化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒-教案-【名師教與練】2022-2023學(xué)年九年級化學(xué)上冊同步備課系列（魯教版）

\o"第一單元步入化學(xué)殿堂"第五單元定量研究化學(xué)反應(yīng)5.1化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒5.1化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒教案【教學(xué)目標(biāo)】1.知識與技能（1）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）認(rèn)識在一切化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類不變、原子的數(shù)目沒有增減。（3）能運(yùn)用質(zhì)量守恒定律解決一些相關(guān)問題。2.過程與方法（1）通過定量實(shí)驗(yàn)，體會(huì)科學(xué)探究的方法。（2）通過討論交流，培養(yǎng)學(xué)生分析及推理能力。3.情感態(tài)度和價(jià)值觀（1）通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。（2）通過史實(shí)資料，學(xué)習(xí)科學(xué)家開拓創(chuàng)新的精神。【教學(xué)重點(diǎn)】（1）通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識質(zhì)量守恒定律【教學(xué)難點(diǎn)】（1）用質(zhì)量守恒定律解釋化學(xué)變化中的質(zhì)量關(guān)系【課前準(zhǔn)備】多媒體、多個(gè)實(shí)驗(yàn)所需的器具及材料【課時(shí)安排】1課時(shí)【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課我們已經(jīng)知道，化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果是反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物。木炭燃燒成為灰燼，質(zhì)量如何變化？小樹苗長成參天大樹，質(zhì)量如何變化？在化學(xué)反應(yīng)過程中，反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量是如何變化的呢？二、新課學(xué)習(xí)活動(dòng)天地：推測過氧化氫分解過程中物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系過氧化氫在催化劑作用下分解生成水和氧氣。分解了的過氧化氫的質(zhì)量與生成的水和氧氣的質(zhì)量具有什么關(guān)系呢？1.你同意下圖兩位同學(xué)中哪一位的觀點(diǎn)？男：過氧化氫分解了，分子變了，質(zhì)量當(dāng)然也就變了！女：質(zhì)量怎么會(huì)變呢？在化學(xué)反應(yīng)中，分子雖然變了，但是原子沒有改變，質(zhì)量應(yīng)該不變吧？[同意女同學(xué)的觀點(diǎn)]小麗同學(xué)用如下3個(gè)圖示表示過氧化氫分解生成水和氧氣的反應(yīng)。你認(rèn)為哪個(gè)圖示是正確的？為什么？[丙正確，因?yàn)樵記]有改變和得失]分解了的過氧化氫的質(zhì)量與生成水和氧氣的質(zhì)量是否相等？[相等]在上述活動(dòng)中，可能你對物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變已經(jīng)做出了推測。那么，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)這一推測是否正確？實(shí)驗(yàn)探究：探究化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量有無變化實(shí)驗(yàn)用品：托盤天平（或電子秤）、燒杯、試管、膠頭滴管、錐形瓶、酒精燈、橡皮塞、導(dǎo)管、試管夾、玻璃棒、塑料袋（或氣球）、細(xì)線、細(xì)沙、放大鏡、火柴；鹽酸、大理石、硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液、白磷等。實(shí)驗(yàn)步驟：1.確定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)作為研究對象下列反應(yīng)可供你選擇，當(dāng)然也可以選擇其他你熟悉的反應(yīng)。（1）鹽酸和大理石（主要成分是CaCO3）反應(yīng)，生成二氧化碳、水和氯化鈣（CaCl2）。（2）氫氧化鈉（NaOH）溶液和硫酸銅（CuSO4）溶液反應(yīng)，生成硫酸鈉（Na2SO4）和氫氧化銅〔Cu（OH）2〕。（3）白磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷（P2O5）。