初中化學人教九年級上冊（2023年更新） 化學方程式質(zhì)量守恒定律 教學設(shè)計

1、課 型：微課課 題：質(zhì)量守恒定律學 校：四川省南充高級中學（嘉陵校區(qū)）教 師：楊 宛 榕課 題質(zhì)量守恒定律課型微課授課教師楊宛榕授課年級初三時長9分35秒課 標要 求認識質(zhì)量守恒定律，能說明常見化學反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系。認識定量研究對于化學科學發(fā)展的重大作用。教 材分 析人教版內(nèi)容：教材通過一系列的實驗及探究活動，引導學生用定量的科學方法對化學現(xiàn)象進行研究和描述，并得出了化學反應(yīng)所遵循的一項基本規(guī)律質(zhì)量守恒定律。通過碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)前后質(zhì)量的測試測定、鎂條燃燒前后質(zhì)量的測定這兩個實驗，對比探究敞口體系與密閉體系，讓學生透過表象更深入的理解質(zhì)量守恒。最后從微觀角度對質(zhì)量守恒定律進行了解釋，最終揭示

2、了這個定律的來源本質(zhì)。地位與作用：質(zhì)量守恒定律質(zhì)量守恒定律在初中化學中具有十分重要的地位，是學生對化學學習由生成何種物質(zhì)向生成多少物質(zhì)轉(zhuǎn)變的開端，是學生開始從定量角度認識和研究化學變化的轉(zhuǎn)折點，是學生書寫化學方程式和進行化學計算的理論基礎(chǔ)。這也與質(zhì)量守恒定律在化學發(fā)展史中的地位相呼應(yīng)，科學家在該知識的得出過程中進行了曲折的探索，例如最初人們認為燃燒就是有某種物質(zhì)“跑了”，指出該物質(zhì)是硫；后來波義耳發(fā)現(xiàn)有的物質(zhì)燃燒后質(zhì)量增加，有的物質(zhì)質(zhì)量減輕，用“火微粒說”來進行解釋，斯塔克等人用“燃素說”對燃燒后重量的變化進行了解釋；拉瓦錫在經(jīng)過實驗后用數(shù)據(jù)證明了質(zhì)量不變，化學家朗道爾特、曼萊進一步得出了更為

3、精確的數(shù)據(jù)來證明了質(zhì)量守恒定律，從而在精確實驗的基礎(chǔ)上更 加確定了質(zhì)量守恒定律；質(zhì)能方程的提出從更寬泛的領(lǐng)域?qū)|(zhì)量守恒定律進行解釋， 在理論上證明了質(zhì)量守恒定律的正確性。其中蘊含大量的學生應(yīng)該理解的科學本質(zhì)， 而且了解質(zhì)量守恒定律發(fā)展歷史也有助于加深學生對質(zhì)量守恒定律的認識。學 情分 析1.已有知識與能力：學生已學習了一些化學反應(yīng)，能夠認識并書寫部分物質(zhì)的化學式，掌握了部分物質(zhì)的性質(zhì)。學生能夠從微觀角度解釋簡單的化學反應(yīng)，能從守恒的角度理解化學變化的過程，化學變化中元素的種類不變、原子種類不變。 2.本節(jié)課應(yīng)發(fā)展的知識與能力：但是學生對于某種物質(zhì)發(fā)生化學變化后其質(zhì)量的變化不清楚，不能很好地關(guān)注

4、參與反應(yīng)的全部物質(zhì)。應(yīng)引導學生從宏觀-微觀兩個角度理解質(zhì)量守恒定律，學習定量實驗的設(shè)計思路，具備一定的定量思維，形成定性與定量初步結(jié)合的學科觀。教 學目 標通過講述拉瓦錫探究質(zhì)量守恒定律的經(jīng)典實驗，了解質(zhì)量守恒定律的相關(guān)化學發(fā)展史，體會科學家實驗設(shè)計的嚴謹性，以及對真理不斷追求的優(yōu)秀品質(zhì)，發(fā)展“科學精神”的核心素養(yǎng) 通過介紹波義爾與拉瓦錫關(guān)于質(zhì)量守恒定律的探究的相關(guān)歷史，對比兩位科學家設(shè)計實驗的區(qū)別，規(guī)范定量實驗設(shè)計的思維，發(fā)展“實驗探究”的核心素養(yǎng)。通過實驗驗證質(zhì)量守恒定律，理解質(zhì)量守恒定律的本質(zhì)，培養(yǎng)守恒觀。重 點1.理解質(zhì)量守恒定律2.能從微觀角度解釋質(zhì)量守恒的原因3.學會定量實驗探究的

5、方法難 點 建立守恒觀，理解質(zhì)量守恒定律的本質(zhì)教 學方 法講授法、啟發(fā)法、多媒體輔助法、實驗法教學流程圖教學過程環(huán)節(jié)教學活動環(huán)節(jié)一：化學變化的特征【組織教學】同學們好，我是你們的小楊老師，今天我們來學習化學定量的基礎(chǔ)，質(zhì)量守恒定律?！疽搿课覀冎涝谝欢l件下，反應(yīng)物之間發(fā)生化學反應(yīng)會生成新物質(zhì)，如氫氣燃燒生成水，木炭燃燒生成二氧化碳，等等。但是同學們是否思考過，參加反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和與生成物的各物質(zhì)質(zhì)量總和相比較，是否發(fā)生了變化呢？有同學可能認為不變，還有的認為變小或者變大。同學們的想法不盡相同，那18世紀面對沒有標準答案的科學家又是如何解決這個問題的呢？我們一起來看波義爾與拉瓦錫對化學反

