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‎ ‎ 课题1 质量守恒定律 ‎ 五桥初中 张晓红 ‎【教学目标】‎ ‎1、知识目标 ‎（1）、理解质量守恒定律的涵义 ‎（2）、能从微观角度分析在一切化学反应里质量守恒的本质原因 ‎2、能力目标 通过学生自己设计的实验方案，动手实验，初步培养学生应用实验方法研究化学问题、分析问题和解决问题的能力。‎ ‎3、过程与方法 ‎（1）、通过学生的假设，并用自己设计的实验方案进行验证，使学生会进行初步的探究活动。‎ ‎（2）、通过实验汇报等，使学生初步学会运用观察、实验方法获取信息，初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法加工信息。‎ ‎（3）、通过讨论交流，使学生能表达自己的观点，逐步养成良好的学习习惯和学习方法。‎ ‎4、情感态度与价值观 ‎（1）、通过实验探究，激发学生的好奇心，发展学生的学习兴趣 ‎（2）、培养学生严谨求实的科学态度 ‎（3）、培养学生“物质是永恒存在的”辨证唯物主义观点 ‎【教学重点】质量守恒定律的涵义 ‎【教学难点】质量守恒定律涵义的理解和应用：‎ ‎【教学方法】‎ 提出问题→进行假设→设计方案→实验探究→得出结论→理解应用 ‎【仪器和药品】‎ 仪器：托盘天平、锥形瓶、酒精灯、铁架台（带铁圈）、石棉网、气球、烧杯、小试管、镊子、坩埚钳等 药品：白磷、铁钉、CuSO4溶液、盐酸、碳酸钠、镁带等 ‎【教学过程】‎ 创设问题情景：同学们，大家都知道，化学反应的实质是反应物发生化学反应生成了新的物质，如磷燃烧生成白色固体五氧化二磷P+O2P2O5；蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，蜡烛渐渐变短，石蜡+O2CO2+H2‎ 6‎ ‎ ‎ O。那么大家知不知道在一个化学反应中反应前各反应物的质量总和与反应后各生成物的质量总和之间可能有哪几种关系呢？这就是我们今天要探究的问题，请大家根据我们学过的知识大胆地作出自己的假设。‎ 学生作出假设 回答：生成物的质量总和等于反应后生成物的质量总和 教师：除了相等，还可能有哪几种情况呢？‎ 学生：生成物的质量总和大于反应物的质量总和 ‎ 生成物的质量总和小于反应物的质量总和 投影：假设1、生成物的质量总和大于反应物的质量总和 假设2、生成物的质量总和小于反应物的质量总和 假设3、生成物的质量总和等于反应物的质量总和 教师：同学们提出了三种假设，这很好，那么通过什么方式可以验证你的假设呢？‎ 学生：可以通过实验事实来验证 教师：不错，通过实验可以验证反应物的质量总和与生成物的质量总和之间的关系。‎ 追问：怎样才能知道反应前后各物质的质量呢？‎ 学生：用天平称量。‎ 教师：对，可以用天平来称量。现在我们就用托盘天平作为研究工具，根据我们现有的实验条件和操作的可行性，以白磷燃烧和铁钉与硫酸铜溶液反应这两个实验为例来探究化学反应前后各物质的质量关系。下面请大家结合教材90页的活动与探究讨论一下如何设计这两个实验。‎ 学生：汇报实验方案 教师：同学们设计得非常不错，下面我们就根据刚才设计的实验方案分组进行实验探究，仔细观察实验现象，弄清楚反应物和生成物，记录好实验结果，填入P91的表格内。‎ 投影：活动与探究 方案一：白磷燃烧前后质量的测定。‎ 方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定。‎ 注意事项：‎ ‎1、称量时天平应注意调平。‎ ‎2、白磷燃烧时，锥形瓶底部应预先装一部分沙子。‎ ‎3、白磷燃烧这个实验中不用橡皮塞而改用气球套在锥形瓶口，连同白磷一起放在石棉网上加热，待白磷燃烧时移开酒精灯，此时不要用手拿锥形瓶。‎ ‎4、在铁与硫酸铜反应这个实验中，铁钉在放入硫酸铜溶液之前要用砂纸打磨干净。‎ 学生实验,教师巡视,及时发现学生操作中的一些错误并进行纠正。‎ 由学生陈述实验结果，不同意见进行补充。‎ 6‎ ‎ ‎ 方案一：在白磷燃烧这个实验中我们看到白磷燃烧产生大量白烟，生成一种白色固体，气球先膨胀后缩小，反应前后各物质的质量总和没有发生改变。‎ 不同意见：我们组的实验结果是生成物的质量总和略大于反应物的质量总和，可能是由于气球有沙眼所致。‎ 教师：大家观察得很仔细，在这个反应中反应物是什么？生成物是什么？我们称量的是哪些物质的质量？