資源簡介

第五單元 化學方程式
課題1　質量守恒定律
設計說明 本課題分為質量守恒定律和化學方程式兩部分內容。講解質量守恒定律時，先以質量守恒定律的發現史實為學習背景，激發學生學習興趣，引導學生進行假設，再設計并實施一些實驗方案，通過實驗探究，引導學生自己分析與論證得出質量守恒定律，然后引導學生分析【實驗5-1】和【實驗5-2】，使學生能夠透過不同情況下測量結果的表象，深入認識化學反應前后的質量關系的本質。然后結合教材中給出的圖5-7，引導學生從微觀上解釋質量守恒定律，即質量守恒定律的微觀本質為化學反應前后原子的種類、原子的數目、原子的質量保持不變。 “化學方程式”部分，先回顧元素符號、化學式、化學反應的實質以及一些化學反應和它們的文字表達式，然后介紹化學家為了更方便地描述與記錄化學反應，使用了國際通用的化學語言表示化學反應，從而創造了化學方程式，進而引導學生認識化學方程式包含的信息以及正確的讀法。 教學目標 【知識與技能】 1.認識質量守恒定律，能說明化學反應中的質量關系。 2.認識質量守恒定律的本質，學會從微觀的角度對質量守恒定律作出解釋。 3.認識化學方程式并能說出化學方程式包含的信息。 【過程與方法】 1. 通過分組實驗和史實交流認識質量守恒定律，體驗科學探究的基本過程。 2.初步學習運用“宏觀現象”與“微觀解釋”相結合的思維方法認識質量守恒定律。 【情感、態度和價值觀】 1.通過質量守恒定律的探究學習，對化學反應的認識由定性上升到定量。 2.通過實驗探究，培養學生嚴謹求實的科學態度，感悟科學家執著追求真理的精神。 重點難點 教學重點 質量守恒定律的理解及含義，化學方程式的含義與讀法。 教學難點 能從宏觀和微觀角度理解質量守恒定律的含義。 教學方法 探究法：通過學生的探究實驗，引導學生正確推理、概括出質量守恒定律。 分析法：在學習質量守恒定律的基礎上，通過學生的討論分析，理解質量守恒定律的微觀本質，并能用于解釋生活中的相關現象，學會分析問題的思路和方法。 教具、學具 1.計算機多媒體教學系統、CAI課件等。 2.儀器：托盤天平、燒杯、廣口瓶、玻璃棒、酒精燈、氣球、吸管、打磨鐵釘用的砂紙等。 3.藥品：白磷、NaOH溶液、CuSO4溶液、鐵釘、碎雞蛋殼、稀鹽酸、石灰水等。 授課時數 2課時 第一課時 質量守恒定律 教學過程 導入新課 一天，福爾摩斯和華生在書房里研究一樁案件。此時，福爾摩斯往大煙斗中裝入煙絲，并將煙斗送入嘴里，點燃煙絲后開始大口大口地吸煙，煙斗上冒出縷縷青煙。華生問：“聰明的福爾摩斯先生，你知道青煙的質量是多少嗎？”聰明的福爾摩斯不假思索地回答：“這很容易回答。青煙的質量等于點燃煙絲前煙斗與煙絲的總質量減去煙絲燒完后留在煙斗中灰燼和煙斗的總質量?！备柲λ拐J為青煙的質量等于點燃煙絲前煙斗與煙絲的總質量減去煙絲燒完后留在煙斗中灰燼和煙斗的總質量。你是否同意他的看法？為什么？在一個化學反應里反應物的總質量和生成物的總質量又有什么關系呢？ 講授新課 一、歷史回顧 展示拉瓦錫實驗圖片，講述實驗故事。 【教師提問】這個實驗中反應物與生成物質量相等，這是一個巧合嗎？每個反應都遵守這樣的規律嗎？ 二、實驗探究：白磷燃燒 【演示實驗】白磷燃燒實驗 實驗步驟：組裝好裝置，在燃燒匙內裝入少量白磷。將裝置放在托盤天平上用砝碼平衡，記錄所稱質量m1，然后將該裝置放在鐵架臺上用酒精燈加熱，白磷燃燒，觀察實驗現象，熄滅酒精燈，待錐形瓶冷卻后，重新放到托盤天平上，記錄所稱的質量m2。 觀看實驗，填寫表格。 實驗現象m1和m2之間的關系
