课题1 质量守恒定律
第1课时 质量守恒定律
1.知识与技能:
(1)通过实验探究理解质量守恒定律,了解常见化学反应中的质量关系。
(2)从微观角度认识在一切化学反应中,反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。
2.过程与方法:
通过学生探究性实验,充分调动学生的积极性,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.情感、态度与价值观:
(1) 通过实验探究,使学生体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。
(2)初步体验定量研究的重要意义,培养学生严谨求实的科学态度。
重点:质量守恒定律的含义及应用。
难点:提高学生的实验设计能力和质疑精神,培养创新精神;从微观角度认识在一切化学反应中,反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。
预习赠送的小册子。
一、情景导入
从前面的学习中我们知道,在一定的条件下,反应物之间发生化学反应可以生成新物质。如磷燃烧生成五氧化二磷,表示为:P+O2P2O5;铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,表示为:Fe+CuSO4―→Cu+FeSO4。这些物质在质上发生了变化,那么这些物质在量上是否发生变化呢?请同学们猜想一下:物质在反应前的质量跟生成物的质量间可能存在哪几种关系?这就是我们这节课研究的内容。
二、合作探究
质量守恒定律的探究
【猜想】学生甲:生成物的质量总和会大于反应物的质量总和。
学生乙:生成物的质量总和会小于反应物的质量总和。
学生丙:生成物的质量总和会等于反应物的质量总和。
【过渡】同学们提出了三种猜想,我们来进行下面的活动与探究,通过实验去验证一下反应物的质量和生成物的质量的关系。
【活动与探究】
(1)红磷燃烧前后质量总和如何变化?(教师演示)
(2)铁与硫酸铜反应,生成物的质量总和与反应物的质量总和之间的关系。(学生演示)
【注意事项】
(1)称量时天平应注意调平。
(2)红磷燃烧时,锥形瓶底部应预先装一部分沙子。
(3)红磷燃烧这个实验中,玻璃棒烧红后往锥形瓶中塞时动作要快,塞子要塞紧,不能漏气。
(4)在铁与硫酸铜溶液反应这个实验中,铁钉在放入硫酸铜溶液之前,要用砂纸打磨干净。
【教师实验】要求学生观察实现过程及现象。
【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。
【交流讨论】由学生陈述实验结果,不同意见进行补充。
【实验一】在红磷燃烧这个实验中看到红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,反应前后物质的质量总和没有发生改变。
【不同意见】某小组的实验结果生成物的质量总和略大于反应物的质量总和,可能是由于锥形瓶没有塞紧漏气所致。
【实验二】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铜析出;同时溶液的颜色也略有改变,由蓝色溶液变为浅绿色溶液;用天平称量,发现反应前后物质的质量总和没有发生改变。
【总结】通过这两个实验我们看到,发生化学反应时反应物的质量总和与生成物的质量总和存在相等的关系。其实不仅仅这两个实验如此,无数的实验证明,反应前后反应物和生成物的质量总和相等,这个规律叫做质量守恒定律。
【设问】有了前面的实验做基础,我们该如何去描述质量守恒定律的内容呢?
【结论】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,这个规律就叫做质量守恒定律。
【练习】现有一反应A+B―→C,有10 g A和5 g B反应,反应结束后还剩余3 g A,B无剩余,则生成C的质量为多少克?
【答案】生成C的质量为12 g,因为A还剩余3 g,即参加反应的A的质量为7 g,B无剩余,即5 g B全部参加反应,根据质量守恒定律,生成C的质量为7 g+5 g=12 g。
【小结】强调“参加反应的”各物质的质量总和,是指真正参加反应的那一部分质量,反应物中可能有一部分没有参与反应(有剩余)。
【设问】是不是所有的化学反应都遵守质量守恒定律呢?我们再来进行下面的活动与探究,验证一下质量守恒定律是否正确。
【活动与探究】
教材第94页实验5-1:碳酸钠粉末和盐酸反应前后质量的变化。(分两大组进行实验)
教材第94页实验5-2:镁带在空气中燃烧,其反应前后质量的测定。(教师演示)
【学生实验】教师巡视,指导学生实验操作。交流讨论实验现象和结论。
【实验5-1】现象:产生大量气体,天平失衡。
结论:反应后质量减少。
【实验5-2】现象:镁带燃烧,发出耀眼白光,石棉网上有白色粉末,并升起少量白烟,天平失衡。
结论:实验前后质量不相等。
【提问】讨论一下这是为什么呢?为什么会出现反应前后质量不相等的情况呢?
