质量守恒定律教学设计及反思

《质量守恒定律》教学设计与反思
刘晓安
罗田县李婆墩中学 湖北 黄冈 438622
教材分析
本节课是人教版化学九年级上册第五单元课题一《质量守恒定律》第一课时。
质量守恒定律是中学化学中的一个重要定律，是分析物质在化学反应中质量关系的理论依据，它的应用贯穿于整个中学化学的学习中。本节课在初中化学知识体系里起着承上启下的作用。他是学生对化学反应的认识从质变到量变的过渡，也是化学方程式的书写和计算的理论基础，所以本课不仅是本单元的重点，也是整个初中化学的教学重点。本节课以学习定量化学实验研究方法为过程性体验，以学生主动参与探究发现质量守恒定律，解释简单问题为学习的目的。在探究活动中，让学生亲自参与，发现问题，寻找原因，不断引导学生思考，促进知识的深化过程。
学情分析
对于守恒的概念学生并不陌生，在物理的学习中，学生已认识了能量守恒。在前面的化学学习中，学生学习了一些化学反应，在第三单元学习了原子及分子等物质构成的知识，在第四单元的学习中，了解了电解水实验、水分解的动画，这些都为质量守恒定律的学习奠定了良好的基础。
设计思路
通过一至四单元的学习，学生已经认识了一些化学反应，但是对于化学反应中物质质量之间的关系没有了解，因此，在开始教学时创设一个小实验，比较“蜡烛燃烧，向石灰水吹气”反应过程中的质量变化，让学生提出猜想，从而进入本节课的探究之中；在学生通过实验探究“白磷燃烧，铁和硫酸铜”的反应之后，引导学生比较反应前测量了哪些物质，反应之后又测了哪些物质，将没有改变的物质去掉，从而明白参加反应的磷与氧气的质量和等于生成的五氧化二磷的质量，就能更好的自己得出质量守恒定律；在明白质量守恒之后，提出课前的两个实验问题“为何蜡烛燃烧质量减少了，向石灰水吹气质量增加了”，再次引入探索：为何碳酸钠与盐酸反应质量减少了。学生通过两组间的实验对比，很顺利的得出质量减轻的原因是二氧化碳不在容器中，明白不是不守恒，而是产生了气体的原因。最后通过表演和视频展示，让学生明白质量守恒的微观原因。
教学目标
（1）知识与技能：
1、通过实验探究认识质量守恒定律，了解常见化学反应中的质量关系。
2、能用质量守恒定律解释并认识化学反应。
（2）过程与方法：
1、通过定量实验，探究化学反应中的质量关系，体会科学探究方法
2、通过学生的交流讨论，培养学生分析及推理能力。
（3）情感态度与价值观：
通过实验探究，培养学生严谨求实的科学态度
教学重点和难点
教学重点：通过实验探究认识质量守恒定律。
教学难点：1、如何理解化学反应前后质量不守恒的原因。
2、如何理解质量守恒的原因是原子的三个不变。
课前准备
学生实验（6组）：
仪器：电子天平（精确度为0.01g）、烧杯、锥形瓶、试管
用品：火柴、药匙、可乐瓶、细沙、镊子、吸管
药品：硫酸铜溶液、碳酸钠粉末、稀盐酸、白磷 、蜡烛、铁丝、澄清的石灰水
相关的多媒体课件
七、 教学流程
创设情境--提出问题--守恒实验探究--得出结论--非守恒实验探究--定律升华--模拟
微观反应表演--反思提高
教学过程
（1）、创设情境，引发猜想
［创设情境］同学们，我们前面了解了一些化学反应，知道了化学反应中的反应物和生成物，但反应物和生成物在质量上有何变化呢？带着这个问题，请你们按照学案的要求，做实验探究1并且将自己小组的结论向大家汇报。
［学生活动］分组实验，第1、2、3组铜丝在空气中加热；第4、5、6组蜡烛在空气中燃烧，（如图）比较反应前和反应后质量的变化。学生提出猜想：化学反应中物质的质量可能增加、减少或不变。

向澄清的石灰水吹气 蜡烛在空气中燃烧
设计意图：通过学生的亲自体验，让学生了解化学变化中质量变化三种情况，从而提出自己的猜想，激发学生学习兴趣和探索热情。
（2）、实验探究，发现规律
［产生疑问］到底物质在发生化学变化时，质量到底有没有变化呢？请同学们按照学案的步骤完成实验探究2：白磷在锥形瓶中燃烧、铁和硫酸铜的反应。（如图）


