课 题 质量守恒定律

质量守恒定律
[学生实验仪器和药品]：
1、仪器：托盘天平10个、石棉网10个、锥形瓶（胶塞）5套、大烧杯5个、小烧杯20个、中试管10个、小试管10个、酒精灯（火柴）10个、气球10个、药匙10个、细绳、小滤纸、砂纸
2、药品：红磷、硫酸铜溶液、洁净铁钉、蛋壳、盐酸溶液、
[教师实验仪器和药品]
药品：镁条、
仪器：酒精灯（火柴）、石棉网、坩埚钳、托盘天平、
提前准备的实验：铁 + 硫酸铜
学生准备：4人一组，选出记录员1人、实验员2人、组长1人，
【导言】
一首熟悉的旋律，引起我们无限的遐思。经过一个学期的学习，同学们在学校已经做过很多化学实验了。但是你们尝试过在太阳岛上做实验的滋味吗？今天，就请同学们与我一起在冰雪大世界的隔壁进行一次实验探究活动。
上课！同学们好！请坐！
首先请同学们观察一个实验。在认真观察实验的同时，不要长时间的注视，以免损伤眼睛！
【教师演示实验】“镁条燃烧”
【提出问题】
1、同学们，你们观察到了什么？------学生答：耀眼的白光、白烟、白色粉末…
2、这是一个什么变化？根据什么判断的？-----学生答：化学变化，因为有新物质生成
猜测一下，生成的物质是什么？-------学生答：MgO 点燃
【板书】 Mg + O2 → MgO
【引出课题】
化学变化的本质特征是？------[有新物质生成]，即物质发生了“质变”，那物质的量呢？是否也发生改变？这就是本节课我们要研究的问题。
【板书】 “质”变，“量”？
课题1 _____________定律（一）
【过渡】
以刚才Mg带燃烧的实验为例，假设：Mg与O2的质量总和为x,所得MgO的质量为y,则x和y之间可能存在哪几种关系呢？
【说出你的猜想】
可能出现的情况： 1、x>y 2、x【引出学生探究实验】
实践是检验真理的唯一标准，还是请同学们通过自己的探究活动来寻找正确结论。
先请同学们按要求，制定方案！
【制定计划-----验证你的猜想】
·请根据实验目的，选择药品（每小组任选1个）
·组内讨论，形成初步方案----想选择什么装置、怎样测反应前、后的物质质量
·请小组成员分工合作，进行实验（除实验台上已备的仪器外，如另有需要，可寻求老师帮助）
·请记录实验现象，完成学案
这是可供同学们选做的几个实验。
【进行实验】
1、以“铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定”为例：
2、蛋壳与醋酸溶液反应前后质量的测定
3、红磷燃烧前后质量的测定
（友情提示：此反应的生成物易污染空气，请你想个好办法尽量避免造成污染）
【指导实验】
教师引导学生评价哪些方案是科学合理的，哪些需要改进，鼓励学生开动脑筋，积极主动地参与实验设计过程。
　　指导学生分组实验，检查纠正学生实验操作中的问题
【解释与结论】 请各小组代表请到讲台前面来，汇报实验
【汇报交流】你们观察到了哪些现象（实验现象、天平）？
你们设计的实验装置和实验步骤是什么？
分析原因，你们所得出的实验结论是什么？
【实验原理】
1、铁 + 硫酸铜 → 铜 + 硫酸亚铁
2、碳酸钙 + 盐酸 → 氯化钙 + 水 + 二氧化碳
（蛋壳的主要成分）
点燃
3、磷 + 氧气 → 五氧化二磷
【交流讨论】
1、碳酸钙 + 盐酸 → 氯化钙 + 水 + 二氧化碳 （一组套气球、一组不套气球）
（引起学生的争议：）为什么同样的实验，会有不同的结果。
前==后（平衡）：密闭装置
前＞后（不平衡）：敞口装置---- CO2气体逸散。
反应后称量的质量并不是生成物的质量总和。我们忽略了生成物中气体的质量。只是
在用“生成物的一部分质量”与“反应物的全部质量”在比较，所以才会得出“前＞后” 。
也就是说，只有在密闭容器中测量，实验结果才准确！
通过对这2组实验的分析我们会发现：测量同一个化学反应前、后质量时，测量结果有的相等、有的不相等，原因是什么呢？-------往往是我们忽略了反应有气体参加或有气体生成，只是在用“一部分质量”与“质量总和”去比较。
实际上，无论是密闭装置还是敞口装置，质量守恒的规律都是客观存在。
2、铁 + 硫酸铜 → 铜 + 硫酸亚铁
你的汇报结束了吗？其他同学还有没有疑问？
哎？！那老师有有个疑问：刚才我们不是已经总结了，只有在密闭容器中测量反应前后物质的质量，才能得到守恒的结论吗？为什么Fe与CuSO4反应也是在敞口容器中进行的，却也称得质量守恒？-----此反应没有气体生成
看来，同学们对这个问题已经掌握（理解）得很透彻了。
点燃
3、磷 + 氧气 → 五氧化二磷
这个反应有气体生成吗？那你们为什么想到了要在试管口套个气球呢？
看来，你们小组的审题能力和实验探究能力很强！
[你们小组很有合作精神。你们还有没有补充？那也不要白白来一次，说一句吧-----对你们自己组的总结，或者对其他组实验的看法
实验中的误差是不可避免的，科学家们在做实验的过程中，也会出现误差。当然一次的实验结果可能是不够准确，如果同学们感兴趣的话，课后我们可以在多做几次。]
