第五单元课题1质量守恒定律教学设计-2021-2022学年九年级化学人教版上册

质量守恒定律教学设计
一、教 材 分 析
在质量守恒定律内容中，教材不是从定义出发，把质量守恒定律强加给出，而是首先提出在化学反应过程中反应物的质量同生成物的质量之间存在什么关系的问题。让学生思考，然后作出假设、实验研究、交流讨论、得出结论等科学探究方法，设计并实施一些实验方案，如氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应前后质量的测定等实验。指导学生观察、思索，使学生从自己亲身观察到的事实中，经过由此及彼、由表及里的思考，得到：“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”这一规律。
本课题是在教师指导下进行的探究活动，教师应确保实验能顺利进行。如果学生自己提出一些实验方案，经教师审查并同意后，也可以进行实验。我在教学设计中补充了碳酸钠与稀盐酸的反应、铁钉与硫酸铜溶液的反应。将学生分成几个小组进行，所做实验不都相同，使每一个学生都能边操作、边观察、边思考，使其得到更多的锻炼机会，受益更大。各实验小组所测定的化学反应各不相同，但通过比较、判断，不断的揭示矛盾和解决矛盾，必然会激起学生更强烈的求知欲，同时也是开发智利的有效手段。
二、学情分析
初三学生正处于化学学习启蒙阶段，生物课上他们学习了生态平衡，物理课上学习了能量守恒，即化学反应前后能量的总和是相等的。但是他们对身边的化学现象不敏感，只是初步学会分辨化学变化和物理变化，没有解释这些化学变化的能力，更不知道化学反应前后各物质的质量总和有什么关系。他们的思维方式正从形象思维向逻辑思维转移，他们习惯于依靠感性知识来认识事物。鉴于他们普遍认为当木炭燃烧前后，质量会有所减少，铁片生锈后，质量会有所增加的事实。要让学生体验通过观察发现问题——提出假设——设计方案——验证假设——总结规律——揭示本质这一科学过程，在原有的基础上发现新知。创造条件让学生自己去学习，让学生通过自主学习、探究学习、合作学习，达到发展思维、提高能力的目的，培养实事求是、勇于探究的创造精神。
三、教?学?目 标
知识与技能：（1）通过实验探究，发现、认识、理解质量守恒定律;（2）能从分子、原子角度揭示化学反应实质，认识质量守恒的原因;（3）能运用质量守恒定律解释、解决化学反应中的现象及存在的问题。
过程与方法：（1）通过探究实验，体会、掌握：提出问题→科学猜想→证据收集→得出结论的科学探究的基本过程；（2）初步培养研究问题、分析问题的能力。
情感态度与价值观：（1）树立透过现象认识事物本质的辩证唯物主义观点（2）感受化学变化美、化学规律美，体验探究的乐趣和成功的喜悦?。
四、教学重点、难点
教学重点：认识、理解质量守恒定律的含义及质量守恒的原因
教学难点：实验设计能力的提高及自主创新意识的培养

五、教学基本思路流程
按“提出问题—实验验证—得出结论—解释反思—知识应用”的流程来探究本课题。
设计思路：本节课主要采用“实验探究”的教学模式，在整个探究过程中实现以观生趣、以趣激疑、以疑导思、以思求知、以知增能。以人们对质量守恒定律的认识过程为线索，通过创设情景提出问题，让学生利用简单的实验进行实验探究，总结出这些实验的共同点并初步认识质量守恒定律的特征。接着通过进一步的实验得出质量守恒定律的定义，再通过很生动形象水电解的微观过程视频得出质量守恒定律的本质。再回到“水变石油”的案例，质量守恒定律的本质解决问题，让学生学以致用。最后通过一些习题的练习巩固质量守恒定律的定义。本节课主要是在教师的引导下充分发挥学生的主体作用，通过主动参与、自主合作、探究交流的学习方式使每位学生以“探索者”的身份融入到课堂中，体验化学的再发现过程，学习化学家发现真理的途径和方法，真正做到把时间和空间还给学生，学生成为课堂的主人。
六、教学准备
1、实验仪器和试剂：铁丝、硫酸铜溶液、碳酸钙粉末、氢氧化钠溶液、稀盐酸、气球、、小试管（4个）、小烧杯（2个）、托盘天平（带砝码）等。
2、分组：将学生分成两组，分别做两个实验。
3、多媒体教室，播放水电解的视频。
七、教学过程
教?师?活?动 学生活动 设计意图
【创设情境】同学们，上课了！最近老师看到了一则非常有趣的招商广告，也想让同学们看一下。大家看大屏幕。
【多媒体展示】
【问】 如果你是一个项目经理，你认为水变石油这个投资项目是否有可行性？
【过渡】 同学们虽然现在不能给出明确的回答，但是通过今天的学习，相信大家就都能解决这个问题了。
【过渡】那么我们今天要学习的内容就是—质量守恒定律。
【课件展示】质量守恒定律标题

