质量守恒定律教学设计

课题1 质量守恒定律
一、基本说明
1教学内容所属科目：化学 研究性学习
2年级： 九年级
3所用教材出版单位： 人民教育出版社
4类型： 课堂教学设计
5学时数： 45 分钟
二、活动设计
1、活动背景：在本课题之前，学生已经知道了物质经过化学反应可以生成新的物质，也学习了化学反应的实质，但是没涉及到反应物和生成物之间质量的问题。本课题通过4个活动与探究实验，引导学生全面探讨化学反应过程中反应物与生成物总质量之间的关系，引导学生从量的角度、微观的角度去研究和理解化学反应过程中的客观规律。
2、活动目标：引导学生通过实验探究质量守恒定律，学会运用质量守恒定律解释和解决一些化学现象和问题。通过实验探究及分析，培养学生利用实验发现问题、探究问题、解决问题的能力；培养学生定量研究问题的能力问题；培养学生透过现象看本质的能力；培养学生善于合作、勇于探索、严谨求实的科学态度和创新精神。
3、活动分析：本课题的重点是学生深刻理解和运用质量守恒定律。难点是从微观角度认识质量守恒定律的本质原因。（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，原子的质量没有变化，所以反应前后物质的总质量不变。）
4、活动策略：本课题是一个探究性课题，学生的积极参与对本节课的成败起着关键性的作用。因此我基于初中生的好奇的心理特征，一开始即以一故事开头吸引学生，然后引导学生进行活动与探究实验，让学生自己发现问题，然后自己思考并得出正确的结论。由于九年级学生刚接触化学不久，因此在探究过程中对学生提出的正确观点应及时鼓励，对他们提出的错误观点也要先赞美，再给他们纠错，培养他们探究的兴趣，并分享他们的快乐。
三、教学过程描述
教学环节及时间 教师活动 学生活动 对学生学习过程的观察和考查，以及及设计意图
创设情境，引入问题。2’动手实验，探索新知。活动与探究1：白磷燃烧。8’与前面的故事前后呼应。2’ 活动与探究2：铁与硫酸铜溶液反应。 5’小结。1’ 活动与探究3：盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定。提出矛盾。5’解决矛盾。2’ 引导学生改进活动与探究3，使实验前后所有的物质都称量在内。3’活动与探究4：镁条在空气中燃烧前后质量的测定。3’提出新的矛盾。2’引导学生改进活动与探究4中的实验装置。2’小结。1’透过现象看本质。4’’小结。1’学以致用。3’总结。1’ [展示文字和图片] 1756年的一天，俄国化学家罗蒙诺索夫在实验室做实验,他把锡放在密闭的容器中煅烧，看到生成了新的白色物质。他突发奇想,我何不称一下容器里物质的质量呢 我们也做过很多化学实验，同学们曾有过他这种想法吗？呵，他这一称不得了,一个伟大的定律就此诞生了。那罗蒙诺索夫到底发现了什么惊天的秘密呢？让我们沿着前人的脚步，一起来探索其中的秘密，分享前人的喜悦吧！ 仿照罗蒙诺索夫的实验，我们用白磷代替锡在密闭容器中进行燃烧。提出问题：反应前后容器中物质的质量之间有什么关系呢？ 学生提出假设后，引导学生针对提出的假设设计实验加以证明。 总结学生设计的实验并提出注意事项：密闭容器须采用塞有橡皮塞的锥形瓶，在锥形瓶底部铺上细沙，取一粒火柴大的白磷放在锥形瓶内。但我们怎样点燃白磷呢？在橡皮塞上安装一根玻璃管，使其下端能接触白磷，为防止气体受热膨胀橡皮塞冲出来，我们在玻璃管上端系牢一个气球。称量锥形瓶及锥形瓶内物质的总质量。点燃白磷，冷却后称量锥形瓶及锥形瓶内物质的总质量。引导学生根据观察到的实验现象，得出结论。那同学们现在知道了罗蒙诺索夫当年发现的重大秘密吗？在白磷与氧气的反应中，反应前后的总质量不变，那在其它反应中会不会变化呢？演示实验：将几根铁钉与烧杯中的硫酸铜溶液一起放在托盘天平上称量；再将铁钉放入硫酸铜溶液中，静置1-2分钟，观察天平是否平衡。实际上，经过化学家无数次实验证明，参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生产的个物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律。为了进一步检验质量守恒定律的正确性，我们继续做一个实验：把盛有盐酸的小试管小心地放入装有碳酸钠粉末的小烧杯中，将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡，取下小烧杯使其倾斜，使小试管中的盐酸与碳酸钠反应，一段时间冷却后，再将烧杯放到托盘天平上，观察天平是否平衡。为什么这个化学反应与我们的质量守恒定律相矛盾呢？我们再仔细思考质量守恒定律的内容。 不错！这个实验之所以得出错误的结论，是因为二氧化碳逸散了。那我们如何改进这个实验装置才能使所有的物质都称量在内呢？演示实验：镁带燃烧实验。称量镁带燃烧前后的质量，做出比较。活动与探究4中的化学反应与质量守恒定律也不相符，为什么呢？对于活动与探究4中前后质量不相等的实验，如何改进装置，才能使实验前后所有的物质都称量在内呢？以上两个实验都有气体参与，在称量时没有加上气体的质量，所以出错。