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2019-2020年九年級化學上冊 第五單元《化學方程式》課題1 質量守恒定律教案 人教新課標版 【教學目標】 1、知識目標 （1）、理解質量守恒定律的涵義 （2）、能從微觀角度分析在一切化學反應里質量守恒的本質原因 2、能力目標 通過學生自己設計的實驗方案，動手實驗，初步培養(yǎng)學生應用實驗方法研究化學問題、分析問題和解決問題的能力。 3、過程與方法 （1）、通過學生的假設，并用自己設計的實驗方案進行驗證，使學生會進行初步的探究活動。 （2）、通過實驗匯報等，使學生初步學會運用觀察、實驗方法獲取信息，初步學會運用比較、分類、歸納、概括等方法加工信息。 （3）、通過討論交流，使學生能表達自己的觀點，逐步養(yǎng)成良好的學習習慣和學習方法。 4、情感態(tài)度與價值觀 （1）、通過實驗探究，激發(fā)學生的好奇心，發(fā)展學生的學習興趣 （2）、培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度 （3）、培養(yǎng)學生“物質是永恒存在的”辨證唯物主義觀點 【教學重點】質量守恒定律的涵義 【教學難點】質量守恒定律涵義的理解和應用： 【教學方法】 提出問題→進行假設→設計方案→實驗探究→得出結論→理解應用 【儀器和藥品】 儀器：托盤天平、錐形瓶、酒精燈、鐵架臺（帶鐵圈）、石棉網、氣球、燒杯、小試管、鑷子、坩堝鉗等 藥品：白磷、鐵釘、CuSO4溶液、鹽酸、碳酸鈉、鎂帶等 【教學過程】 創(chuàng)設問題情景：同學們，大家都知道，化學反應的實質是反應物發(fā)生化學反應生成了新的物質，如磷燃燒生成白色固體五氧化二磷P+O2P2O5；蠟燭燃燒生成二氧化碳和水，蠟燭漸漸變短，石蠟+O2CO2+H2O。那么大家知不知道在一個化學反應中反應前各反應物的質量總和與反應后各生成物的質量總和之間可能有哪幾種關系呢？這就是我們今天要探究的問題，請大家根據(jù)我們學過的知識大膽地作出自己的假設。 學生作出假設 回答：生成物的質量總和等于反應后生成物的質量總和 教師：除了相等，還可能有哪幾種情況呢？ 學生：生成物的質量總和大于反應物的質量總和 生成物的質量總和小于反應物的質量總和 投影：假設1、生成物的質量總和大于反應物的質量總和 假設2、生成物的質量總和小于反應物的質量總和 假設3、生成物的質量總和等于反應物的質量總和 教師：同學們提出了三種假設，這很好，那么通過什么方式可以驗證你的假設呢？ 學生：可以通過實驗事實來驗證 教師：不錯，通過實驗可以驗證反應物的質量總和與生成物的質量總和之間的關系。 追問：怎樣才能知道反應前后各物質的質量呢？ 學生：用天平稱量。 教師：對，可以用天平來稱量?，F(xiàn)在我們就用托盤天平作為研究工具，根據(jù)我們現(xiàn)有的實驗條件和操作的可行性，以白磷燃燒和鐵釘與硫酸銅溶液反應這兩個實驗為例來探究化學反應前后各物質的質量關系。下面請大家結合教材90頁的活動與探究討論一下如何設計這兩個實驗。 學生：匯報實驗方案 教師：同學們設計得非常不錯，下面我們就根據(jù)剛才設計的實驗方案分組進行實驗探究，仔細觀察實驗現(xiàn)象，弄清楚反應物和生成物，記錄好實驗結果，填入P91的表格內。 投影：活動與探究 方案一：白磷燃燒前后質量的測定。 方案二：鐵釘與硫酸銅溶液反應前后質量的測定。 注意事項： 1、稱量時天平應注意調平。 2、白磷燃燒時，錐形瓶底部應預先裝一部分沙子。 3、白磷燃燒這個實驗中不用橡皮塞而改用氣球套在錐形瓶口，連同白磷一起放在石棉網上加熱，待白磷燃燒時移開酒精燈，此時不要用手拿錐形瓶。 4、在鐵與硫酸銅反應這個實驗中，鐵釘在放入硫酸銅溶液之前要用砂紙打磨干凈。 學生實驗,教師巡視,及時發(fā)現(xiàn)學生操作中的一些錯誤并進行糾正。 由學生陳述實驗結果，不同意見進行補充。 方案一：在白磷燃燒這個實驗中我們看到白磷燃燒產生大量白煙，生成一種白色固體，氣球先膨脹后縮小，反應前后各物質的質量總和沒有發(fā)生改變。 不同意見：我們組的實驗結果是生成物的質量總和略大于反應物的質量總和，可能是由于氣球有沙眼所致。 教師：大家觀察得很仔細，在這個反應中反應物是什么？生成物是什么？我們稱量的是哪些物質的質量？ 學生：在這個反應中，反應物是磷和氧氣，生成物是五氧化二磷，反應前我們稱量的是磷和氧氣的質量總和，反應后我們稱量的是五氧化二磷的質量。也就是參加反應的磷和氧氣的質量總和與反應后生成的五氧化二磷的質量相等。 