人教版化学九年级上册5.1质量守恒定律教案(6)

§5.1 质量守恒定律 1 第五单元 课题 1 质量守恒定律 教学设计 【设计思想】 人教版教材对质量守恒定律这一课时的安排如下：提出问题，参加化学反应的各物质的 质量，与反应后生成的各物质的质量是否相等？进而采用两个实验进行验证，得出质量守恒 定律。再通过两个称量质量结果不相等的实验，进一步理解质量守恒定律的内容及实验要求。 然后从微观角度认识质量守恒定律的本质。本设计的缺点，不能很好的建立在学生认知基础 上，而是提出一个很突然的问题，直接用实验验证。 我的设计思想：学生已有的认知是，化学变化的微观本质是分子分裂成原子，原子再重 新组合。在重新组合过程中，原子的种类和数目不变，进一步思考，微观反应前后分子的质 量是否改变，通过观察很容易得出化学反应前后分子的质量总和不发生改变。提出两难问题， 以水分解实验为例，反应前有两个水分子，反应后生成了两个氢分子和一个氧分子，如何称 量反应前两个水分子的质量，反应后两个氢分子和一个氧分子的质量。显然分子太小，从微 观角度无法做到，而宏观的物质又是由分子等微粒构成，自然过渡到从宏观角度称量质量， 来探究参加化学反应的各物质的质量，与反应后生成的各物质的质量是否相等的问题。这种 方式更符合学生的认知观。然后通过多个实验验证并得出质量守恒定律。反过来又能通过微 观角度给出完美解释。 【教学方法设计】 1、在回顾分子分裂成原子，原子重新组合的知识时，采用分子模型模拟微观变化的本质， 这样的方式有助于学生进一步理解分子的构成，能更好的认识微观这种抽象概念，能更好的 将宏观和微观结合，能更好的理解化学反应前后的“变”与“不变”。对学生的认知起到了很 好的帮助作用。同时也能增加学生的学习兴趣。 2、在实验探究质量守恒定律的实验中，首先采取教师的演示实验，红磷燃烧前后质量的 测定，按照一般的实验探究步骤：实验目的、猜想假设、设计实验、进行实验、观察现象、 得出结论等，进行研究，这样可以培养学生科学的探究思维和方法。按照教师的实验模板， 再分别给每个小组设计实验验证质量守恒定律，使学生切身体会，通过科学的实验验证化学 的原理，培养学生实验探究的能力，培养学生动手实验的能力。能非常好的提升学生思维和 认知高度，也激发了学生的学习兴趣。 【教学过程设计】 §5.1 质量守恒定律 2 教 学 目 标 理解质量守恒定律的概念 能清楚的了解验证质量守恒定律的各种实验设计 能理解质量守恒定律的微观本质 能用质量守恒定律解释一些生活中或化学反应的现象和进行简单的计算 能通过自主实验提高实验技能和学习科学探究的一些思想 教 学 分 析 重点 验证质量守恒定律的各种实验设计；质量守恒定律的微观本质及应用 难点 质量守恒定律概念的理解 方法 微观模型展示，实验探究与归纳，小组合作学习 教 学 过 程 知识回顾及拓展 今天我们进入第五单元的学习，这个单元我们又将学习哪些有趣 的知识呢？新课开始前，请同学们先思考一个问题。 问题：什么是化学变化？请从宏观和微观两个角度进行理解？ 答：生成了其他（新）物质的变化叫做化学变化。从宏观角度看， 它的本质是生成了新物质，从微观角度看，它的本质是分子分裂 成原子，原子再重新组合。 追问：在分子分裂成原子、原子重新组合的过程中，有哪些不发 生改变，有哪些发生了改变呢？ 拓展：请利用老师提供的分子模型，模拟水分解、氢气在氯气中 燃烧、氧化汞受热分解、木炭燃烧的微观过程，在模拟过程中， 请思考以下问题：分子是如何分裂的？分裂什么了什么微粒？这 些微粒又是如何重新组合的？组装过程中，并完成表格 1. 【学生分组活动及展示】 用分子模型，模拟水分解、氢气在氯气中燃烧、氧化汞受热分解、 木炭燃烧的微观过程。 根据实际情况，在学生活动过程中，给予适当的指导。 