‎ 学生：在这个反应中，反应物是磷和氧气，生成物是五氧化二磷，反应前我们称量的是磷和氧气的质量总和，反应后我们称量的是五氧化二磷的质量。也就是参加反应的磷和氧气的质量总和与反应后生成的五氧化二磷的质量相等。‎ 投影方案一的实验现象、结果、分析 方案二：在铁钉与硫酸铜溶液反应这个实验中，用砂纸把铁钉打磨干净放入硫酸铜溶液中，一会儿看到铁钉表面有一层红色的物质析出，同时溶液的颜色也略有改变，由蓝色溶液逐渐变为浅绿色溶液，用天平称量，发现反应前后物质的质量总和没有发生改变。‎ 教师：你们这个实验完成得非常不错，那么在这个反应中反应物和生成物分别是什么？我们称量的又是哪些物质的质量呢？‎ 学生：在这个反应中，反应物是铁和硫酸铜，生成物是铜和硫酸亚铁，反应前我们称量的是参加反应的铁和硫酸铜的质量总和，反应后我们称量的是生成物铜和硫酸亚铁的质量总和。也就是参加反应的铁和硫酸铜的质量总和和反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和相等。‎ 投影： ‎ 实验方案 方案一 方案二 实验现象 白磷燃烧，产生大量白 烟气球先膨胀后缩小 铁钉表面覆盖一层红色物质，‎ 溶液由蓝色变成浅绿色 反应前后各物 质质量总和 相等 相等 分析 P+O2P2‎ 质量总和=质量总和 Fe+CuSO4Cu+FeSO4‎ 质量总和=质量总和 教师总结：‎ 刚才同学们通过不同的实验得出了共同的结论，这非常不错。其实，在很早以前科学家们经过长期的研究和实践，做了大量的实验，也和同学们一样得出了相同的结论，那就是物质在发生化学反应前后参加反应的各反应物的质量总和与反应后生成的各生成物的质量总和是相等的。拉瓦锡就是发现这个规律的科学家之一，下面我们来看一看他是怎样发现的。‎ 播放影片：质量守恒定律的发现 教师：我们学习自然科学也要像拉瓦锡等科学家发现质量守恒定律一样，以严谨求实的科学态度去不断地探索，不断进取。‎ 6‎ ‎ ‎ 问：如何描述质量守恒定律的内容呢？‎ 板书：1、质量守恒定律的内容：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。‎ 教师：大家考虑一下，在这个定律中最关键的词语是什么？‎ 学生分析其中的关键词 投影强调：质量守恒定律指的是参加反应的各物质和反应后生成的各物质的质量总和的关系，而不是有多少反应物，要注意“参加”二字的真正含义。‎ 教师：了解了质量守恒定律的内容和它的发现，我们以电解水为例再从微观角度来研究一下为什么在化学反应中参加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。请看电解水的微观过程 投影：电解水的微观过程。‎ 教师：大家看，这是一个水分子,红色代表氧原子、蓝色代表氢原子,一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成。在通电的条件下,水分子发生了什么变化？‎ 学生：水分子分解成了氢原子和氧原子，两个氧原子构成一个氧气分子，两个氢原子构成一个氢气分子。‎ 追问：分子的种类变了吗？分子的数目呢？‎ 教师分析：既然是化学变化，分子的种类肯定发生了变化，因为化学变化的本质特征是生成了新物质，从微观角度看也就是生成了新的分子。但分子的数目却不一定变，比如电解水的反应中，反应前后分子数发生了变化，但在H2+Cl2==2HCl中，反应前后分子数不变。‎ 追问：在电解水的过程中，构成水分子氢原子和氧原子变了吗？‎ 学生：没有，它们只是经过了重新组合 教师总结：大家回答得很好。从微观过程以及前面所学的分子、原子知识可知，化学反应的过程，事实上是旧的分子破裂成原子和原子重新组合成新分子的过程。在这个过程中，原子的种类没有变化，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化，所以参加反应的各反应物的质量总和会等于反应后生成的各生成物的质量总和。‎ 教师：现在你知道质量守恒的原因吗？‎ 学生：因为在化学反应前后，原子的种类没有改变，原子的数目没有改变，原子的质量不变，所以化学反应前后个物质的质量总和相等。‎ 板书：2、质量守恒的微观解释：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有改变。‎ 过渡：到底是不是所有的化学反应都遵守质量守恒定律呢？我们在通过下面的实验来验证一下质量守恒定律是否正确。