投影方案一的實驗現(xiàn)象、結果、分析 方案二：在鐵釘與硫酸銅溶液反應這個實驗中，用砂紙把鐵釘打磨干凈放入硫酸銅溶液中，一會兒看到鐵釘表面有一層紅色的物質析出，同時溶液的顏色也略有改變，由藍色溶液逐漸變?yōu)闇\綠色溶液，用天平稱量，發(fā)現(xiàn)反應前后物質的質量總和沒有發(fā)生改變。 教師：你們這個實驗完成得非常不錯，那么在這個反應中反應物和生成物分別是什么？我們稱量的又是哪些物質的質量呢？ 學生：在這個反應中，反應物是鐵和硫酸銅，生成物是銅和硫酸亞鐵，反應前我們稱量的是參加反應的鐵和硫酸銅的質量總和，反應后我們稱量的是生成物銅和硫酸亞鐵的質量總和。也就是參加反應的鐵和硫酸銅的質量總和和反應后生成的銅和硫酸亞鐵的質量總和相等。 投影： 實驗方案 方案一 方案二 實驗現(xiàn)象 白磷燃燒，產生大量白 煙氣球先膨脹后縮小 鐵釘表面覆蓋一層紅色物質， 溶液由藍色變成淺綠色 反應前后各物 質質量總和 相等 相等 分析 P+O2P2 質量總和=質量總和 Fe+CuSO4Cu+FeSO4 質量總和=質量總和 教師總結： 剛才同學們通過不同的實驗得出了共同的結論，這非常不錯。其實，在很早以前科學家們經過長期的研究和實踐，做了大量的實驗，也和同學們一樣得出了相同的結論，那就是物質在發(fā)生化學反應前后參加反應的各反應物的質量總和與反應后生成的各生成物的質量總和是相等的。拉瓦錫就是發(fā)現(xiàn)這個規(guī)律的科學家之一，下面我們來看一看他是怎樣發(fā)現(xiàn)的。 播放影片：質量守恒定律的發(fā)現(xiàn) 教師：我們學習自然科學也要像拉瓦錫等科學家發(fā)現(xiàn)質量守恒定律一樣，以嚴謹求實的科學態(tài)度去不斷地探索，不斷進取。 問：如何描述質量守恒定律的內容呢？ 板書：1、質量守恒定律的內容：參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。 教師：大家考慮一下，在這個定律中最關鍵的詞語是什么？ 學生分析其中的關鍵詞 投影強調：質量守恒定律指的是參加反應的各物質和反應后生成的各物質的質量總和的關系，而不是有多少反應物，要注意“參加”二字的真正含義。 教師：了解了質量守恒定律的內容和它的發(fā)現(xiàn)，我們以電解水為例再從微觀角度來研究一下為什么在化學反應中參加反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。請看電解水的微觀過程 投影：電解水的微觀過程。 教師：大家看，這是一個水分子,紅色代表氧原子、藍色代表氫原子,一個水分子由兩個氫原子和一個氧原子構成。在通電的條件下,水分子發(fā)生了什么變化？ 學生：水分子分解成了氫原子和氧原子，兩個氧原子構成一個氧氣分子，兩個氫原子構成一個氫氣分子。 追問：分子的種類變了嗎？分子的數(shù)目呢？ 教師分析：既然是化學變化，分子的種類肯定發(fā)生了變化，因為化學變化的本質特征是生成了新物質，從微觀角度看也就是生成了新的分子。但分子的數(shù)目卻不一定變，比如電解水的反應中，反應前后分子數(shù)發(fā)生了變化，但在H2+Cl2==2HCl中，反應前后分子數(shù)不變。 追問：在電解水的過程中，構成水分子氫原子和氧原子變了嗎？ 學生：沒有，它們只是經過了重新組合 教師總結：大家回答得很好。從微觀過程以及前面所學的分子、原子知識可知，化學反應的過程，事實上是舊的分子破裂成原子和原子重新組合成新分子的過程。在這個過程中，原子的種類沒有變化，原子的數(shù)目沒有增減，原子的質量也沒有變化，所以參加反應的各反應物的質量總和會等于反應后生成的各生成物的質量總和。 教師：現(xiàn)在你知道質量守恒的原因嗎？ 學生：因為在化學反應前后，原子的種類沒有改變，原子的數(shù)目沒有改變，原子的質量不變，所以化學反應前后個物質的質量總和相等。 板書：2、質量守恒的微觀解釋：在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，原子的數(shù)目沒有增減，原子的質量也沒有改變。 過渡：到底是不是所有的化學反應都遵守質量守恒定律呢？我們在通過下面的實驗來驗證一下質量守恒定律是否正確。 [實驗5—1] 鹽酸與碳酸鈉粉末反應前后質量的測定 教師演示，學生仔細觀察實驗現(xiàn)象并描述 學生：碳酸鈉與鹽酸反應前后不遵守質量守恒定律，生成物的質量小于反應物的質量； 教師：為什么會出現(xiàn)這樣的結果？ 