6、應(yīng)過程中物質(zhì)質(zhì)量變化的探究。環(huán)節(jié)二：波義爾與拉瓦錫關(guān)于化學反應(yīng)中物質(zhì)質(zhì)量變化的探究兩位科學家用的是同一個反應(yīng)原理，汞加熱生成氧化汞。但波義爾得到的結(jié)論是，金屬加熱后質(zhì)量增加了，而拉瓦錫得到的結(jié)論是反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量相等。那么為什么對于同一個反應(yīng)，兩位科學家卻得到了不同的結(jié)論呢？我們觀察這兩個實驗裝置，波義爾是在敞口體系中加熱汞，而拉瓦錫是在密閉容器中加熱汞，那么最后拉瓦錫成功了，發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量守恒定律。環(huán)節(jié)三：回顧拉瓦錫關(guān)于質(zhì)量守恒定律的經(jīng)典實驗現(xiàn)在我們就將時間倒回到18世紀，來一起回顧拉瓦錫關(guān)于質(zhì)量守恒定律探究的經(jīng)典實驗。【實驗步驟】 步驟1：在如圖裝置中加熱一定量的汞步驟2：將制得的汞液面上

7、的“紅色沉淀”加熱至500左右，得到等質(zhì)量的汞和未知氣體，且他收集這些氣體，發(fā)現(xiàn)與之前曲頸甑里消失的空氣一樣多。步驟3：將步驟2得到的氣體，和步驟1剩余的氣體混合，得到“原來”的空氣。步驟4：拉瓦錫繼續(xù)重復(fù)上述實驗步驟：氧化汞的分解及化合，實現(xiàn)了氧氣的循環(huán)。故拉瓦錫通過通過嚴謹?shù)膶嶒灒贸鼋Y(jié)論，即參加化學反應(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。這就是構(gòu)建化學大廈的定量基礎(chǔ)質(zhì)量守恒定律。那么我們再來對比波義爾與拉瓦錫加熱汞的實驗，他們實驗設(shè)計的區(qū)別在于什么？拉瓦錫是在密閉體系中加熱汞的，得到質(zhì)量守恒定律，而波義爾是在敞口體系中加熱汞，得到反應(yīng)后物質(zhì)總質(zhì)量增加的結(jié)論，與真理失之交臂

8、。所以我們在設(shè)計實驗驗證質(zhì)量守恒定律時應(yīng)該注意什么呢？應(yīng)該注意有氣體參與或生成的反應(yīng)，應(yīng)在密閉體系中進行。環(huán)節(jié)四：通過實驗驗證質(zhì)量守恒定律在明確這點后，我們就通過實驗來驗證質(zhì)量守恒定律我們所用的實驗原理是碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體、水及氯化鈣。【實驗藥品及儀器】大理石、過量的稀鹽酸，電子天平、濾網(wǎng)的水杯【實驗步驟】步驟1：稱量并記錄大理石、稀鹽酸的質(zhì)量，及裝置的總質(zhì)量步驟2：倒立杯子使稀鹽酸與大理石接觸，發(fā)生反應(yīng)。注：小數(shù)點最后第二位可能會存在細微誤差。我們來觀看實驗視頻，反應(yīng)過程中我們可以看到裝置內(nèi)在不斷的產(chǎn)生氣泡，這就是大理石與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳氣體。裝置內(nèi)雖然在不斷的發(fā)生化

9、學反應(yīng)，但是我們觀察電子天平的示數(shù)，可以看到示數(shù)一直是273.83g，沒有發(fā)生變化。當不再產(chǎn)生氣泡時，就說明該反應(yīng)已完成。步驟3：反應(yīng)結(jié)束后，記錄反應(yīng)后體系的總質(zhì)量。仍為273.83g，說明反應(yīng)前后體系的總質(zhì)量不變。步驟4：打開杯蓋，記錄體系的總質(zhì)量。我們來看打開杯蓋后會有什么現(xiàn)象。體系質(zhì)量變?yōu)?73.18g，質(zhì)量減少了，這是為什么呢？我們剛才提到反應(yīng)中會產(chǎn)生二氧化碳氣體，在反應(yīng)過程中為密閉體系，而打開杯蓋后，就變?yōu)槌隗w系，二氧化碳便飛走了，從而總體系質(zhì)量減少。我們來分析整個反應(yīng)中涉及的質(zhì)量，首先反應(yīng)前體系的各物質(zhì)質(zhì)量包含三部分，第一個杯子的質(zhì)量，第二個參與反應(yīng)的稀鹽酸的質(zhì)量以及未參與反應(yīng)的稀鹽酸的質(zhì)量，因為稀鹽酸過量，第三個是大理石的質(zhì)量。接著我們再分析反應(yīng)后體系的各物質(zhì)的質(zhì)量，同樣是三部分，杯子的質(zhì)量、未參與反應(yīng)的稀鹽酸的質(zhì)量，以及