质量守恒定律教学案例设计

《质量守恒定律》教学设计
高安市相城中学 熊建萍
教学目标：
知识与技能-----------锻炼学生的动手操作能力，让学生能从宏观和微观角度分析和理解质量守恒定律。
过程和方法-----------通过分组实验及讨论与交流，培养学生认识科学探究对物质的变化进行定量研究的作用。
情感态度与价值观--------形成实事求是的科学态度，唤起学生对科学的好奇，培养学生探求科学奥妙的兴趣。
教学重点：通过实验探究认识质量守恒定律，并能运用质量守恒定律解释一些常
见的化学反应。
教学难点：从微观的角度理解质量守恒定律。
教学资源分析：
本课题是继学生学习了分子、原子、离子、元素等概念之后，对化学的学习将由化学变化中生成什么物质向生成多少物质，即从质的变化向量的变化去研究。在质量守恒定律的内容中，教材不是从定义出发把质量守恒定律强加给学生，而是通过引导学生从量的方面去探讨并得出化学反应的客观规律，使学生从自己亲身观察到的实验事实中，经过由此及彼、由表及里的思考，以及合作、交流、探讨等一系列探究活动，得出质量守恒定律。然后，教材又给出了蜡烛燃烧前后质量的测定以及镁条燃烧前后质量的测定这两个实验方案，让学生在边操作、边观察中思索天平为什么不平衡？并找出反应前后质量变化的原因，进而较深刻的理解质量守恒定律，为化学方程式的教学作好理论准备。
教学策略分析：
1、 本课题的实验探究活动多，为确保实验顺利进行，将全班同学进行分组实验，使每位同学都能参与活动。课前布置学生预习时，教师提供一些仪器，让学生提出一些其它的探究方案。因此本节课在学生提出的探究方案中，经教师审查以后，选择增设了一个实验方案：鸡蛋壳与稀盐酸的反应。这个实验既联系生活实际，又能为即将要学的实验室制取二氧化碳作好铺垫。
2、 从生活实际出发，增设纸片燃烧和酒精燃烧两个小实验，观察烧完以后各留下什么，引出问题：难道物质从世界上消失了？并与十七世纪七十年代，英国化学家波义耳在一只敞口的容器中加热金属汞，结果发现质量增加了作对比,再一次引发学生思考：物质发生化学变化前后其总质量究竟存在什么关系呢？
3、 从学生熟悉的化学反应入手，让学生猜想参加化学反应的各物质的质量总和与生成的各物质的质量总和可能存在的关系（ “>”、“=”或“<” ），引导学生探究“白磷燃烧前后质量的变化”、“铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的变化”、“鸡蛋壳与稀盐酸的反应前后质量的变化”的实验，从而分析归纳质量守恒定律。再引导学生探究“蜡烛燃烧”和“镁条燃烧”这两个表面上似乎不符合质量守恒定律的实验，让学生明白天平不平衡并不意味着质量不守恒。且这时可以引导学生思考：采取什么措施仍然能使天平平衡。通过举一反三，使学生加深对质量守恒定律的理解。
4、 通过多媒体动画“HgO分子”的分解，使学生了解质量守恒定律的微观解释。
5、 对教材上的“白磷燃烧前后质量的变化”、“铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的变化”，分别稍作改进。在“白磷燃烧前后质量的变化”这个实验中，用“铜片”代替“沙子”，因为铜片的导热性好；在“铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的变化” 这个实验中用“铁粉”代替“铁钉”，可以缩短化学反应的时间。
教学过程：
教学双边活动及设计意图
教学流程 教师活动 学生活动 设计意图
课前准备 布置学生预习，有意识地增加一些化学仪器和药品。例如：锥形瓶、小试管、胶头滴管、单孔橡皮塞、鸡蛋壳、稀盐酸、澄清的石灰水、等（并提示鸡蛋壳可与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳气体和水）。 根据已有的知识，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，并结合教师的提示，模仿方案一设计实验方案。 鼓励学生实验创新，对其合理的实验方案进行及时的评价和充分的肯定。使学生有一种成功感！
创设情景提出问题 【动画演示】①点燃一块纸片，放入蒸发皿中，纸片烧完以后，观察蒸发皿里留下什么？②在另一蒸发皿里点燃约1mL酒精，火焰熄灭后，观察蒸发皿里留下什么？ 【图片展示】早在十七世纪七十年代，英国化学家波义耳在一只敞口的容器中加热金属汞，结果发现质量增加了。【提出问题】物质发生化学变化前后其总质量究竟存在什么关系呢？ 【思考回答】纸片烧完以后留下灰烬；酒精燃烧以后，什么也没有留下。 使学生产生怀疑：难道物质从世界上消失了？以此激发学生的求知欲。这与上面的实验结果发生矛盾，再一次引发学生思考。
实验猜想作出假设 【引导讨论】根据学生自己的猜想提出假设：物质发生化学变化后其总质量到底是增加？不变？还是减小？【引导探究】方案一“白磷燃烧前后质量的变化”（用“铜片”代替“沙子”，因为铜片的导热性好。）方案二“铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的变化”（用“铁粉”代替“铁钉”，可以缩短化学反应的时间。）方案三“鸡蛋壳与稀盐酸的反应前后质量的变化”。 学生分组交流、讨论，代表发言，得出下面三种猜想：①参加化学反应的各物质的质量总和>生成的各物质的质量总和。②参加化学反应的各物质的质量总和=生成的各物质的质量总和。③参加化学反应的各物质的质量总和<生成的各物质的质量总和。学生根据自己的猜想提出假设。 让学生在讨论中作出猜想，激发学生的探究欲望。使学生感悟到科学探究的重要性，而且对开发学生的智力潜能起着重要的作用。增设的实验方案：鸡蛋壳与稀盐酸的反应，既联系生活实际，又能为即将要学的实验室制取二氧化碳作好铺垫。