实际上，一切化学反应都遵守质量守恒定律。因此在做实验时，只要有气体参加或有气体生成的实验，都要在密闭容器内进行。那为什么活动与探究2中的实验可以敞口做却不会发生错误呢？提出新的问题：为什么在化学反应前后反应物的总质量会等于生成物的总质量呢？我们先来看一段动画，请同学们边看动画边分析原因。展示动画：水电解生成氢气和氧气的微观过程。我们知道，物质发生化学变化的实质是什么呢？继续深入：在水的电解过程中，哪些微粒变了，哪些微粒没变？从微观上看，原子的种类、数目、质量不变，从宏观来看，就体现在反应物和生成物的总质量不变。因此我们学习化学的时候，一定要透过现象看本质。曾经有这样一则广告：“水变汽油、柴油，经济收入惊人，技术转让，欢迎有识之士加盟。” 同学们，假如你是老板，你是否加盟呢？对学生的看法加以评价，指出化学变化中元素种类不可能发生变化，此广告违背了质量守恒定律，不可能实现。通过今天的学习，我相信同学们一定深刻理解了质量守恒定律，而且还学到了很多其它的知识和技能，希望同学们在以后的学习中也能像今天一样，敢于质疑，敢于创新，不断进步，科学在不断进步，需要你们做出更大的贡献，未来的科学是属于你们的！ 观看图片，倾听，思考。 聆听并思考。学生思考并提出假设: 1、减小；2、增大；3、不变。学生设计实验：将白磷放在一个密闭容器中点燃，称量反应前后的总质量。（4）学生观察实验现象。发现天平依然平衡。得出假设3是正确的。学生回答：化学反应前反应物的总质量等于反应后生成物的总质量。 学生聆听，期待下一个探究实验。学生观察，发现天平依然平衡。得出反应前后物质的总质量不变的结论。学生聆听，总结质量守恒定律：化学变化前后，反应物的质量总和等于生成物的质量总和。学生观察到，天平不平衡。发现此化学反应与质量守恒定律发生矛盾，提出对质量守恒定律的质疑。学生阅读质量守恒定律的定义，结合本反应的特点，发现质量守恒定律讲的是总质量，而本实验的生成物气体二氧化碳逸散到空气中了，没有算在生成物里面，因此导致错误。学生思考：只有当二氧化碳不逸散才能得出正确结论，因此应当是容器密闭。学生经激烈的讨论，得出两个改进方案：方案1：在锥形瓶内加入盐酸，将装有碳酸钠粉末的气球绑在锥形瓶口上，称量。再将气球中的碳酸钠粉末倒入锥形瓶内，冷却后再称量。方案2：在锥形瓶内放一支试管，试管内装稀盐酸，锥形瓶内装碳酸钠溶液，称出总质量，再扯动细绳，使试管中的稀盐酸与碳酸钠溶液混合，冷却后称质量。学生发现实验前后固体的总质量不相等，又发现了一个新的矛盾。经过活动与探究3中问题的解决，学生的思维能力加强了，很快就得出了矛盾的原因之所在：镁燃烧由于有氧气参加，因此反应物的质量还应加上氧气的质量。反应前后的总质量不变。学生讨论，得出改进方案：将镁带系在带橡皮塞的燃烧匙中，点燃后迅速伸入装有空气的集气瓶，反应前后分别称量物质的总质量。学生聆听。学生找出原因：因为此实验既无气体参加，又无气体产生，所以可以敞口。学生观察动画并思考。 学生回忆并回答：分子分裂成原子，原子再重新组合成新的分子。通过动画，学生很直观得出水电解这个化学反应的实质，给出了正确的解释：通电后水分子变了，但是氢原子和氧原子的种类没变，数目没变，每个原子的质量也没变，因此物质的总质量也不变。 学生聆听学生积极讨论。有人认为会，有人认为不会。学生聆听 从故事入手，创设问题情境，激发学生的兴趣，引发学生积极探索的欲望。 引导学生初步学习实验探究的方法，培养学生的实验能力和观察能力。逐步培养学生设计实验的能力和创新能力。进一步培养学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。学生通过仿照化学家的实验，发现了与著名化学家一样的秘密，领略到了成功的喜悦。 由此及彼，将学生的学习气氛推向新的高潮。学生自己归纳出质量守恒定律。培养学生归纳和总结知识的能力。 赞许学生敢于对前人的结论提出质疑的可贵精神。引导学生发现问题、解决问题的能力，对学生的分析给予高度的赞许。激发学生的创新能力，使学生的思维既基于教材，又高于教材。对学生的设计方案加以肯定。继续推出矛盾，让学生全面理解质量守恒定律。培养学生从不同的方面来理解质量守恒定律，使学生思考的角度更加全面。进一步提高学生分析和解决问题的能力。引导学生通过活动与探究3和4得出经验和教训，使他们在今后设计实验时考虑得能更加全面。通过播放动画，使学生的抽象思维形象化，降低学生理解质量守恒定律的难度。引导学生解决问题。引导学生利用已有知识解决问题，透过现象看本质。加深对化学反应前后质量守恒的原因的理解。学生通过此环节，领略了利用质量守恒定律的知识解决生活中实际问题的乐趣，增强了他们学习化学的兴趣。提出对学生的建议和期望。
四、教学反思
1、本节课以一个化学家的真实故事开始，极大地激发了学生的兴趣。在整个教学过程中，4个活动与探究实验可谓是一波未平，一波又起，环环相扣，深深地吸引着学生一步步地深入理解质量守恒定律。在这节课中，学生积极性非常高，不仅积极的参与活动与探究实验，而且非常积极地思考，课堂气氛非常热烈。
2、本节课课堂容量较大，因此课前准备应该更加充分，使用多媒体作辅助效果更好。