我們不同的小組可以確定一個(gè)容易發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)作為研究對象；我們還要考慮怎樣測量反應(yīng)前后的物質(zhì)質(zhì)量；同時(shí)還要考慮怎樣使反應(yīng)發(fā)生、在哪里發(fā)生，需要哪些儀器、藥品等。2.確定實(shí)驗(yàn)操作步驟并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)我們提供幾個(gè)視頻供大家參考：播放視頻：（1）鹽酸和大理石（主要成分是CaCO3）反應(yīng)，生成二氧化碳、水和氯化鈣這個(gè)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)的現(xiàn)象是什么？[產(chǎn)生大量氣泡]這個(gè)反應(yīng)我們可以用一個(gè)式子來進(jìn)行表達(dá)：鹽酸+碳酸鈣→氯化鈣+水+二氧化碳大家做完實(shí)驗(yàn)了嗎？你們得到的結(jié)論是什么？[反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量總和相等]1.大理石和稀鹽酸反應(yīng)也可以用如圖裝置，玻璃管上為何系一個(gè)氣球？[大理石和稀鹽酸反應(yīng)生成氣體CO2，錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，白磷燃燒放出熱量，錐形瓶內(nèi)氣體膨脹，也會(huì)導(dǎo)致瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大，如不系一小氣球，有可能使錐形瓶的瓶塞彈出從而造成實(shí)驗(yàn)失敗。]2.這個(gè)實(shí)驗(yàn)如果失敗，最常見的原因應(yīng)是什么？[裝置漏氣]播放視頻：（2）氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應(yīng)，生成硫酸鈉和氫氧化銅。這個(gè)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)的現(xiàn)象是什么？[有藍(lán)色絮狀沉淀]這個(gè)反應(yīng)我們可以用一個(gè)式子來進(jìn)行表達(dá)：氫氧化鈉+硫酸銅→氫氧化銅+硫酸鈉大家做完實(shí)驗(yàn)了嗎？你們得到的結(jié)論是什么？[反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量總和相等]這個(gè)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)的現(xiàn)象是什么？[有藍(lán)色絮狀沉淀]你能總結(jié)出這個(gè)實(shí)驗(yàn)的大體步驟嗎？[1.燒杯中滴加適量硫酸銅溶液和在試管中滴加適量氫氧化鈉溶液2.調(diào)平天平，觀察數(shù)據(jù)3.兩種溶液混合后，觀察數(shù)據(jù)]這個(gè)實(shí)驗(yàn)中用到氫氧化鈉有腐蝕性，用到硫酸銅有毒性，所以選擇這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意安全防護(hù)。1.眼睛防護(hù)：戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡。2.防護(hù)服：穿工作服(防腐材料制作)。3.手防護(hù)：戴橡皮手套。播放視頻：（3）白磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷。這個(gè)反應(yīng)進(jìn)行時(shí)的現(xiàn)象是什么？[產(chǎn)生大量白煙，放熱]這個(gè)反應(yīng)我們可以用一個(gè)式子來進(jìn)行表達(dá)：磷+氧氣五氧化二磷大家做完實(shí)驗(yàn)了嗎？你們得到的結(jié)論是什么？[反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量總和相等]1.玻璃管上不套氣球，天平仍會(huì)平衡嗎？為什么？[不平衡，因?yàn)榘琢着c氧氣的總質(zhì)量與生成的五氧化二磷的質(zhì)量相等，但有部分五氧化二磷跑到空氣中去了，所以不平衡。]2.白磷燃燒的實(shí)驗(yàn)中，錐形瓶底為何要鋪一層細(xì)沙？[白磷燃燒會(huì)放出大量的熱，不鋪細(xì)沙易使錐形瓶底炸裂。]3.有氣體參加或生成的反應(yīng)，在探究質(zhì)量守恒定律時(shí)，應(yīng)注意什么問題？[有氣體參加或生成的反應(yīng)需在密閉容器中進(jìn)行。]無數(shù)實(shí)驗(yàn)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，這個(gè)規(guī)律叫做質(zhì)量守恒定律。視頻：質(zhì)量守恒定律質(zhì)量守恒定律是自然科學(xué)的基本定律之一，它告訴我們化學(xué)變化只能改變物質(zhì)的種類而不能改變物質(zhì)的總質(zhì)量。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。