【教師提問】反應前稱量的物質有哪些？反應后稱量的物質有哪些？ 【教師分析】反應前： 錐形瓶、燃燒匙、玻璃管、氣球、細線、橡皮塞、參加反應的白磷、氧氣、未反應完的白磷、 空氣（除氧氣外）。 反應后： 錐形瓶、 燃燒匙、玻璃管、氣球、細線、橡皮塞、 五氧化二磷、未反應完的白磷、空氣（除氧氣外）。 【結論】參加反應的白磷和氧氣的質量總和等于反應后生成的五氧化二磷的質量。即化學反應前后物質的總質量相等。 【教師提問】利用上述裝置，將白磷改為木炭實驗是否也可以得到這樣的結果？是不是一切化學反應中反應物和生成物間都存在以上質量關系？這種質量關系是否具有普遍意義？ 【演示實驗】硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應 【教師提問】觀察實驗現象，并分析比較實驗結果，是否有+=+ 【教師點撥】根據實驗事實得出+=+，即參加化學反應的各物質質量總和＝反應后生成的各物質的質量總和。 【教師點撥】質量守恒定律的內容，見課本P94。 【板書】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。 【教師點撥】1.必須是真正參加反應的物質。 2.各物質的質量總和相等。 【教師提問】任何化學反應都遵守質量守恒定律嗎？ 【學生實驗】碳酸鈉與稀鹽酸的反應 實驗方案PPT展示，教師巡視，指導實驗。 學生邊做實驗，邊填寫表格。 實驗現象反應前后天平是否平衡
【教師提問】 天平不平衡的原因是什么？ 【結論】任何化學反應都遵守質量守恒定律。 【教師提問】 有氣體生成的反應在敞開容器中進行，使反應前后天平不平衡，還有什么情況也會導致天平不平衡呢？ 【演示實驗】鎂條燃燒 取一根用砂紙打磨干凈的長鎂條和一個石棉網，將它們一起放在托盤天平上稱量，記錄所稱的質量。在石棉網上方將鎂條點燃，觀察現象。 將鎂條燃燒后的產物與石棉網一起放在托盤天平上稱量，比較反應前后的質量。 學生觀察實驗現象，填寫表格。 實驗現象反應前后天 平是否平衡
【教師點撥】通過實驗，理解天平不平衡是因為反應在敞開容器中進行，但該化學反應仍遵守質量守恒定律。 【教師提問】為什么化學反應前后的各物質的質量總和相等？ 利用分子、原子的知識解釋質量守恒的原因。 【教師點撥】這是因為化學反應的過程，就是參加反應的各物質(反應物)的原子重新組合而生成其他物質(生成物)的過程。也就是說，在一切化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，原子的數目沒有增減，原子的質量也沒有變化。所以，化學反應前后各物質的質量總和必然相等。 【教師提問】質量守恒定律的使用范圍是什么？學習了質量守恒定律，對我們有什么用？ 【學生回答】質量守恒定律適用于一切化學反應?？蛇\用該定律進行有關的計算，推測一些物質的組成，解釋一些實驗事實等。 【教師點撥】了解了質量守恒定律的內容，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。 【多媒體展示】 請看電解水的微觀過程。 老師投影電解水的微觀過程，引導學生歸納出化學變化的實質，并從微觀角度分析質量守恒定律成立的原因。 【思考】學生觀看動畫演示，思考化學反應的微觀實質。 記憶“三個不變”。 原子種類沒有改變，數目沒有增減，原子的質量也沒有改變。 【學生閱讀】學生閱讀教材P95，觀察現象，分析原因，討論思考。 課堂小結 1.參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。這個規律叫做質量守恒定律。 2.化學反應的過程，就是參加反應的各物質（反應物）的原子重新組合生成其他物質（生成物）的過程。在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，數目沒有增減，原子的質量也沒有改變，因此，化學反應前后物質的總質量不變。 當堂達標 1.參加反應的各物質質量總和等于反應后生成的各物質質量總和，是因為（　?。?A.反應后物質的種類沒有變化 B.反應后原子的種類沒有變化 C.反應后原子的種類、數目和質量沒有變化 D.反應后分子的種類、數目和質量沒有變化 答案：C 2.現有化學反應A+BC，若m g A和n g B在一定條件下充分反應，生成C的質量是（ ） A.等于（m+n）g B.小于（m+n）g C.大于（m+n）g D.不大于（m+n）g 答案：D 3.小明在練習制作“糖葫蘆”時，在給蔗糖加熱時產生了炭黑和水（整個過程密閉），這一事實說明了（　?。?A.