5.1質(zhì)量守恒定律（第一課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)-九年級(jí)化學(xué)人教版上冊(cè)

質(zhì)量守恒定律（鄭州市第五十七中學(xué)陳喜鳳）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律，了解常見(jiàn)化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系；會(huì)應(yīng)用質(zhì)量守恒定律解釋化學(xué)變化中發(fā)生的一些現(xiàn)象。2.通過(guò)模擬電解水的微觀過(guò)程、繪制過(guò)氧化氫制氧氣的微觀示意圖學(xué)會(huì)從微觀角度解釋質(zhì)量守恒定律并認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)。3.在實(shí)驗(yàn)探究中培養(yǎng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、推理、判斷的能力、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神，認(rèn)識(shí)定量研究對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重大作用?！緦W(xué)情分析】對(duì)于守恒的概念學(xué)生并不陌生，在物理學(xué)課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已認(rèn)識(shí)了能量守恒。在前四個(gè)單元的學(xué)習(xí)中，學(xué)生學(xué)習(xí)了一些化學(xué)變化，特別是第四單元中較系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了有關(guān)水的知識(shí)，通過(guò)電解水實(shí)驗(yàn)、水分解的圖示或動(dòng)畫(huà)，從微觀的角度分析了水的分解反應(yīng)；同時(shí)通過(guò)對(duì)水的組成和結(jié)構(gòu)的分析，已經(jīng)初步具備了一定微觀想象能力；加之第三單元原子、分子等有關(guān)物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)的學(xué)習(xí)，為學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律奠定了基礎(chǔ)。質(zhì)量守恒定律的探究，是學(xué)生首次進(jìn)行定量的化學(xué)探究活動(dòng)。【教學(xué)重難點(diǎn)】2.定量分析的研究方法【實(shí)驗(yàn)用品】托盤(pán)天平（或電子秤）、水電解器、燒杯、微型試管、礦泉水瓶、水、硫酸鈉溶液、過(guò)氧化氫溶液、二氧化錳等?！窘虒W(xué)資源】各種圖片、視頻、課件等【教學(xué)過(guò)程】上課，同學(xué)們好，請(qǐng)坐！同學(xué)們，中國(guó)載人航天事業(yè)令世界矚目。那么，航天員在空間站呼吸的氧氣主要從哪里來(lái)呢？首先觀看一段視頻：（15秒）氧氣來(lái)自于電解水這個(gè)化學(xué)變化，除了電解水，空間站里還發(fā)生著很多其他化學(xué)變化，那么這些變化，會(huì)給空間站的質(zhì)量帶來(lái)怎樣的影響呢？帶著這個(gè)問(wèn)題進(jìn)入今天的學(xué)習(xí)。首先了解一下本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：【提出問(wèn)題】電解水前后物質(zhì)的質(zhì)量究竟如何變化呢？會(huì)不會(huì)給空間站的質(zhì)量帶來(lái)影響呢？【猜想與假設(shè)】同學(xué)們（我們師生一起）形成了三種假設(shè)。那么，究竟哪種關(guān)系成立呢？在第四單元，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)電解水，大家回憶一下，電解水有哪些新物質(zhì)生成呢？【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】今天老師帶來(lái)了一套水電解器裝置（已經(jīng)裝滿了水）和一個(gè)電子稱(chēng)，請(qǐng)大家結(jié)合裝置以及所學(xué)內(nèi)容，以小組為單位設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證一下你們的猜想。同學(xué)們經(jīng)過(guò)集思廣益已經(jīng)完成了設(shè)計(jì)方案，有請(qǐng)小組代表來(lái)分享一下。【展示并解說(shuō)方案】【交流討論】為什么電解水前后會(huì)出現(xiàn)m1=m2的情況呢？m1和m2中都分別包含了哪些物質(zhì)呢？請(qǐng)讓我們一起來(lái)分析一下：我們將反應(yīng)前后所有的物質(zhì)（或物體）全部列出來(lái)。并且對(duì)比反應(yīng)前后的情況。（反應(yīng)前：水電解器、硫酸鈉、水（參加反應(yīng)的水和未參加反應(yīng)的水）反應(yīng)后：水電解器、硫酸鈉、氫氣、氧氣、剩余的水（未參加反應(yīng)的水））通過(guò)前后對(duì)比，同學(xué)們有什么發(fā)現(xiàn)？大家發(fā)現(xiàn)了有很多物質(zhì)（物體）不參與反應(yīng)（沒(méi)有發(fā)生變化的物質(zhì)（體）有：水電解器、硫酸鈉、和未參加反應(yīng)的水）所以我們將它們忽略不計(jì)。最后剩下什么呢？（反應(yīng)前是參加反應(yīng)的水反應(yīng)后是氫氣和氧氣）我們可以得出什么結(jié)論呢？【形成結(jié)論】參加反應(yīng)的水的質(zhì)量等于反應(yīng)后生成的氫氣和氧氣的質(zhì)量總和?？磥?lái)，電解水這個(gè)化學(xué)反應(yīng)對(duì)空間站的質(zhì)量不會(huì)造成影響。從宏觀現(xiàn)象、宏觀物質(zhì)的角度觀察到m1=m2，而水是由水分子構(gòu)成的，那么從微觀角度該如何解釋呢？請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)閱讀課本81有關(guān)電解水的微觀本質(zhì)和微觀示意圖，并用實(shí)驗(yàn)室給大家提供的磁扣來(lái)表示一下電解水的微觀過(guò)程。