通过倾听老师的讲述，开展思考、交流与讨论、猜想可能的结果。

以实例引入课题，激发学生求知欲，在愉悦的氛围中进入新知识的学习。
?
【过渡】前面的学习中我们曾经遇到许多化学变化，比如，木炭和蜡烛的燃烧、钢铁生锈、食物腐烂等，这些都属于化学反应。
化学反应的本质是有新的物质生成。
那么同学们有没有考虑过在化学反应前后物质的质量总和是否变化呢？ ?
回忆、联想
? 回顾旧知识，由定性分析向定量分析过渡，引导学生学习另一种分析问题的方法。
【问题】如果有变化，会出现几种情况呢？
学生讨论交流后,提问,得出三种情况：
参加反应的各物质的质量总和==生成的各物质的质量总和
参加反应的各物质的质量总和＞生成的各物质的质量总和
参加反应的各物质的质量总和＜生成的各物质的质量总和?
化学反应前后物质的总质量到底是怎么变化的，我们需要通过实验探究的方法来得出最终的结论。
分组讨论
交流

树立假设必须验证意识，明确探究方向。
【演示实验】实验一,铁丝与硫酸铜溶液的反应就由老师来给大家进行演示，同学们要注意观察老师的操作和试验中的一些现象。
实验装置如下：
取一个小试管，向小试管中加入适量硫酸铜溶液，将小试管放入小烧杯中放在托盘天平的左盘中，再取一根经过预处理的铁丝放在左盘中，称出反应前的总重量。将铁丝浸入硫酸铜溶液中，同学们可以观察一下实验现象，铁丝的表面有红棕色的新物质生成，说明化学反应发生了，那么我们就来称量反应后生成的物质的总质量。天平仍然平衡，说明反应前后物质的总质量是相等的。
现在我们来总结一下实验一过程中的现象和结论
【课件展示】实验一现象记录表格，同学们来完成表格

在教师的带领下动手实验，记录实验现象，得出实验结论：
1、实验现象：反应中有红棕色物质生成，溶液变为浅绿色
2、铁丝与硫酸铜溶液反应前后质量不变
学会观察，学会描述实验现象
【教师】接下来的实验二和实验三就由同学们来设计方法并动手实验，现在老师将你们分成两个小组，左边的同学完成实验二，右边的这组同学完成实验三，在你们实验的过程中，要注意观察反应中的现象并记录好实验结果。
实验二、用碳酸钠与稀盐酸反应，
称量反应前和反应后烧杯中物质的总质量
实验三、将硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应，
称量反应前后物质的总质量

明确本组探究实验的任务，分工合作，动手实验；
培养团队精神，动手能力，以及探究问题的科学方法和严谨的科学品质?
? 学会观察，学会描述实验现象
【教师】同学们已经完成了两个实验，那么就来分享一下你们的实验结果，实验二的这组同学来说明你们设计的实验方案，完成实验二的现象记录表格
【课件展示】实验二现象记录表格，同学们来完成表格
实验三的这组同学来说明你们设计的实验方案，完成实验三的现象记录表格
【课件展示】实验一现象记录表格，同学们来完成表格

?实验二
1、实验现象：白色粉末溶解，反应中有大量气泡产生
2、碳酸钙与稀盐酸反应后质量减小
实验三
1、实验现象：生成蓝色沉淀
2、氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应前后质量不变。
?
学会总结
实验现象
【问】三个实验现象虽然不同，但是实验一和实验三的实验结果是质量总和不变，为什么实验二的总质量减少了呢？

分析数据，查找原因
分析、讨论 大胆质疑，学会客观分析实验数据引导学生自己发现问题、分析问题

【教师】想要找到原因，那么我们就从实验二的反应现象入手。实验二的现象是，在化学反应的过程中有大量气泡产生，说明有气体生成，可是我们所用的实验装置是小试管，小试管是敞口的容器，气体回逸出，那么我们所称得的反应后的物质的质量是不是就没有包括生成的气体的质量？
【问】我们应该怎样改进实验装置，使气体不会逸出呢？
?
讨论分析，提出解决方案?
培养分析问题、解决问题的能力?

