【轻松备课】人教版化学九年级上册第五单元课题1 质量守恒定律 教学详案

第五单元 化学方程式
课题1　质量守恒定律
设计说明 本课题分为质量守恒定律和化学方程式两部分内容。讲解质量守恒定律时，先以质量守恒定律的发现史实为学习背景，激发学生学习兴趣，引导学生进行假设，再设计并实施一些实验方案，通过实验探究，引导学生自己分析与论证得出质量守恒定律，然后引导学生分析【实验5-1】和【实验5-2】，使学生能够透过不同情况下测量结果的表象，深入认识化学反应前后的质量关系的本质。然后结合教材中给出的图5-7，引导学生从微观上解释质量守恒定律，即质量守恒定律的微观本质为化学反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量保持不变。 “化学方程式”部分，先回顾元素符号、化学式、化学反应的实质以及一些化学反应和它们的文字表达式，然后介绍化学家为了更方便地描述与记录化学反应，使用了国际通用的化学语言表示化学反应，从而创造了化学方程式，进而引导学生认识化学方程式包含的信息以及正确的读法。 教学目标 【知识与技能】 1.认识质量守恒定律，能说明化学反应中的质量关系。 2.认识质量守恒定律的本质，学会从微观的角度对质量守恒定律作出解释。 3.认识化学方程式并能说出化学方程式包含的信息。 【过程与方法】 1. 通过分组实验和史实交流认识质量守恒定律，体验科学探究的基本过程。 2.初步学习运用“宏观现象”与“微观解释”相结合的思维方法认识质量守恒定律。 【情感、态度和价值观】 1.通过质量守恒定律的探究学习，对化学反应的认识由定性上升到定量。 2.通过实验探究，培养学生严谨求实的科学态度，感悟科学家执着追求真理的精神。 重点难点 教学重点 质量守恒定律的理解及含义，化学方程式的含义与读法。 教学难点 能从宏观和微观角度理解质量守恒定律的含义。 教学方法 探究法：通过学生的探究实验，引导学生正确推理、概括出质量守恒定律。 分析法：在学习质量守恒定律的基础上，通过学生的讨论分析，理解质量守恒定律的微观本质，并能用于解释生活中的相关现象，学会分析问题的思路和方法。 教具、学具 1.计算机多媒体教学系统、CAI课件等。 2.仪器：托盘天平、烧杯、广口瓶、玻璃棒、酒精灯、气球、吸管、打磨铁钉用的砂纸等。 3.药品：白磷、NaOH溶液、CuSO4溶液、铁钉、碎鸡蛋壳、稀盐酸、石灰水等。 授课时数 2课时 第一课时 质量守恒定律 教学过程 导入新课 一天，福尔摩斯和华生在书房里研究一桩案件。此时，福尔摩斯往大烟斗中装入烟丝，并将烟斗送入嘴里，点燃烟丝后开始大口大口地吸烟，烟斗上冒出缕缕青烟。华生问：“聪明的福尔摩斯先生，你知道青烟的质量是多少吗？”聪明的福尔摩斯不假思索地回答：“这很容易回答。青烟的质量等于点燃烟丝前烟斗与烟丝的总质量减去烟丝烧完后留在烟斗中灰烬和烟斗的总质量。”福尔摩斯认为青烟的质量等于点燃烟丝前烟斗与烟丝的总质量减去烟丝烧完后留在烟斗中灰烬和烟斗的总质量。你是否同意他的看法？为什么？在一个化学反应里反应物的总质量和生成物的总质量又有什么关系呢？ 讲授新课 一、历史回顾 展示拉瓦锡实验图片，讲述实验故事。 【教师提问】这个实验中反应物与生成物质量相等，这是一个巧合吗？每个反应都遵守这样的规律吗？ 二、实验探究：白磷燃烧 【演示实验】白磷燃烧实验 实验步骤：组装好装置，在燃烧匙内装入少量白磷。将装置放在托盘天平上用砝码平衡，记录所称质量m1，然后将该装置放在铁架台上用酒精灯加热，白磷燃烧，观察实验现象，熄灭酒精灯，待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，记录所称的质量m2。 观看实验，填写表格。 实验现象m1和m2之间的关系
【教师提问】反应前称量的物质有哪些？反应后称量的物质有哪些？ 【教师分析】反应前： 锥形瓶、燃烧匙、玻璃管、气球、细线、橡皮塞、参加反应的白磷、氧气、未反应完的白磷、 空气（除氧气外）。 反应后： 锥形瓶、 燃烧匙、玻璃管、气球、细线、橡皮塞、 五氧化二磷、未反应完的白磷、空气（除氧气外）。 【结论】参加反应的白磷和氧气的质量总和等于反应后生成的五氧化二磷的质量。即化学反应前后物质的总质量相等。 【教师提问】利用上述装置，将白磷改为木炭实验是否也可以得到这样的结果？是不是一切化学反应中反应物和生成物间都存在以上质量关系？这种质量关系是否具有普遍意义？ 【演示实验】硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应 【教师提问】观察实验现象，并分析比较实验结果，是否有+=+ 【教师点拨】根据实验事实得出+=+，即参加化学反应的各物质质量总和＝反应后生成的各物质的质量总和。 【教师点拨】质量守恒定律的内容，见课本P94。 【板书】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。 【教师点拨】1.必须是真正参加反应的物质。 2.各物质的质量总和相等。 【教师提问】任何化学反应都遵守质量守恒定律吗？ 【学生实验】碳酸钠与稀盐酸的反应 实验方案PPT展示，教师巡视，指导实验。 学生边做实验，边填写表格。 实验现象反应前后天平是否平衡