在這里我們要注意的是兩個(gè)關(guān)鍵性的詞語，就是參加化學(xué)反應(yīng)和生成的各物質(zhì)。對整個(gè)質(zhì)量守恒定律解釋如下：1.只有化學(xué)變化才遵守質(zhì)量守恒定律，物理變化不用質(zhì)量守恒定律解釋！2.守恒的是“總質(zhì)量”，即“參加反應(yīng)的各反應(yīng)物的總質(zhì)量”和“生成物的總質(zhì)量”。如沉淀、氣體等都應(yīng)考慮進(jìn)去。3.“參加”，意味著沒有參加反應(yīng)（剩余）的物質(zhì)的質(zhì)量不能算在內(nèi)。多識一點(diǎn)：質(zhì)量守恒定律發(fā)現(xiàn)簡史質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了漫長、曲折的過程。l673年，英國化學(xué)家波義耳將金屬汞放在密閉容器里煅燒，然后打開容器蓋稱量，發(fā)現(xiàn)固體物質(zhì)的質(zhì)量增加了。1756年，俄國化學(xué)家羅蒙諾索夫把金屬錫放在密閉容器里煅燒，生成白色的氧化錫，容器里的物質(zhì)的總質(zhì)量在煅燒前后并沒有發(fā)生變化。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，都得到相同結(jié)果。但這一發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)并沒有引起科學(xué)界的注意。1777年，法國化學(xué)家拉瓦錫利用當(dāng)時(shí)比較精確的稱量儀器，在密封容器里進(jìn)行多種金屬和非金屬的煅燒實(shí)驗(yàn)，研究反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系，得到以下結(jié)論：在化學(xué)反應(yīng)中，物質(zhì)的總質(zhì)量在反應(yīng)前后保持不變。后來，科學(xué)家們用更先進(jìn)的測量儀器做了大量精度更高的定量實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)拉瓦錫的結(jié)論是正確的，使這一結(jié)論得到公認(rèn)。質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)，使得化學(xué)科學(xué)由定性研究走向定量研究，促進(jìn)了化學(xué)科學(xué)的發(fā)展。交流共享：為什么在化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不發(fā)生變化呢？請你根據(jù)化學(xué)變化的微觀本質(zhì)分析化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒的原因。視頻：質(zhì)量守恒的原因物質(zhì)是由分子、原子、離子等基本粒子構(gòu)成的。在化學(xué)變化中，構(gòu)成物質(zhì)的原子重新組合成新的分子。在化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類沒有改變，原子的數(shù)目沒有增減，原子的質(zhì)量沒有變化。所以，參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和必然等于反應(yīng)生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。也就是說質(zhì)量守恒的實(shí)質(zhì)是：原子的種類沒有改變，原子的數(shù)目沒有增減，原子的質(zhì)量沒有變化。真的是一切化學(xué)反應(yīng)都遵守質(zhì)量守恒定律嗎？蠟燭燃燒后質(zhì)量變小，這違背質(zhì)量守恒定律嗎？[遵守，蠟燭燃燒后生成的二氧化碳和水蒸氣擴(kuò)散到空氣中去了，故蠟燭的質(zhì)量變小了．]在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，有個(gè)五二一規(guī)律它就是：五個(gè)不變：元素種類反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量原子的種類原子的數(shù)目原子的質(zhì)量兩個(gè)一定變：宏觀：物質(zhì)的種類微觀：分子的種類一個(gè)可能變：分子的數(shù)目課堂練習(xí)：1.下列現(xiàn)象可用質(zhì)量守恒定律解釋的是（C）A.10g水受熱變成10g水蒸氣B.濕衣服曬干，質(zhì)量變小C.鐵在空氣中灼燒后，質(zhì)量增加D.蠟燭受熱熔化，冷卻后質(zhì)量不變2.6克碳與一定量的氧氣恰好完全反，生成二氧化碳22克，有__16_克氧氣參加了反應(yīng)。3.在化學(xué)反應(yīng)前后，總數(shù)可能改變的粒子是(D)A.質(zhì)子B.原子C.電子D.分子4.如圖：加熱銅絲，是否會(huì)保持平衡？[不會(huì)保持平衡，因?yàn)榧訜釙r(shí)銅與氧氣反應(yīng)生成氧化銅，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，向右偏]課堂小結(jié)：本節(jié)我們學(xué)習(xí)的主