資源簡介

課題1 質量守恒定律
一、教材分析
本課題包括質量守恒定律和化學方程式兩部分內容。教材先提出問題，引導學生進行假設，再設計并實施一系列實驗方案，通過科學探究過程，觀察和記錄實驗現象，經過由此及彼、由表及里的思考，得出“參加化學反應的各物質的質量綜合等于反應后生成的各物質的質量總和”這一規律。質量守恒定律是學習化學方程式的基礎，在此基礎上學會從化學方程式獲得有關反應的信息，為學習正確書寫化學方程式打下基礎。
二、學情分析
在物理課的學習中，學生已經認識了能量守恒。通過前面的學習，學生也從微觀角度了解了化學變化的本質，特別是從微觀的角度分析了水的分解反應，通過對水的組成和構成的分析，學生已經初步具備了一定的微觀想象能力，為學習質量守恒定律奠定了基礎。關于化學方程式的內容，學生在前面已經學習了元素符號、化學式、化學反應的實質，知道一些化學反應和它們的文字表達式，結合質量守恒定律的學習，學生已經具備了學習化學方程式的基礎。
三、課時安排
本課程共分為二課時：課時1 質量守恒定律
課時2 化學方程式
課時1 質量守恒定律
一、教學目標
1.認識質量守恒定律，了解化學反應中反應物與生成物的總質量關系。
2.認識質量守恒定律的實質，能從微觀的角度對質量守恒定律作出解釋。
3.通過對化學反應實質的分析及質量守恒原因的分析，培養學生的研究問題能力和邏輯推理能力。
二、教學重難點
重點：理解質量守恒定律的內容，并從微觀角度解釋守恒原因。
難點：對質量守恒定律內容的關鍵詞的理解。
三、教學過程
【圖片展示】化學變化。
【講解】物質的變化是化學學科研究的重要內容，特別是化學變化。圖片中展示的物質變化過程中都有其他物質生成，屬于化學變化。研究物質的變化時，除了從有無其他物質生成方面進行研究外，還會從反應現象、反應類型、能量變化、微觀角度等方面進行研究。如水通電分解的過程中，反應現象是與正負極連接的試管中都有氣泡產生，且生成氣體的體積比為1∶2；發生的反應是水在通電的情況下生成氫氣和氧氣，屬于分解反應；反應中電能轉化為化學能；從微觀角度分析，水分子分解為氫原子、氧原子，氫原子、氧原子又分別結合成氫分子和氧分子。
【過渡】我們可以從多角度認識化學變化，除了以上角度我們還可以從哪些角度認識化學變化呢？如果從質量的角度研究化學變化，應該怎么入手呢？
【化學史】人們對化學變化的定量研究從很早之前就開始了。如1673年， 波義耳在密閉容器中加熱金屬，發現反應后固體的質量增加。他認為化學反應前后物質的總質量不相等。1777年， 法國化學家拉瓦錫在密閉容器中研究氧化汞的分解和合成時，發現化學反應前后物質的總質量相等。
【講解】這兩位科學家的研究角度均是反應前后物質總質量的是否變化，而研究結果卻是相反的，那么你認為化學反應前后物質的總質量是增大、減小還是不變呢？說明理由，或舉出相應事例。
【學生活動】交流談論：化學反應前后物質的總質量是增大、減小還是不變。
【總結】針對問題，我們已經做出了相應的假設，下面就通過教材實驗進一步驗證分析。
【學生活動】閱讀教材P92-93，了解實驗思路。
【實驗探究1】紅磷燃燒前后質量的測定。
【資料】紅磷可以在空氣中燃燒，產生大量的白煙，發出黃色火焰，放出熱量，反應的文字表達式為磷+ 氧氣五氧化二磷。
【實驗裝置】如圖所示，其中上面的氣球有兩個作用，一是使裝置處于密封狀態，二是調節裝置內壓強。
【學生活動】觀看實驗視頻或教師實驗（或學生動手實驗），觀察并記錄實驗現象。
實驗現象 紅磷燃燒，產生大量白煙，氣球先膨脹后縮小
反應前后天平是否平衡 平衡
反應前后物質總質量的關系 反應前的總質量= 反應后的總質量