【教师提问】 天平不平衡的原因是什么？ 【结论】任何化学反应都遵守质量守恒定律。 【教师提问】 有气体生成的反应在敞开容器中进行，使反应前后天平不平衡，还有什么情况也会导致天平不平衡呢？ 【演示实验】镁条燃烧 取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个石棉网，将它们一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量。在石棉网上方将镁条点燃，观察现象。 将镁条燃烧后的产物与石棉网一起放在托盘天平上称量，比较反应前后的质量。 学生观察实验现象，填写表格。 实验现象反应前后天 平是否平衡
【教师点拨】通过实验，理解天平不平衡是因为反应在敞开容器中进行，但该化学反应仍遵守质量守恒定律。 【教师提问】为什么化学反应前后的各物质的质量总和相等？ 利用分子、原子的知识解释质量守恒的原因。 【教师点拨】这是因为化学反应的过程，就是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。也就是说，在一切化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化。所以，化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 【教师提问】质量守恒定律的使用范围是什么？学习了质量守恒定律，对我们有什么用？ 【学生回答】质量守恒定律适用于一切化学反应。可运用该定律进行有关的计算，推测一些物质的组成，解释一些实验事实等。 【教师点拨】了解了质量守恒定律的内容，我们以电解水为例再从微观角度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。 【多媒体展示】 请看电解水的微观过程。 老师投影电解水的微观过程，引导学生归纳出化学变化的实质，并从微观角度分析质量守恒定律成立的原因。 【思考】学生观看动画演示，思考化学反应的微观实质。 记忆“三个不变”。 原子种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。 【学生阅读】学生阅读教材P95，观察现象，分析原因，讨论思考。 课堂小结 1.参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。这个规律叫做质量守恒定律。 2.化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合生成其他物质（生成物）的过程。在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，因此，化学反应前后物质的总质量不变。 当堂达标 1.参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和，是因为（　　） A.反应后物质的种类没有变化 B.反应后原子的种类没有变化 C.反应后原子的种类、数目和质量没有变化 D.反应后分子的种类、数目和质量没有变化 答案：C 2.现有化学反应A+BC，若m g A和n g B在一定条件下充分反应，生成C的质量是（ ） A.等于（m+n）g B.小于（m+n）g C.大于（m+n）g D.不大于（m+n）g 答案：D 3.小明在练习制作“糖葫芦”时，在给蔗糖加热时产生了炭黑和水（整个过程密闭），这一事实说明了（　　） A.蔗糖是由炭黑和水组成的纯净物 B.蔗糖是由炭黑和水组成的混合物 C.蔗糖分子是由碳元素和水分子组成的 D.蔗糖是由碳、氢、氧元素组成的 答案：D 4.下列各组物质，在敞口容器里发生反应，容器内物质的总质量在反应前后不变的是（　　） A.将镁条放入盐酸中 B.高锰酸钾固体受热分解 C.向硫酸铜溶液中加入氢氧化钠溶液 D.在空气中加热铜粉 答案：C 5.根据质量守恒定律可知，铁丝在氧气中燃烧后生成的物质的质量为（ ） A.大于铁丝质量 B.小于铁丝质量 C.等于铁丝质量 D.可能等于铁丝质量 答案：A 板书设计 第一单元　化学方程式 课题1　质量守恒定律 第一课时　质量守恒定律 第二课时 化学方程式 教学过程 回顾思考 1.质量守恒定律的内容：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.质量守恒定律的微观本质：化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子　重新组合　而生成其他物质(生成物)的过程。在化学反应中，反应前后原子的　种类　没有改变，　数目　没有增减，原子的　质量　也没有改变。因此，化学反应前后，物质的总质量不变。 导入新课 【教师提问】大家都知道哪些化学反应？ 刚才我们用有声的语言表述了这些化学反应，那么如何用无声的语言及文字符号把它们表述出来呢？请同学们以碳与氧气的反应为例，写出该反应的文字表达式。 与此同时，交给另一名同学一个锦囊，里面有一张纸条（纸条上写有碳与氧气反应的化学方程式）， 【教师提问】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？ 【教师点拨】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。 讲授新课 一、化学方程式的定义 【板书】 碳+氧气二氧化碳 C+O2 CO2 【教师提问】黑板上的两种形式都能够表述碳与氧气的反应，如果不给你任何提示，你能通过观察得知它们描述的是哪一个反应吗？它们给你提供了哪些信息？ 【小结】第二种形式也能同文字表达式一样告诉我们反应物、生成物和反应条件，它最显著的特征是用化学式代替了物质名称，像这样用化学式来表示化学反应的式子就是我们今天要学习的表示化学反应的快捷方式——化学方程式。 