制订计划收集 证据 把学生分成三大组，指导学生制订计划（实验步骤），并分别按实验方案一、方案二、方案三进行实验探究。 制定计划，分组实验、观察现象，记录反应物、生成物的状态，反应前后质量变化的有关数据和实验现象。完成实验报告（见学生活动A部分）。小组讨论，分析数据，寻找规律。【得出结论】参加化学反应的各物质的质量总和等于生成的各物质的质量总和。 采用分组讨论，体验合作式学习，可使学生学会相互交流与借鉴。当实验结论不一致时，先请学生自己分析原因，教师及时给予评价，找出实验失败的原因。
解释结论动画演示 引导学生分析上面三个化学变化中，元素种类的变化情况。【图片展示】早在十八世纪七十年代，法国化学家拉瓦锡运用天平进行定量实验，在密闭容器中研究氧化汞的分解与合成中各物质的质量关系，得到的结论为：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。 无数实验证明：参加化学反应的各物质的质量总和等于生成的各物质的质量总和。【动画演示】化学变化的实质（氧化汞的分解）。【设问】化学变化中的最小粒子是什么？ 观看图片及动画，归纳质量守恒定律的宏观解释及微观解释宏观解释：化学反应前后：元素的种类不变，物质的质量总和不变。【回答】原子。微观解释。化学反应前后：原子的种类不改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有改变。 学生亲自动手，象科学家一样去研究发现，从而感觉科学探究的神圣，兴趣大增。使学生由表及里、从宏观到微观初步理解质量守恒定律。
启发提问反思评价问题讨论 通过前面三步的引导、分析，大部分同学的头脑里已初步形成了化学反应应遵循质量守恒定律的概念。【设问】质量守恒定律是否真的适用于一切化学反应呢？为什么我们点燃纸片以后，只留下灰烬，并且感觉灰烬比原纸片要轻一些呢？为什么酒精燃烧什么也没留下呢？ 【指导实验】把学生分成两大组，指导学生分别按教材方案一、方案二进行实验探究。并提出问题让学生思考。引导学生分析、讨论天平为什么不平衡？天平不平衡是否意味着质量不守恒？并强调质量守恒重在“参加”和“质量总和”这几个关键字。【提问】质量守恒定律是否适用于一切化学反应呢？ 【探究活动】方案一、蜡烛燃烧前后质量的测定。方案二、镁条燃烧前后质量的测定。记录实验现象、天平平衡情况及原因分析。【问题讨论】见学生活动B部分及表达与交流。认真思考，热烈讨论，记录讨论结果。交流发表见解。【归纳总结】质量守恒定律适用于一切化学反应。 通过实验探究、对比分析化学反应前后质量变化情况，分析发生变化的原因，使学生消除疑问，达到加深理解质量守恒定律的目的。
知识巩固课堂小结 为了强化教学目标，设计了学生熟悉的三个化学反应，以加深理解质量守恒定律。（见学生练习实践与创新部分）。总结本节课的内容。评价学生的感受。强调做实验时要有一种实事求是的态度，特别是当自己的实验结论与教材上的结论不相符时，要及时分析实验失败的原因。并告诉学生失败并不可怕，许多实验结论是经过无数次的失败之后最终才得到的。 积极思考，努力回顾。踊跃发言，各抒己见。谈出在实验探究中的各种感受。 使本课的重点和难点得到巩固，深化目标。并让学生感到学有所用。培养学生严谨的科学态度和学生执着追求真理的精神，从而热爱科学、崇尚科学。
板书设计：第五单元 课题1 质量守恒定律
1、 定义及解释：
2、 适用范围：一切化学反应。
学生活动：A部分:方案一：“白磷燃烧前后质量的变化”、方案二：“铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的变化”、
方案三：“鸡蛋壳与稀盐酸的反应前后质量的变化”。
内容 方案 方案一 方案二 方案三
反应物的化学式和状态
生成物的化学式和状态
实验现象
反应前后天平是否平衡
你的结论
你得出结论的依据是（从宏观的观点去分析）___________________________________________.
B部分：方案一：蜡烛燃烧前后质量的测定；方案二：镁条燃烧前后质量的测定。
方案内容 方案一 方案二
反应前后天平是否平衡
原因
你的结论
表达与交流：
1、 上面两个实验的结果与你实验前的预测相同吗？为什么？如果将蜡烛和镁条分别置于一密闭容器中燃烧，又会出现什么结果呢？
2、 对于白磷燃烧的实验，如果玻璃管上端没有系小气球，将会出现什么结果？ 对于鸡蛋壳与盐酸反应的实验，如果在敞口锥形瓶中进行，情况又如何？
实践与创新：
1、 以电解水的反应为例，从化学反应中分子、原子的变化情况说明化学反应必定符合质量守恒定律。
2、根据质量守恒定律解释下列问题：
（1）高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量减小。
（2）细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大。
附课后作业：请设计一个实验方案验证质量守恒定律。（或对教材上的实验方案进行改进。）
参加化学反应的各物质的质量总
和等于生成的各物质的质量总和
质量守恒定律
化学反应前后：
元素的种类不变，
物质的质量总和不变。
化学反应前后：
原子的种类不改变，
原子的数目没有增减，
原子的质量没有改变。
定义
宏
观
解
释
微
观
解
释
PAGE
1