資源簡介

第五單元　化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)系
課題1　質(zhì)量守恒定律
第1課時　質(zhì)量守恒定律
1．核心素養(yǎng)
(1)通過實驗探究認(rèn)識質(zhì)量守恒定律，了解常見化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系。
(2)從微觀角度解釋質(zhì)量守恒定律并認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)。
(3)培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)精神，認(rèn)識定量研究對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重大作用。
2．教學(xué)重點
質(zhì)量守恒定律的理解及應(yīng)用。
3．教學(xué)難點
從微觀角度認(rèn)識在一切化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類和原子的數(shù)目沒有變化。
4．教學(xué)建議
設(shè)計實驗對質(zhì)量守恒定律進(jìn)行探究。
在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的質(zhì)量同生成物的質(zhì)量之間究竟存在著什么關(guān)系呢？可以作出假設(shè)，設(shè)計并實施一些實驗方案，如紅磷燃燒前后質(zhì)量的測定、鐵釘跟硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測定等，對這些實驗進(jìn)行探究，得出參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和這一規(guī)律。值得注意的是：(1)準(zhǔn)確理解質(zhì)量守恒定律應(yīng)抓住幾個關(guān)鍵詞：a.參加化學(xué)反應(yīng)的；b.各物質(zhì)(要找全反應(yīng)物和生成物)；c.質(zhì)量總和；d.等于；(2)設(shè)計實驗探究質(zhì)量守恒定律時，要考慮對反應(yīng)物和生成物質(zhì)量的控制，如果在開放體系中反應(yīng)并且有氣體放出，體系的質(zhì)量就會減少，此實驗則不能驗證質(zhì)量守恒定律。
5．課前準(zhǔn)備
教師準(zhǔn)備教學(xué)課件；學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)背默手冊。
教學(xué)過程
一、情景導(dǎo)入
1774年，拉瓦錫用精確的定量實驗研究了氧化汞的分解和合成反應(yīng)中各物質(zhì)質(zhì)量之間的變化關(guān)系。他將45.0份質(zhì)量的氧化汞加熱分解，恰好得到了41.5份質(zhì)量的汞和3.5份質(zhì)量的氧氣，反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和沒有改變。這難道是巧合嗎？當(dāng)年困惑拉瓦錫的問題，正是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。接下來這節(jié)課我們就來研究一下這個問題。
二、合作探究
質(zhì)量守恒定律
【猜想】學(xué)生甲：生成物的質(zhì)量總和等于反應(yīng)物的質(zhì)量總和。
學(xué)生乙：生成物的質(zhì)量總和會小于反應(yīng)物的質(zhì)量總和。
學(xué)生丙：生成物的質(zhì)量總和會等于反應(yīng)物的質(zhì)量總和。
【過渡】同學(xué)們提出了三種設(shè)想，我們來進(jìn)行下面的活動與探究，通過實驗去驗證一下反應(yīng)物的質(zhì)量和生成物的質(zhì)量之間的關(guān)系。
【活動與探究】
(1)銅燃燒前后的質(zhì)量總和如何變化？(教師演示)
(2)鐵與硫酸銅反應(yīng)，生成物的質(zhì)量總和與反應(yīng)物的質(zhì)量總和之間的關(guān)系。(學(xué)生演示)
【注意事項】
(1)稱量時天平應(yīng)注意調(diào)平。
(2)用天平稱量化學(xué)試劑時，干燥的固體試劑應(yīng)放在紙上或容器(如小燒杯、表面皿)中稱量，易潮解的試劑應(yīng)放在容器中稱量。
(3)在鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的這個實驗中，鐵釘在放入硫酸銅溶液之前，要用砂紙打磨干凈。
【探究實驗一】銅粉與氧氣反應(yīng)前后質(zhì)量的測定。
實驗裝置
實驗步驟 將銅粉平鋪于錐形瓶的底部，用帶有玻璃管的橡膠塞蓋緊，在玻璃管上系一氣球，放在天平上稱量，記錄數(shù)據(jù)m1；然后，取下錐形瓶，放在鐵架臺的陶土網(wǎng)上，用酒精燈加熱，觀察現(xiàn)象，反應(yīng)一段時間后停止加熱，待裝置冷卻后，再將其放在天平上稱量，記錄數(shù)據(jù)m2