有請(qǐng)小組代表上臺(tái)來(lái)幫大家展示一下,同學(xué)用磁扣形象直觀地表示了電解水的微觀過(guò)程，同學(xué)有什么收獲呢？①化學(xué)變化中，分子分解成原子，原子重新組合。②反應(yīng)前后：原子的種類(lèi)、個(gè)數(shù)、質(zhì)量都不發(fā)生改變，【得出結(jié)論】既然反應(yīng)只是原子的重新組合；而在反應(yīng)前后原子的種類(lèi)、個(gè)數(shù)、質(zhì)量都沒(méi)有變化。反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量就應(yīng)該不變。同學(xué)們的分析到位、思路清晰；那么這是一種巧合還是必然呢？大家異口同聲認(rèn)為這是一種必然。真理是需要經(jīng)得起實(shí)踐的檢驗(yàn)的。你們當(dāng)真確定嗎？除了電解水可以得到氧氣，其實(shí)實(shí)驗(yàn)室我們還有可以用過(guò)氧化氫溶液來(lái)制取氧氣，同樣都產(chǎn)生了氧氣，那么過(guò)氧化氫制取氧氣前后的質(zhì)量總和有什么關(guān)系呢？【設(shè)計(jì)并實(shí)施實(shí)驗(yàn)】老師設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，但結(jié)果如何呢？我們一起來(lái)看一下【展示方案及視頻】現(xiàn)象：反應(yīng)前后電子秤的讀數(shù)不相等。與剛才電解水的情況不同。這究竟是什么原因呢？無(wú)獨(dú)有偶，歷史上英國(guó)著名化學(xué)家波義耳也曾做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)。他同樣也得出了化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量總和不等的情況。難道，反應(yīng)前后質(zhì)量關(guān)系存在多種情況嗎？【方案展示】現(xiàn)象：反應(yīng)前后電子秤的讀數(shù)相等。同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，兩個(gè)小組卻得出了截然不同的結(jié)論，這是怎么回事呢？【分析解釋數(shù)據(jù)】第一小組的裝置不密封，生成的氧氣外逸，因此反應(yīng)前后總質(zhì)量不相等；第二小組同學(xué)們用的是密封裝置，與外界無(wú)物質(zhì)交換，因此反應(yīng)前后總質(zhì)量相等。對(duì)比兩個(gè)之后，對(duì)我們有什么啟示呢？有氣體參加和生成的實(shí)驗(yàn)需要在密閉容器中進(jìn)行?！镜贸鼋Y(jié)論】參加化學(xué)反應(yīng)的過(guò)氧化氫的質(zhì)量等于反應(yīng)后生成的氧氣和水的質(zhì)量總和?！疽龑?dǎo)】和水一樣，過(guò)氧化氫也是由分子構(gòu)成的?！窘涣饔懻摗肯聢D是電解水的微觀示意圖，請(qǐng)同學(xué)們仿照該圖畫(huà)出過(guò)氧化氫制氧氣的微觀示意圖（已知三種分子的模型）。同學(xué)們都畫(huà)完了，展示一下，哪個(gè)小組的更接近事實(shí)的真相呢？為什么大家認(rèn)為第三小組的才是正確的呢？有請(qǐng)他們來(lái)解釋一下【解釋】化學(xué)反應(yīng)是分子分解成原子，原子重新組合的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中原子的種類(lèi)、個(gè)數(shù)、質(zhì)量都不變；第一組和第二組的原子個(gè)數(shù)都不同，所以不符合客觀事實(shí)。第三組同學(xué)繪制的微觀示意圖，原子的原子的種類(lèi)和個(gè)數(shù)都沒(méi)相同，所以是正確的。同學(xué)們的分析絲絲入扣，層層深入。其實(shí)從微觀角度來(lái)看，化學(xué)變化前后原子的種類(lèi)、個(gè)數(shù)和質(zhì)量不變；從宏觀角度來(lái)看，元素的種類(lèi)、質(zhì)量和總質(zhì)量也是不變的。同學(xué)們，不僅這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)符合這個(gè)規(guī)律，其實(shí)，大量嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)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)律就叫質(zhì)量守恒定律。同學(xué)們經(jīng)過(guò)探究、討論、推理、分析總結(jié)出了這個(gè)定律，其實(shí)歷史上俄國(guó)化學(xué)家羅蒙諾索夫于1756年通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)規(guī)律，但是當(dāng)時(shí)沒(méi)有引起科學(xué)界的注意；直到1777年法國(guó)著名化學(xué)家拉瓦錫用較精確的定量實(shí)驗(yàn)法，也得到了同樣的結(jié)論，這一定律才獲得公認(rèn)。隨著科學(xué)的發(fā)展，后人又在更為精密的儀器中得到同樣的結(jié)論，質(zhì)量守恒定律才在密封容器中研究氧化汞的分解與生成中物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系，得到了結(jié)論。后來(lái)，人們利用更為先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器做了大量精度極高的實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)了拉瓦錫的結(jié)論是正確的。從此質(zhì)量守恒定律被人們所認(rèn)識(shí)?？梢?jiàn)科學(xué)是在科學(xué)家們持之以恒，堅(jiān)持不懈的努力才能得以發(fā)展的?？磥?lái)密閉的空間站不會(huì)因?yàn)閮?nèi)部發(fā)生的化學(xué)變化而造成質(zhì)量的改變。星辰大海，永不止步，祝愿中國(guó)航天事業(yè)有更大的飛躍，浩瀚星空寫(xiě)下永載人類(lèi)史冊(cè)的飛天答卷。通過(guò)剛才的學(xué)習(xí)，同學(xué)們掌握的情況如何呢？【學(xué)以致用】1、2、3大家回答正確、方案設(shè)計(jì)合理，看來(lái)掌握的不錯(cuò)。請(qǐng)同學(xué)們暢談自己的收獲?？磥?lái)大家收獲滿滿，老師也希望