表格 1： 序 号 内容 水分解 氢气在氯 气中燃烧 氧化汞受 热分解 碳燃烧 1 反应物 2 生成物 3 反应物的微粒 4 生成物的微粒 5 反应前的元素种类 6 反应后元素的种类 7 反应前的 原子种类和数目 8 反应后的 原子种类和数目 学生展示： 问：在刚才的模拟过程中，你发现了在化学变化中哪些东西发生 通过知识回顾及分子模 型的模拟，引出对化学变 化中的“变”与“不变” 的思考，为后面探究化学 反应前后，物质总质量是 否改变的学习做好铺垫。 通过观察分子的结构、动 手组装，进一步理解分子 的构成，加深宏观和微观 的联系 §5.1 质量守恒定律 3 教 学 过 程 教 了改变，哪些东西不变？ 答：学生的回答中一般会包含这些：分子的种类改变了，原子的 种类不变，原子的数目不变，元素的种类改变，物质的种类的改 变等等 老师根据学生的回答进行归纳： 宏观角度看：生成了新物质，物质种类发生了改变，元素的种类 不变 微观角度看：分子的种类改变，原子的种类和数目不变 追问：既然化学反应前后是原子的重组过程，且这个过程中原子 的种类和数目不变，那么如果能称量反应前后分子的质量，那么 质量会发生改变吗？但是分子的质量太小了，微观上的一两个分 子是根本没有办法称量的，如果要研究质量怎么变，我该怎么进 行实验呢？ 设置难题，让学生进一步思考，引发对宏观质量变化的思考 小结：既然微观粒子的质量无法称量，那我们能不能从宏观角度 思考，称量反应前后各物质的质量变化呢？而宏观物质又是由各 种微观粒子构成的，那是不是就解决这个问题了。 提出新问题：参加化学反应的各物质的质量，与反应后生成的各 物质的质量是否相等？ 实验探究 【演示实验】红磷燃烧反应前后质量的测定 提出问题： 参加化学反应的各物质的质量总和，是否等于反应后生成的各物 质的质量总和？ 猜想假设：①相等 ②不相等 设计实验： 红磷燃烧是个化学变化，利用红磷燃烧前后质量的测定，来验证 上述问题。 进行实验： 在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一小堆干燥的红磷。然后称量 装置及药品的总质量为 m1 。然后，取下锥形瓶，将橡胶塞上的 玻璃管放到酒精灯上灼烧至红热，迅速塞入锥形瓶，引燃红磷。 待装置冷却后，重新放到托盘天平上，记录所称的质量 m2。 观察现象： 红磷燃烧，产生大量白烟；气球先变大、后变小；天平保持平衡。 得出结论： 根据上述实验，我的结论参加化学反应的各物质的质量总和，等 于反应后生成的各物质的质量总和。 追问：一个实验就能得出一个规律吗？ 答：需要进行更多的实验 自主实验探究 总结出化学反应前后的 “变”与“不变”，提出 新问题，微粒变化前后的 质量是否改变，设置难 题，微观粒子无法称量， 引发宏观质量称量的思 考 教师进行探究实验，并引 导学生如何完成一个简 单的实验探究，通常分为 哪些步骤，可以从哪些角 度进行思考，答题的技巧 等等 通过学生自主实验，再一 §5.1 质量守恒定律 4 学 过 程 提出问题 猜想假设 设计实验 进行实验 得出结论 【实验反思与评价】 ； 【实验指引】 第 1.2 小组 【自主实验探究】 实验内容：铁钉和硫酸铜溶液反应前后质量的测定 注意事项： 反应前物质总质量的称量： 取一只锥形瓶（带橡胶塞），向其中倒入 20-30mL（根据 锥形瓶上刻度估计即可）的硫酸铜溶液，并用镊子取 2 根 铁钉，然后一起放在托盘上称量总质量 反应后物质总质量的称量： 用镊子将铁钉放入硫酸铜溶液中，塞紧橡胶塞，观察现象， 然后称量锥形瓶及瓶内物质的总质量，观察质量的变化 反应前 记录数据 反应后 记录数据 总质量 总质量 第 3.4 小组 【自主实验探究】 实验内容：氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应前后质量的测定 注意事项： 反应前物质总质量的称量： 分别在两个小烧杯中加入约 10mL 左右（根据小烧杯刻度 估计即可）的氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液，然后称量烧杯 次认识实验探究是学习 化学的重要方法。 