白磷的燃烧 铁和硫酸铜的反应
［学生活动］学生实验，完成学案上探究2的实验报告，交流实验数据。教师巡回指导。
［引导分析］白磷燃烧实验中，反应前后物质的质量有所改变吗？两次测量了哪些物质的质量，哪些物质的质量在反应前后没有发生改变？有怎样的质量关系呢？
［投影展示］
［引导分析］铁和硫酸铜的反应又有怎样的质量关系呢？学生小结质量关系并汇报。即参加反应的铁和硫酸铜的质量总和等于反应生成的铜和硫酸亚铁的质量总和。
［得出结论］分析探究2可以得出怎样的规律呢？学生讨论交流并汇报。
［教师小结］质量守恒定律是化学反应中的一个普遍规律，强调一定是“参加反应”和“反应生成”的各物质的质量总和相等。
设计意图：通过学生探究活动，锻炼学生的实验操作能力，体会科学探究的过程和方法，顺利的发现质量守恒定律，变教师的教为学生的自主学习。
（3）、探究分析，理解定律
［过渡设问］石蜡燃烧和向石灰水中吹气是发生化学变化吗？为何它们在变化中质量有所变化呢？
［学生活动］学生进行探究实验3：碳酸钠和盐酸的反应。三组学生在密闭容器塑料瓶中反应，三组学生在敞口容器烧杯中反应，并完成学案上的实验报告。（如图）

敞口容器中的反应 密闭容器中的反应
［教师引导］通过实验3，我们能够有什么发现呢？为什么有三组实验质量不变，而有三组实验质量减小呢？
［学生活动］学生讨论相同的实验，数据不一样的原因：因为质量不变的实验是在密闭容器中进行的，而质量减小的实验是在敞口容器中进行的，敞口容器中产生的气体扩散到了空气中。
［设问］如何如何证明质量减小是气体扩散到了空气中所造成的？
［学生活动］学生交流并尝试，将质量没有减小的实验的塑料瓶瓶盖打开，可以听到有气体冒出的声音，并且再次称量质量减小了。讨论质量减小了是否符合质量守恒定律？
［教师小结］看似质量有所变化的化学反应其实也是符合质量守恒定律的，质量有变化是因为有些生成物如气体、水生成没有收集起来或反应物中有气体、水参加了反应，而我们没有将它们的质量算作生成物或反应物。因此，所有的化学反应都符合质量守恒定律，我们在考虑问题的时候要考虑到参加或反应生成的气体、水的质量。
［教师演示］通过实物展示台演示：镁带的燃烧，请同学们注意反应的现象，质量变化情况并讨论改变的原因。
［学生活动］学生讨论质量变化的原因：减轻了是因为生成的反应生成的氧化镁飘散到了空气中，如果将所有的氧化镁全部收集起来，质量应该大于反应的镁带的质量，是因为氧化镁的质量应该等于参加反应的镁带和氧气的质量和。
设计意图：通过对日常生活中看似质量不守恒的化学反应的探究，使学生明白所有的化学反应都符合质量守恒定律，在解释的时候要考虑到参加或反应生成的隐形物质，从而更加清楚的理解质量守恒定律。
（4）、动画模拟，突破难点
［教师设问］为何物质在发生化学反应的时候质量总是守恒的呢？
［学生表演］水分子分解过程表演，学生从表演中了解为何质量不变的原因是：化学变化的实质是分子分解成原子，原子有重新组合成新分子的过程，原子的种类，数目及质量不变，所以质量守恒。
［ppt展示］水分子分解的过程。（如图）
设计意图：理解微观过程是本节课的一个教学难点，运用学生表演的形式，将微观过程宏观化，是学生更直观的感受分子的分裂和重新组合的过程。
（5）、反馈练习，分享收获
［学生活动］完成下列练习
1、为何蜡烛燃烧质量减少，而向石灰水中吹气质量增加了？
2、化学变化前后肯定发生变化的是（ ）
A.原子数目 B.分子数目 C.原子质量 D.物质种类
E.原子种类 F.分子种类 G.元素种类 H.物质的总质量
3、在化学反应A+B C+D中，用10gA完全反应后生成8g和4gD，则参加反应的B有多少g？
［评价与反思］通过本课的学习，你有哪些收获？懂得了怎样的学习方法？
设计意图：通过练习活动，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，让学生对自己一节课的收获及不足进行总结，养成良好的学习习惯。
教学反思
从学生已有的知识和经验出发，创设真实的情境
在上课开始的时候，引导学生自主实验，了解日常生活中有些反应质量不变，有些反应质量增加，有的反应质量减小。让学生产生疑问，从而激发学生的学习兴趣，产生强烈的探究欲望，为后面的探究学习奠定基础。
充分利用教材资源，发挥资源最大作用
新课程标准要求我们充分利用教材，但要最大限度的发掘教材。在上课时，我对教材进行了一些改动：用精确度达到0.01g的电子天平代替学生实验用天平，一来操作方便，节省探究时间，为本节课的顺利完成提供有利保证；也让学生能更好体会质量守恒定律；将课本实验5-1敞口容器中的实验改为一部分在密闭容器中的实验，从而更好的体会有气体反应生成导致质量的减小的原因；用学生的表演来体会微观变化，从而突破本节课的难点。
发挥教师的主导地位，突出了新课程标准的要求：自主、探究、合作
在学生通过开始的两个实验，了解化学反应质量可能有所变化后，8个小组分别根据自己的猜想，设计实验方案，得出质量守恒定律。在教师设置疑问之后，学生开始探究容器敞口与密闭条件下的质量变化。在实验猜想、实验设计、探究过程现象结论的描述中，教师始终处在主导地位，充分尊重学生的主体地位，给学生以最大的自主探究空间，积极的参与到学习中，探究能力，合作精神得到了很大的提高。