【教师提问】若让你在文字表达式和化学方程式中选择其一来表示一个化学反应，你会选择哪一种？ 【追问】为什么？ 【学生阅读】什么叫化学方程式？请大家阅读课本P96寻找化学方程式的概念。 【教师总结】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。 【教师提问】用化学方程式来表示化学反应具有哪些优点呢？ 【小组讨论】1.表示了各反应物和生成物的组成。 2.表示了反应进行所需要的条件。 3.表示了质量守恒定律，很明显地看到原子的种类和数目没有发生变化。 【教师总结】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的关系，以后我们在表示一个化学反应时就要用它的化学方程式。 二、化学方程式的意义 【教师提问】化学方程式具有哪些意义呢？ 【学生阅读】请同学们阅读课本P96进行总结（以木炭燃烧为例）。 【学生回答】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，可表示为反应物为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：每个碳原子和一个氧分子在点燃条件下生成一个二氧化碳分子。 【教师总结】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.表示出了化学反应中各物质之间的微粒个数比。 【教师提问】对于4P＋5O22P2O5这个反应，反应物与生成物间的质量比如何表示？ 【教师讲解】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化学式前面的化学计量数，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。 三、化学方程式的读法 【教师提问】化学方程式应该怎么读？ 【学生回答】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个磷原子在点燃的条件下能与5个氧分子完全反应，生成2个五氧化二磷分子。 （3）质量比读法：每124份质量的磷在点燃的条件下，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。 【小组讨论】课本P97的讨论。 【注意】尽量鼓励学生多回答一些信息，只要从这三个化学方程式能得到的都对。 【教师总结】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。 四、典例剖析 例1 将某物质在足量的氧气中充分燃烧，只生成二氧化碳和水两种物质，据此可判断该物质的组成中（　　） A.只含碳、氢两种元素 B.一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素 C.一定含有氧元素 D.无法判断 答案：B 例2　交警常用一种“酒精检测仪”检查司机是否酒后驾车。其反应原理为C2H5OH+4CrO3+6H2SO42X+2CO2↑+9H2O，该反应中红色的CrO3转变为绿色的化合物X，则X的化学式为 （　　） A.Cr2O3 　　　 B.CrSO3 C.Cr2(SO4)3 　　　　D.Cr2S3 解析：根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、数目不变可推知X的化学式。反应前后C、H原子数目相等，Cr原子生成物中少4个，S原子生成物中少6个，O原子生成物少24个，缺少的原子都在2X中，所以X的化学式为Cr2(SO4)3 。 答案：C 课堂小结 知道化学方程式是学习化学的一种非常有用的工具，通过它既可以知道反应物、生成物和反应条件，又可以知道反应物与生成物之间的质量关系，从而把我们对化学的学习从质的研究引向量的研究。 当堂达标 1.对于化学方程式“C+O2CO2”表示的意义，下列叙述错误的是（　　） A.在点燃的条件下，碳和氧气反应生成二氧化碳 B.碳加氧气点燃等于二氧化碳 C.每12份质量的碳和32份质量的氧气反应，能生成44份质量的二氧化碳 D.在点燃的条件下每一个碳原子和一个氧分子化合生成一个二氧化碳分子 答案：B 2.根据蜡烛燃烧后生成水蒸气和二氧化碳的实验事实，可以推断石蜡(蜡烛的主要成分)的组成里一定含有 （　　） A.碳一种元素　 B.氢一种元素 C.碳和氢两种元素 　 D.碳、氢、氧三种元素 答案：C 3.将A、B、C各10 g的混合物加热后，A全部参加反应，生成4 g D，同时增加了8 g C，则反应中A与B的质量比是（　　） A. 1∶5 B. l∶4 　 C. 4∶l D. 5∶l 答案：D 4.Y2+2 4XY中方框里应填写的化学式为（ ） A.X2Y2 B.X2Y 　 C.X3Y4 　 D.XY2 答案：B 5.某发电厂烟气处理的新工艺：CH4+2NO2 N2+X+2H2O，则X的化学式为（　　） A.CO B.CO2 　 C.O2 　　　 D.C 答案：B 板书设计 第五单元　化学方程式 课题1 质量守恒定律 第二课时 化学方程式 一、定义：用化学式表示化学反应的式子。 二、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。 三、读法：“+”读作“和”，“”读作“生成”。 教学反思 教学反思 教学反思