【學生活動】分析反應前后的物質，探究化學反應前后物質質量的變化。
【結論】參加反應的紅磷和氧氣的質量等于生成的五氧化二磷的質量。
【實驗探究2】鐵釘與硫酸銅溶液反應前后質量測定。
【資料】將鐵釘放入硫酸銅溶液中能發生化學反應，生成銅和硫酸亞鐵，反應的文字表達式為鐵 + 硫酸銅 → 銅 + 硫酸亞鐵。
【實驗裝置】
【學生活動】觀看實驗視頻或教師實驗（或學生動手實驗），觀察并記錄實驗現象。
實驗現象 銀白色鐵釘表面出現紅色物質，一段時間后，溶液由藍色變淺綠色
反應前后天平是否平衡 平衡
反應前后物質總質量的關系 反應前的總質量 = 反應后的總質量
【學生活動】分析反應前后的物質，探究化學反應前后物質質量的變化。
【結論】參加反應的鐵和硫酸銅的質量等于生成的銅和硫酸亞鐵的質量。
【學生活動】交流討論：根據以上分析你能能得到什么結論？
【總結】通過兩個實驗方案的實驗結果證明：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。這個規律就是質量守恒定律。
【討論】是不是所有的化學反應都遵循這一規律呢？
【實驗5-1】鹽酸與碳酸鈉粉末反應前后質量的測定。
【資料】鹽酸與碳酸鈉能發生化學反應，反應時產生大量氣泡，反應的文字表達式為鹽酸+碳酸鈉→氯化鈉+水+二氧化碳。
【學生活動】觀看實驗視頻或教師實驗（或學生動手實驗），觀察并記錄實驗現象。
實驗現象 燒杯內產生大量氣泡，白色粉末逐漸消失，天平指針向右傾斜
反應前后天平是否平衡 不平衡
反應前后物質總質量的關系 反應前的總質量 ＞ 反應后的總質量
【分析】鹽酸與碳酸鈉反應的裝置是一個開放的體系，而兩者反應是產生了氣體，會逸出，導致實驗中稱量的反應前的總質量大于反應后的總質量，此反應是化學反應，所有的化學反應都遵循質量守恒定律，所以若要實驗探究質量守恒定律，實驗裝置應處于封閉狀態。
【實驗5-2】鎂條燃燒前后質量的測定。
【資料】鎂條能在空氣中燃燒，燃燒時發出耀眼的白光，放出熱量，生成白色固體。反應的文字表達式為鎂+氧氣氧化鎂。
【學生活動】觀看實驗視頻或教師實驗（或學生動手實驗），觀察并記錄實驗現象。
實驗現象 鎂條燃燒，發出耀眼的白光，生成白色固體，天平指針向左傾斜
反應前后天平是否平衡 不平衡
反應前后物質總質量的關系 反應前的總質量 ＜ 反應后的總質量
【分析】同理，此反應的裝置也是一個開放的體系，有氣體參與反應，導致實驗中稱量的反應前的總質量小于反應后的總質量。
【講解】設計實驗驗證質量守恒定律時，應注意兩點：（1）實驗中必須發生化學變化，而非物理變化。（2）若反應中有氣體參加或生成，必須在密閉容器中進行實驗。
【總結】天平是否平衡與反應是否遵循質量守恒定律沒有必然聯系，無論天平是否平衡，一切化學反應都遵循質量守恒定律。
【學生活動】交流討論：以電解水反應為例，從微觀角度分析質量守恒的原因。
【講解】化學反應的實質是分子分裂成原子，原子又重新組合為新分子。所以在化學反應的過程中，原子的種類沒有改變，原子的數目沒有增減，原子的質量沒有改變，這也是化學反應遵循質量守恒定律的微觀實質。
【總結】化學反應前后的變和不變。
【課堂小結】
四、板書設計
課題1 質量守恒定律
第1課時
一、質量守恒定律
內容：參加反應的各物質的質量總和 = 反應后生成的各物質的質量總和
適用：化學反應
二、質量守恒定律的微觀實質
原子的種類沒有改變
原子的數目沒有增減
原子的質量沒有改變

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