文字表達(dá)式 銅(Cu)＋氧氣(O2)氧化銅(CuO)
實驗結(jié)論 銅＋氧氣氧化銅，m1＝m2，參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和
【探究實驗二】鐵釘與硫酸銅反應(yīng)前后質(zhì)量的測定。
實驗裝置
實驗步驟 在錐形瓶中倒入適量的CuSO4溶液，塞好橡膠塞，幾根鐵釘(用砂紙打磨光亮)，將其放在天平上稱量，記錄數(shù)據(jù)m1；將鐵釘放入CuSO4溶液中，過一會兒，觀察現(xiàn)象，再將其放在天平上稱量，記錄數(shù)據(jù)m2
實驗現(xiàn)象 鐵釘表面上覆蓋一層紅色固體，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色
文字表達(dá)式 鐵(Fe)＋硫酸銅(CuSO4)→銅(Cu)＋硫酸亞鐵(FeSO4)
實驗結(jié)論 鐵＋硫酸銅→銅＋硫酸亞鐵；m1＝m2，參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和
　　【歸納總結(jié)】質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容：大量實驗證明，參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。
【探究實驗三】鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)前后質(zhì)量的測定。
實驗現(xiàn)象 固體粉末逐漸溶解，產(chǎn)生大量氣泡。天平不平衡，指針向右偏轉(zhuǎn)
文字表達(dá)式 鹽酸(HCl)＋碳酸鈉(Na2CO3)→氯化鈉(NaCl)＋二氧化碳(CO2)＋水(H2O)
結(jié)論 反應(yīng)前總質(zhì)量＞反應(yīng)后總質(zhì)量
　　【探究實驗四】鎂條燃燒前后質(zhì)量的測定。
實驗現(xiàn)象 鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，產(chǎn)生白煙，生成白色固體。天平不平衡，指針向左偏轉(zhuǎn)。
文字表達(dá)式 　　鎂 ＋ 氧氣氧化鎂 (Mg) (O2) (MgO)
結(jié)論 反應(yīng)前總質(zhì)量＜反應(yīng)后總質(zhì)量
　　【課堂討論】
1．鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)后質(zhì)量為什么減輕了？是否違背質(zhì)量守恒定律？
2．鎂條燃燒后的質(zhì)量為什么增加了？是否違背質(zhì)量守恒定律？
【知識拓展】在驗證質(zhì)量守恒定律的實驗中，有氣體參加或有氣體生成的反應(yīng)必須在密閉的容器里進(jìn)行，否則反應(yīng)前后天平會不平衡。
【提出問題】為什么化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量總和相等？試用分子和原子的觀點解釋。
【小結(jié)】(1)微觀解釋：化學(xué)反應(yīng)的過程，事實上是舊的分子分裂成原子，原子又重新組合成新分子的過程。在這個過程中，原子的種類沒有變化，原子的數(shù)目沒有增減，原子的質(zhì)量也沒有變化，所以反應(yīng)物的質(zhì)量總和會等于生成物的質(zhì)量總和。
(2)質(zhì)量守恒定律可理解為“六個不變”“兩個一定改變”“兩個可能改變”。
(一)六個不變：①宏觀：反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量總和不變；化學(xué)反應(yīng)前后各元素的種類不變；化學(xué)反應(yīng)前后各元素的質(zhì)量不變；②微觀：原子的種類不變；原子的數(shù)目不變；原子的質(zhì)量不變。
(二)兩個一定改變：宏觀：物質(zhì)的種類一定改變；微觀：分子的種類一定改變。
(三)兩個可能改變：分子的數(shù)目可能改變；元素的化合價可能改變。
板書設(shè)計
課題1　質(zhì)量守恒定律
第1課時　質(zhì)量守恒定律
質(zhì)量守恒定律：
教學(xué)反思
成功之處 本堂課主要以實驗貫穿教學(xué)。體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的特點(以實驗為基礎(chǔ))和新課改要求(以學(xué)生為主體)；學(xué)生在老師的引導(dǎo)下自主探究、討論，使學(xué)生在動中學(xué)、學(xué)中思，將學(xué)習(xí)和實踐有機地結(jié)合在一起；知識的獲取均以學(xué)生自主探索、小組合作獲得，體現(xiàn)集體的智慧；同時，增強學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作的意識。
不足之處 本節(jié)課學(xué)生動手操作能力訓(xùn)練不到位，托盤天平操作生疏，影響教學(xué)進(jìn)程。

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