【交流讨论】
(1)碳酸钠粉末和盐酸反应有二氧化碳气体生成,而二氧化碳是该反应的一种生成物。反应后逸散到空气中,故反应后质量减轻。
(2)在镁带燃烧这个实验中,因为反应物有空气中的氧气参加,而我们反应前所称量的仅仅是镁带的质量,且反应后有少量白烟逸散,只称取部分生成物的质量,故反应前后称量的质量不相等。
【提问】这两个反应到底遵不遵守质量守恒定律呢?
【回答】遵守。只要改进实验装置,就会出现正确的结果。
【追问】如何改进实验装置呢?若在白磷燃烧实验中,玻璃管上端没有系小气球,将会出现什么结果?
【总结】如果玻璃管上端没有系小气球,则会出现生成物的质量总和小于反应物的质量总和,因为有一部分白烟会从玻璃管口进入空气中,从而造成生成物质量的减小。
质量守恒定律的实质
【思考】了解了质量守恒定律的内容和它的发现,我们再从微观方面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?
【投影展示】展示白磷燃烧和铁与硫酸铜溶液反应的微观过程动画,从分子、原子角度进行分析。
【思考】根据所展示的动画,从分子和原子的角度思考为什么化学反应都遵守质量守恒定律?
【交流讨论】从刚才投影所展示的白磷燃烧实验以及铁与硫酸铜溶液反应的实验的微观过程可知:在化学反应前后,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,所以说所有的化学反应都遵守质量守恒定律。
【小结】(1)微观解释:化学反应的过程,事实上是旧的分子分裂成原子,原子又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,所以反应物的质量总和会等于生成物的质量总和。
(2)质量守恒定律可理解为“六个不变”“两个一定改变”“两个可能改变”。
两个一定改变
两个可能改变
课题1 质量守恒定律
第1课时 质量守恒定律
1.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.微观解释:在化学反应中,反应前后存在3个不变,即:(1)原子的种类没有改变;(2)原子的数目没有增减;(3)原子的质量没有改变。
完成课件中随堂练习。
本课时内容存在一定的难度,而实验的顺利进行又是学好本课时的关键,所以在教学过程中力争从以下几方面突破难点:(1)给学生提供更多的实验探究机会,力争使每一位同学都能边操作、边观察、边思索,使其得到更多的锻炼机会;(2)提高学生实验探究、交流讨论、得出结论等综合素质,各实验小组所测定的化学反应各不相同,但通过比较、判断,不断地揭示矛盾和解决矛盾,会激起学生更强烈的求知欲;(3)应注意引导学生思考,探究活动中几个表面上似乎不符合质量守恒定律的实验是因什么导致其如此,可采取什么措施使其符合质量守恒定律,通过举一反三,使学生知其然并知其所以然,使学生的认识更加深刻。
1第2课时 化学方程式
1.知识与技能:
(1)了解化学方程式的含义及其表示的意义。
(2)会从质、量、数等方面读化学方程式,并能利用化学方程式求出化学反应中各物质的质量比。
2.过程与方法:
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。
3.情感、态度与价值观:
通过教学正确理解化学方程式及其表示的意义,培养学生严谨、求实的科学态度。
重点:什么叫做化学方程式。
难点:化学方程式的意义。
预习赠送的小册子。
一、情景导入
【思考】化学上有没有一种式子,既能表示反应物、生成物和反应条件,又能反映质量守恒定律的特点呢?