‎ ‎[实验5—1] 盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定 教师演示，学生仔细观察实验现象并描述 学生：碳酸钠与盐酸反应前后不遵守质量守恒定律，生成物的质量小于反应物的质量；‎ 6‎ ‎ ‎ 教师：为什么会出现这样的结果？‎ 学生：讨论 回答：因为碳酸钠与盐酸反应后生成了二氧化碳，二氧化碳是气体，逸散到了空气中，所以盐酸与碳酸钠反应后生成物的质量小于反应物的质量。‎ 追问：如果把二氧化碳收集起来，结果会怎样？‎ 教师：分析得不错，质量守恒定律强调的是参加化学反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和，所以分析时一定弄清楚参加反应的是哪些物质，反应后生成的是哪些物质。那镁带燃烧的实验现象和结果呢？‎ ‎[实验5—2]镁带燃烧前后质量的测定 方案二：镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光，产生大量的白烟，生成物的质量小于反应物的质量。‎ 教师：讨论一下这是为什么？这与质量守恒定律想违背吗？‎ 学生讨论：‎ 回答：在镁带燃烧这个实验中，有白烟跑到空气中。‎ 教师：镁带燃烧时产生的大量白烟是生成物氧化镁，氧化镁是很细的粉末，在燃烧的过程中有一部分逸散到了空气中，失掉了一部分生成物所以我们称得的生成物的质量小于反应物的质量。那如果在然着的镁带上方罩上罩,使生成物全部收集起来称量,会出现什么结果？‎ 学生：反应前后质量相等 教师：仔细思考，是相等吗？注意反应前我们称量的是什么物质，参加反应的是哪些物质？‎ 学生：反应前我们称量的是镁带的质量，参加反应的是镁和空气中的氧气，所以如果在燃着的镁带上方罩上罩，使生成物全部收集起来称量，生成物的质量比原来镁带的质量增大。‎ 教师：分析得很好，根据质量守恒定律，反应后生成物氧化镁的质量应该等于参加反应的镁带和氧气的质量总和，而反应前我们称量的是镁带的质量，参加反应的氧气的质量没有计算在内，所以生成物的质量比原来镁带的质量增大，这个反应符合质量守恒定律。‎ 投影：理解和应用质量守恒定律时要注意以下几点：‎ ‎ 1、质量守恒定律是一切化学反应必须遵守的一个定律，但物理变化不属于此定律；‎ ‎ 2、质量守恒定律研究的仅是指“质量”，不能任意扩展到其它物理量；‎ ‎ 3、守恒的数量是“总质量”，不是部分反应物和生成物的质量；‎ ‎ 4、守恒的范围是“参加化学反应的各物质”，没有参加反应的物质，不能计算在内。‎ 教师：我们知道了一切化学反应都遵守质量守恒定律，那么我们怎样应用质量守恒定律来解决实际问题呢？‎ 6‎ ‎ ‎ 投影：试试看 ‎1、解释反应前后物质的质量变化 ‎（1）、根据质量守恒定律解释细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大。‎ ‎（2）、高锰酸钾受热分解后,剩余固体的质量比原反应物的质量小,因此这个反应不遵守质量守恒定律。你认可这种说法吗？为什么？‎ ‎2、用质量差确定某反应物或生成物的质量。‎ ‎（1）在A+B=C+D的反应中，5克A跟一定量的B恰好完全反应，生成3克C和10克D，则B的质量_____克。‎ ‎（2）在A+B=C的反应中，足量B与W克A完全反应后，生成12克C，则参加反应的B的质量___克 ‎3、推断反应物或生成物的组成元素 酒精在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，能否根据这一事实，推断出酒精中肯定会有什么元素？可能会有什么元素?‎ 一定有的元素： 可能有的元素：‎ 小结：学完本课题，你知道了些什么？‎ 投影： ‎ 质量守恒定律 内容 原因 参加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 原子的种类没有改变 原子的数目没有增减 原子的质量没有变化 投影：思考题：根据质量守恒定律，在X2+3Y2=2Z中，Z的化学式用X、Y表示应是（ ）‎ A、XY2 B、XY3 C、X2Y3 D、X3Y2‎ ‎【课后作业】：教材P96 3、4‎ ‎【板书设计】‎ 课题1 质量守恒定律 一、质量守恒定律 ‎1、质量守恒定律的内容：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。‎ ‎2、质量守恒的微观解释：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有改变。‎ 6‎