目前学生实验能力有限， 同时这些反应大多没有 学过，对药品的取用等都 存在较大问题。所以采取 小卡片的形式，给出指 引。 你做本实验的目的是： 你的猜想是： 你实验的药品、仪器有哪些？该实验的反应原理是什 么？你如何称量反应前后物质的总质量？ 实验操作是 ； 实验现象 ； 实验结论 ； §5.1 质量守恒定律 5 及药品的总质量 反应后物质总质量的称量： 将氢氧化钠溶液倒入硫酸铜溶液中，观察现象，然后称量 两个烧杯及烧杯内物质的总质量，观察质量的变化 反应前 记录数据 反应后 记录数据 总质量 总质量 第 5.6 小组 【自主实验探究】 实验内容：稀盐酸溶液和碳酸钠粉末反应前后质量的测定 注意事项： 反应前物质总质量的称量： 在小烧杯中加入 2 药匙碳酸钠粉末，用小试管取大半试管 的稀盐酸，倾斜放在小烧杯中，然后称量烧杯及药品的总 质量。 反应后物质总质量的称量： 将稀盐酸倒入烧杯中，观察现象，然后称量烧杯、小试管 及烧杯内物质的总质量，观察质量的变化 反应前 记录数据 反应后 记录数据 总质量 总质量 【汇报展示、得出结论】 各小组派代表，进行各组实验的汇报展示 通过讨论、分析，最终得出了实验结论： 参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的 质量总和。我们把这个规律叫做质量守恒定律。质量守恒定律适 用于所有的化学变化。在验证质量守恒定律的实验中，对于有气 体参加反应或有气体生成的反应，需要在密闭容器中进行实验。 拓展提升 镁条燃烧实验，称量生成物的质量，与反应前镁条质量的比较 老师完成演示实验，学生提出猜想：你预计这个反应的称量结果 会有什么变化？ 【反思提高】 为什么物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等呢？ 再次引入微观解释：因为化学反应前后原子的种类、原子的数目、 原子的质量不变 通过实验得出结论 通过异常实验再次巩固 对质量守恒定律的理解 与应用 通过练习，巩固对质量守 恒定律的理解与应用 §5.1 质量守恒定律 6 练习应用 1.根据质量守恒定律解释下列现象 ⑴铁丝在氧气中燃烧，生成物的质量比原来铁丝的质量增大； ⑵高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量减 小。 2.反应 A + B = C + D 中，已知 2 克 A 和 5 克 B 参加了反应， 生成了 4 克 C，则有生成 D 的质量是多少？ 3.现将 10gA 和足量 B 混合加热，A 与 B 发生化学反应。10gA 完 全反应后生成 8gC 和 4gD，则参加反应的 A 与 B 的质量比 为 。 4.已知：取一定量的高锰酸钾固体充分加热，反应过程中，试管 中固体的质量随反应时间的变化关系如图所示，求反应生成氧气 的质量是多少？ 5.已知 a 克氯酸钾与 b 克二氧化锰充分反应后，称量剩余固体质 量为 c 克，则产生的氧气质量为多少克？ 课堂小结 学完本节课，我知道了…… 板书设计 5.1 质量守恒定律 一、化学反应前后：物质的种类、分子种类改变，元素种类、原 子种类、原子数目、原子质量不变 二、质量守恒定律：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反 应后生成的各物质的质量总和。