【总结】国际上为了便于交流,化学家采用国际通用的化学方程式来表示化学反应。
二、合作探究
化学方程式的定义
【阅读】什么叫化学方程式?请大家阅读课本第96页内容寻找化学方程式的概念。
【回答】用化学式表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
【总结】化学方程式指的是用化学式来表示化学反应的式子。如木炭在氧气中燃烧的化学方程式可表示为:C+O2CO2;磷在氧气中燃烧的反应可表示为:4P+5O22P2O5。
【思考】用化学方程式来表示化学反应具有哪些优点呢?
【交流讨论】
(1)表示出了各反应物和生成物的组成。
(2)表示出了反应所需要的条件。
(3)表示出了质量守恒定律,很明显地看到原子的种类和数目没有发生变化。
【总结】化学方程式具有如此多的优点,它把“质”和“量”有机地结合在一起,既表示出了反应物和生成物是什么,又表示出了各反应物和生成物量上的关系,以后我们再表示一个化学反应时就要用它的化学方程式。
化学方程式的意义
【阅读】化学方程式具有哪些意义呢?请同学们阅读课本第96页进行总结(以木炭燃烧为例)。
【回答】化学方程式具有两点意义:
(1)表示出了反应物、生成物以及反应条件。如:C+O2CO2,反应物为C和O2,生成物为CO2,反应条件为“点燃”。
(2)表示出了反应物与生成物间的质量比。
如:C+ O2 CO2
12∶(16×2)∶(12+16×2)
12∶ 32 ∶ 44
即每12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应,生成44份质量的二氧化碳。
【补充】从微观上看,还能表示化学反应中各物质之间的微粒个数比。如:每1个碳原子和1个氧分子在点燃时生成1个二氧化碳分子。
【总结】化学方程式的意义:
(1)表示出了反应物、生成物和反应条件。
(2)表示出了反应物与生成物间的质量比。
(3)化学反应中各物质之间的微粒个数比。
【思考】对于4P+5O22P2O5这个反应,反应物与生成物间的质量比如何表示?
【答案】计算过程如下:
4P + 5O2 2P2O5
31×4∶(16×2×5)∶[(31×2+16×5)×2]
124 ∶ 160 ∶ 284
31 ∶ 40 ∶ 71
【讲解】计算反应物与生成物之间的质量比时,应将反应物与生成物的相对分子质量乘以各物质前面的化学计量数,这样的计算才遵守质量守恒定律,而且将反应物与生成物的质量比化简后仍遵守质量守恒定律。如124+160=284,31+40=71。
【提问】化学方程式应该怎么读?
【回答】化学方程式能客观地反映出化学反应中“质”和“量”的变化及关系,其读法有异于数学中的方程式。其中的“+”读成“和”;反应物和生成物中间的“===”读成“生成”,不能读成“等于”。以磷燃烧为例:
(1)宏观读法:磷和氧气在点燃的条件下生成了五氧化二磷。
(2)微观读法:每4个磷原子在点燃条件下能与5个氧分子完全反应,生成2个五氧化二磷分子。
(3)质量读法:每124份质量的磷在点燃的情况下,能与160份质量的氧气完全反应,生成284份质量的五氧化二磷。
【交流讨论】教材第97页的讨论。
【注意】尽量鼓励学生多回答一些信息,只要能从这三个化学方程式得到的都对。
【总结】可见化学方程式能给我们提供很多有用的信息,我们可以利用它所提供的这些信息选择适当的物质和条件来制取我们所需要的物质。
课题1 质量守恒定律
第2课时 化学方程式
1.定义:用化学式表示化学反应的式子。
2.意义:①表示反应物、生成物、反应条件;
②表示反应物与生成物间的质量比;
③化学反应中各物质之间的微粒个数比。
3.读法:“+”读成“和”;“===”读成“生成”。
完成课件中随堂练习。
化学方程式是运用质量守恒定律来进行化学计算的桥梁,是继元素符号、化学式之后又学习的一种化学用语。本节课只是简单地介绍了什么是化学方程式以及化学方程式的意义,为课题2的学习做好知识铺垫。课堂学习氛围浓厚,学习兴趣盎然,很好地完成了教学目标。
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