蔗糖是由炭黑和水組成的純凈物 B.蔗糖是由炭黑和水組成的混合物 C.蔗糖分子是由碳元素和水分子組成的 D.蔗糖是由碳、氫、氧元素組成的 答案：D 4.下列各組物質，在敞口容器里發生反應，容器內物質的總質量在反應前后不變的是（　　） A.將鎂條放入鹽酸中 B.高錳酸鉀固體受熱分解 C.向硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉溶液 D.在空氣中加熱銅粉 答案：C 5.根據質量守恒定律可知，鐵絲在氧氣中燃燒后生成的物質的質量為（ ） A.大于鐵絲質量 B.小于鐵絲質量 C.等于鐵絲質量 D.可能等于鐵絲質量 答案：A 板書設計 第一單元　化學方程式 課題1　質量守恒定律 第一課時　質量守恒定律 第二課時 化學方程式 教學過程 回顧思考 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.質量守恒定律的微觀本質：化學反應的過程，就是參加反應的各物質（反應物）的原子　重新組合　而生成其他物質(生成物)的過程。在化學反應中，反應前后原子的　種類　沒有改變，　數目　沒有增減，原子的　質量　也沒有改變。因此，化學反應前后，物質的總質量不變。 導入新課 【教師提問】大家都知道哪些化學反應？ 剛才我們用有聲的語言表述了這些化學反應，那么如何用無聲的語言及文字符號把它們表述出來呢？請同學們以碳與氧氣的反應為例，寫出該反應的文字表達式。 與此同時，交給另一名同學一個錦囊，里面有一張紙條（紙條上寫有碳與氧氣反應的化學方程式）， 【教師提問】化學上有沒有一種式子，既能表示反應物、生成物和反應條件，又能反映質量守恒定律的特點呢？ 【教師點撥】國際上為了便于交流，化學家采用國際通用的化學方程式來表示化學反應。 講授新課 一、化學方程式的定義 【板書】 碳+氧氣二氧化碳 C+O2 CO2 【教師提問】黑板上的兩種形式都能夠表述碳與氧氣的反應，如果不給你任何提示，你能通過觀察得知它們描述的是哪一個反應嗎？它們給你提供了哪些信息？ 【小結】第二種形式也能同文字表達式一樣告訴我們反應物、生成物和反應條件，它最顯著的特征是用化學式代替了物質名稱，像這樣用化學式來表示化學反應的式子就是我們今天要學習的表示化學反應的快捷方式——化學方程式。 【教師提問】若讓你在文字表達式和化學方程式中選擇其一來表示一個化學反應，你會選擇哪一種？ 【追問】為什么？ 【學生閱讀】什么叫化學方程式？請大家閱讀課本P96尋找化學方程式的概念。 【教師總結】化學方程式指的是用化學式來表示化學反應的式子。 如木炭在氧氣中燃燒的化學方程式可表示為C＋O2CO2； 磷在氧氣中燃燒的反應可表示為4P＋5O22P2O5。 【教師提問】用化學方程式來表示化學反應具有哪些優點呢？ 【小組討論】1.表示了各反應物和生成物的組成。 2.表示了反應進行所需要的條件。 3.表示了質量守恒定律，很明顯地看到原子的種類和數目沒有發生變化。 【教師總結】化學方程式具有如此多的優點，它把“質”和“量”有機地結合在一起，既表示出了反應物和生成物是什么，又表示出了各反應物和生成物量的關系，以后我們在表示一個化學反應時就要用它的化學方程式。 二、化學方程式的意義 【教師提問】化學方程式具有哪些意義呢？ 【學生閱讀】請同學們閱讀課本P96進行總結（以木炭燃燒為例）。 【學生回答】化學方程式具有兩點意義。 1.表示出了反應物、生成物以及反應條件。如：C＋O2CO2，可表示為反應物為C和O2，生成物為CO2，反應條件為“點燃”。 2.表示出了反應物與生成物間的質量比。 如：C+O2 CO2 12∶16×2∶12+16×2 12∶32 ∶ 44 即每12份質量的碳與32份質量的氧氣完全反應，生成44份質量的二氧化碳。 【補充】從微觀上看，還能表示化學反應中各物質之間的微粒個數比。如：每個碳原子和一個氧分子在點燃條件下生成一個二氧化碳分子。 【教師總結】化學方程式的意義： 1.表示出了反應物、生成物和反應條件。 2.表示出了反應物與生成物間的質量比。 3.