【教师引导，学生归纳】
第1步：通过刚才的实验探究，同学们得出的初步结论是什么？------“化学反应前后物质质量相等”
【板书】“○○○○反应的○物质的质量○○====反应后○○○○物质的质量○○”
第2步：没有得出这个结论的小组，是因为？------实验中忽略了气体，称量的不是质量总和。
把各种状态的物质都考虑在内，不忽略那些不易察觉的物质质量（如气体）。我们该怎样完善定律的内容？-------反应前各种状态的物质质量总和等于反应后各种状态的物质质量总和。
【板书】“○○○○反应的各物质的质量总和====反应后○○○各物质的质量总和”
第3步：我们在Fe与CuSO4溶液反应后，观察到了Fe钉有剩余。如果将这部分“未参加反应的Fe的质量及反应容器的质量”不计算在内的话，反应前后物质的质量都包括什么？
【投影展示】
反应前
m参加反应的Fe + m CuSO4溶液 + m未参加反应的Fe + m容器 ======
反应后
m生成的Cu + m FeSO4溶液 + m未参加反应的Fe + m容器
也就是说：生成物的质量总和，并不是反应前各物质的简单加和，不参加反应的物质的质量不能计算在内。
【板书】正确的定律内容“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”。
这个规律就是质量守恒定律。
【板书】课题1 质量守恒
质量守恒定律的“守恒”，是指质量守恒，而不是体积或分子个数守恒。
【总结并板书】
在探究实验的最后，我们可以看出课前的猜想：
1、x>y（×） 2、x由此我们可以得出的结论是：化学变化中，质变，量？------不变。
【回顾历史】 “科学家的实验”
科学家们也曾经通过无数的实验得到过跟同学们类似的结论。老师给大家来讲一个故事,故事发生在1756年的某一天，俄国化学家罗蒙诺索夫 在实验室里做实验,他把锡放在密闭的容器中煅烧，看见生成了白色的物质，他突然想起来,我干吗不来称一下容器和容器里物质的质量呢 这不称不要紧,一称不得了,一个伟大的定律诞生了。他发现在煅烧前后容器中物质的总质量并没有发生变化，经过反复的实验，都得到同样的结果。于是，他认为在化学反应中物质的总质量是守恒的。可惜的是，这一发现当时并没有引起其他科学家的重视。直到1777年，法国的化学家拉瓦锡 用精确的定量实验研究了HgO的分解和合成反应中各物质质量之间的变化关系。 他将45.0份质量的HgO加热分解，恰好得到41.7份质量的Hg和3.3份质量O2，于是他认为化学反应中反应物的质量总和与生成物的质量总和是相等的。这一定律才获得了公认。
【过渡】
认识事物的规律总是这样一波三折，每一条科学结论都是来之不易的，但只要我们努力，阳光就在风雨后！
质量守恒定律是一切化学反应都遵循的客观规律！接下来就请同学们运用质量守恒定律来解释以下的实验现象。
【脑筋动起来】
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
【知识反馈】
现有31g红磷与40g氧气恰好完全反应，则生成五氧化二磷的质量为__71___g。若增加40g氧气，则生成五氧化二磷的质量是__71___g。
【学生小结、反思评价】
这节课，我们用实验探究的方法学习、验证了一个重要定律——质量守恒定律，这是化学变化中的基本规律，也是自然界中的普遍规律。
同时我们还感受和体会了一种探索知识的快乐。
【结束语】
本节课，我们利用实验探究的方法得出了一个重要的定律----质量守恒定律。但今天我们只是从宏观角度进行了探究，至于守恒的原因是什么，下节课我们将从微观的角度来研究。
今天的作业是：
【作业布置】
如何设计“蜡烛燃烧”实验装置，以证明化学反应前后物质质量是守恒的？
探 究 学 案
探究的问题 在化学反应中，参加反应的物质质量总和与生成的各物质的质量总和之间可能存在哪几种关系呢？
你的猜想 在化学反应中，参加反应的物质质量总和_________生成的各物质的质量总和
制定计划--验证你的猜想 ·选择药品：可供参考的几个实验，每小组任选1个1、铁钉与硫酸铜溶液 2、蛋壳与醋酸溶液 3、红磷燃烧·组内讨论，可以按照提示进行实验探究，也可另行设计实验装置及步骤：设计的实验装置为（可图示）：主要步骤有：
进行实验 ·小组成员分工合作，记录实验现象·注意保护桌面和天平不受损坏
收集证据 观察到的实验现象有：_________________________________反应前物质的总质量是：_______________g反应后物质的总质量与反应前物质的总质量相比较：__________
解释与结论 所选实验中的物质是否发生了化学变化？依据是什么？2、反应前的物质有哪些？是否全部参加化学反应？3、反应后的物质有哪些 是否都是反应生成的？4、从实验中，最终得出的结论是：
反思与评价
表达与交流