恒定律 質量守恒定律 1.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。 2.微觀解釋：因為化學反應的前后： ①原子的種類不變， ②原子的數目不變， ③原子的質量不變， 所以化學反應的前后物質的總質量不變。 教學反思

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