老师今天带来了气球，同学们可以利用气球来改进实验装置

将碳酸钙粉末装入气球中，向试剂瓶中加入适量盐酸溶液，将气球套在试剂瓶瓶口，称出反应前物质的总质量。天平平衡。再将气球中的碳酸钙粉末导入试剂瓶中，可以观察到反应中有大量气泡产生，化学反应发生了。有趣的现象也发生了，气球鼓起来，说明气体被收集起来，天平平衡，说明反应前后物质的总质量是不变的。
通过改进你又发现了什么？

探究、思考
学生回答应该怎样改进
碳酸钙与盐酸溶液的反应，反应前后物质的总质量是不变的。

培养实验设计能力、创新意识和严谨的科学品质

【问】参加反应的各物质和生成的各物质的质量变化吗？
这就是我们今天所学习的质量守恒定律：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。
同学们翻开课本做好相关的笔记，并大声朗读质量守恒定律的内容
其实，早在十七、八世纪，科学家就开始研究化学反应前后物质间的质量关系。下面列出两位具有代表性的科学家的研究情况：
1．1673年，英国化学家波义耳在一只敞口的容器中加热锡和铅等金属，结果发现反应后容器中的物质的质量增加了
为什么呢？
所以，法国化学家拉瓦锡对实验装置进行了改进，从而得出了质量守恒定律。
2．1774年，法国化学家拉瓦锡在有一定量空气的密闭容器中加热锡和铅，一段时间后，两种金属的表面都生长了一层“金属灰”。停止加入并冷却容器，称重，发现容器的总重量在加热前后并没有变化。

参加反应的各物质和生成的各物质的总质量不变；
朗读、记忆
思考并回答：由于波义耳没有把参加反应的氧气加进来，所以质量增加了。
利用科学史实，进一步加深学生对质量守恒定律的了解。

【问】学习了质量守恒定律的内容之后，同学们就会想为什么化学反应前后的质量质量是守恒的呢？
经验归纳要经过科学理论的论证才有说服力，那么老师就以同学们之前学过的水的电解为例，从微观世界来进行分析，看能否给大家一点启示。
【课件展示】观看水分子分解的动画
水分子的电解过程是：两个水分子在通电的条件下，分解成了氧原子和氢原子，氧原子和氧原子重新组合，氢原子和氢原子重新组合，生成了氢气分子和氧气分子。

【问】 电解之前，两个水分子中氢原子的个数是?氧原子的个数是？两个水分子的相对分子质量是？电解后，两个氢气分子和一个氧气分子中，氢原子的个数是?氧原子的个数是？两个氢气分子和一个氧气分子的相对分子质量是？
总结质量守恒定律的实质。

观察水的电解的微观示意图，找出三不变：
1、原子种类不变；
2、原子数目不变；
3、原子质量不变。

承上启下，启发学生深入思考
学生自主分析，查找守恒原因，印象深刻。
学会推理。?
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【盘点收获】总结本节课内容，质量守恒定律的内容和实质。
解决招商广告问题，请同学解释原因。
石油所含的主要元素是碳氢氧三种元素，而水中只含有氢氧两种元素，结合质量守恒定律的实质，化学反应前后元素的种类不变，水变石油不符合质量守恒定律的实质，是不可能实现的。
知识条理化，走进生活，首尾呼应
①学习了理论后，小明同学说他也发现了伟大的质量守恒定律，我们看看怎么一回事：小明在实验室用“加热10g水后得到10g水蒸气”的实验来探究质量守恒定律，你对他的探究结果有何评价？

②高锰酸钾在空气中加热后，固体质量减少了，有人说这个事实不符合质量守恒定律，你说对吗？为什么？
已知12 g木炭与32 g氧气恰好完全反应，则生成二氧化碳的质量是_______g；若6g碳在18 g的氧气中充分燃烧，生成二氧化碳______g，剩余______：______g，为什么？

思考、回答
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活化新知，
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理解适用范围
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【家庭实验】牛奶变质后是否质量守恒？

利用牛奶、白醋进行实验，得出答案
课后利用生活中的材料动手实验
对知识进
一步巩固
七、板书设计
质量守恒定律
1、定义：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。
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