學生：討論 回答：因為碳酸鈉與鹽酸反應后生成了二氧化碳，二氧化碳是氣體，逸散到了空氣中，所以鹽酸與碳酸鈉反應后生成物的質量小于反應物的質量。 追問：如果把二氧化碳收集起來，結果會怎樣？ 教師：分析得不錯，質量守恒定律強調的是參加化學反應的各物質的質量總和等于反應生成的各物質的質量總和，所以分析時一定弄清楚參加反應的是哪些物質，反應后生成的是哪些物質。那鎂帶燃燒的實驗現(xiàn)象和結果呢？ [實驗5—2]鎂帶燃燒前后質量的測定 方案二：鎂帶在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，產生大量的白煙，生成物的質量小于反應物的質量。 教師：討論一下這是為什么？這與質量守恒定律想違背嗎？ 學生討論： 回答：在鎂帶燃燒這個實驗中，有白煙跑到空氣中。 教師：鎂帶燃燒時產生的大量白煙是生成物氧化鎂，氧化鎂是很細的粉末，在燃燒的過程中有一部分逸散到了空氣中，失掉了一部分生成物所以我們稱得的生成物的質量小于反應物的質量。那如果在然著的鎂帶上方罩上罩,使生成物全部收集起來稱量,會出現(xiàn)什么結果？ 學生：反應前后質量相等 教師：仔細思考，是相等嗎？注意反應前我們稱量的是什么物質，參加反應的是哪些物質？ 學生：反應前我們稱量的是鎂帶的質量，參加反應的是鎂和空氣中的氧氣，所以如果在燃著的鎂帶上方罩上罩，使生成物全部收集起來稱量，生成物的質量比原來鎂帶的質量增大。 教師：分析得很好，根據(jù)質量守恒定律，反應后生成物氧化鎂的質量應該等于參加反應的鎂帶和氧氣的質量總和，而反應前我們稱量的是鎂帶的質量，參加反應的氧氣的質量沒有計算在內，所以生成物的質量比原來鎂帶的質量增大，這個反應符合質量守恒定律。 投影：理解和應用質量守恒定律時要注意以下幾點： 1、質量守恒定律是一切化學反應必須遵守的一個定律，但物理變化不屬于此定律； 2、質量守恒定律研究的僅是指“質量”，不能任意擴展到其它物理量； 3、守恒的數(shù)量是“總質量”，不是部分反應物和生成物的質量； 4、守恒的范圍是“參加化學反應的各物質”，沒有參加反應的物質，不能計算在內。 教師：我們知道了一切化學反應都遵守質量守恒定律，那么我們怎樣應用質量守恒定律來解決實際問題呢？ 投影：試試看 1、解釋反應前后物質的質量變化 （1）、根據(jù)質量守恒定律解釋細鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物的質量比細鐵絲的質量大。 （2）、高錳酸鉀受熱分解后,剩余固體的質量比原反應物的質量小,因此這個反應不遵守質量守恒定律。你認可這種說法嗎？為什么？ 2、用質量差確定某反應物或生成物的質量。 （1）在A+B=C+D的反應中，5克A跟一定量的B恰好完全反應，生成3克C和10克D，則B的質量_____克。 （2）在A+B=C的反應中，足量B與W克A完全反應后，生成12克C，則參加反應的B的質量___克 3、推斷反應物或生成物的組成元素 酒精在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水，能否根據(jù)這一事實，推斷出酒精中肯定會有什么元素？可能會有什么元素? 一定有的元素： 可能有的元素： 小結：學完本課題，你知道了些什么？ 【課后作業(yè)】：教材P96 3、4 投影： 質量守恒定律 內容 原因 參加反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和 原子的種類沒有改變 原子的數(shù)目沒有增減 原子的質量沒有變化 投影：思考題：根據(jù)質量守恒定律，在X2+3Y2=2Z中，Z的化學式用X、Y表示應是（ ） A、XY2 B、XY3 C、X2Y3 D、X3Y2 【板書設計】 課題1 質量守恒定律 一、質量守恒定律 1、質量守恒定律的內容：參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。 2、質量守恒的微觀解釋：在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，原子的數(shù)目沒有增減，原子的質量也沒有改變。 【教后小記】 ___________________________________________ ________ ___________________________________________ ________ ___________________________________________ ___