表示出了化學反應中各物質之間的微粒個數比。 【教師提問】對于4P＋5O22P2O5這個反應，反應物與生成物間的質量比如何表示？ 【教師講解】計算反應物與生成物之間的質量比時，應將反應物與生成物的相對分子質量乘以各物質化學式前面的化學計量數，這樣的計算才遵守質量守恒定律，而且將反應物與生成物的質量比化簡后仍遵守質量守恒定律。 三、化學方程式的讀法 【教師提問】化學方程式應該怎么讀？ 【學生回答】化學方程式能客觀地反映出化學反應中“質”和“量”的變化及關系，其讀法有異于數學中的方程式。其中的“+”讀成“和”，反應物和生成物中間的“”讀成“生成”，不能讀成“等于”。以磷燃燒為例： （1）宏觀讀法：磷和氧氣在點燃的條件下生成了五氧化二磷。 （2）微觀讀法：每4個磷原子在點燃的條件下能與5個氧分子完全反應，生成2個五氧化二磷分子。 （3）質量比讀法：每124份質量的磷在點燃的條件下，能與160份質量的氧氣完全反應，生成284份質量的五氧化二磷。 【小組討論】課本P97的討論。 【注意】盡量鼓勵學生多回答一些信息，只要從這三個化學方程式能得到的都對。 【教師總結】可見化學方程式能給我們提供很多有用的信息，我們可以利用它所提供的這些信息選擇適當的物質和條件來制取我們所需要的物質。 四、典例剖析 例1 將某物質在足量的氧氣中充分燃燒，只生成二氧化碳和水兩種物質，據此可判斷該物質的組成中（　?。?A.只含碳、氫兩種元素 B.一定含有碳、氫兩種元素，可能含有氧元素 C.一定含有氧元素 D.無法判斷 答案：B 例2　交警常用一種“酒精檢測儀”檢查司機是否酒后駕車。其反應原理為C2H5OH+4CrO3+6H2SO42X+2CO2↑+9H2O，該反應中紅色的CrO3轉變為綠色的化合物X，則X的化學式為 （　?。?A.Cr2O3 　　　 B.CrSO3 C.Cr2(SO4)3 　　　　D.Cr2S3 解析：根據質量守恒定律，化學反應前后原子種類、數目不變可推知X的化學式。反應前后C、H原子數目相等，Cr原子生成物中少4個，S原子生成物中少6個，O原子生成物少24個，缺少的原子都在2X中，所以X的化學式為Cr2(SO4)3 。 答案：C 課堂小結 知道化學方程式是學習化學的一種非常有用的工具，通過它既可以知道反應物、生成物和反應條件，又可以知道反應物與生成物之間的質量關系，從而把我們對化學的學習從質的研究引向量的研究。 當堂達標 1.對于化學方程式“C+O2CO2”表示的意義，下列敘述錯誤的是（　?。?A.在點燃的條件下，碳和氧氣反應生成二氧化碳 B.碳加氧氣點燃等于二氧化碳 C.每12份質量的碳和32份質量的氧氣反應，能生成44份質量的二氧化碳 D.在點燃的條件下每一個碳原子和一個氧分子化合生成一個二氧化碳分子 答案：B 2.根據蠟燭燃燒后生成水蒸氣和二氧化碳的實驗事實，可以推斷石蠟(蠟燭的主要成分)的組成里一定含有 （　?。?A.碳一種元素　 B.氫一種元素 C.碳和氫兩種元素 　 D.碳、氫、氧三種元素 答案：C 3.將A、B、C各10 g的混合物加熱后，A全部參加反應，生成4 g D，同時增加了8 g C，則反應中A與B的質量比是（　?。?A. 1∶5 B. l∶4 　 C. 4∶l D. 5∶l 答案：D 4.Y2+2 4XY中方框里應填寫的化學式為（ ） A.X2Y2 B.X2Y 　 C.X3Y4 　 D.XY2 答案：B 5.某發電廠煙氣處理的新工藝：CH4+2NO2 N2+X+2H2O，則X的化學式為（　?。?A.CO B.CO2 　 C.O2 　　　 D.C 答案：B 板書設計 第五單元　化學方程式 課題1 質量守恒定律 第二課時 化學方程式 一、定義：用化學式表示化學反應的式子。 二、意義 1.表示反應物、生成物、反應條件； 2.表示反應物與生成物間的質量比； 3.化學反應中各物質之間的微粒個數比。 三、讀法：“+”讀作“和”，“”讀作“生成”。 教學反思 教學反思 教學反思

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