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质量守恒定律教案(新人教版九年级上册)

作者:佚名 教案来源:网络 点击数:

质量守恒定律教案(新人教版九年级上册)

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文 章
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第五单元 化学方程式
 
课标要求
1.知识与技能
(1)理解质量守恒定律的含义和对质量守恒定律本质的分析。
(2)掌握质量守恒定律的应用;从微观角度认识在一切化学反应中,反应前后原子的种类和数目都没有变化。
(3)了解化学方程式的概念及其含义;能根据化学方程式计算反应物和生成物的质量比。
(4)理解化学方程式的书写原则,掌握化学方程式的书写步骤,学会化学方程式配平的方法,能正确写出一些反应的化学方程式。
(5)初步学会根据化学方程式进行简单的计算以及规范的格式。
2.过程与方法
(1)通过实验设计与活动探究,认识质量守恒定律的研究方法,从而更好地理解其内涵。
(2)充分运用已有知识,尝试书写化学反应方程式;通过比较、反思化学方程式的书写及意义,能悟出书写化学方程式的技巧。
(3)通过解题格式的示范,对数学、物理教学中数字量纲与化学教学中的表达方式之间差异的比较,建立根据化学反应方程式进行计算的规范格式。
3.情感、态度与价值观
(1)通过对质量守恒定律的探究,让学生体验科学方法的巧妙,初步领略科学方法的魅力,初步形成科学的思维习惯和科学的辩证唯物观。
(2)通过比较体会化学方程式的优越性,感受用化学方程式来表示化学反应的简约之美。
教材分析
本单元是初中化学的重要启蒙教学内容,融合了物质结构原理、化学反应概念和定律、物质的化学性质、常用化学用语、科学探究、定量分析研究等知识,所学的全部内容具有很强的实践性、探究性、技能性。因此,课堂学习过程中学生的有效参与面、参与的成功率,以及教师的及时反馈、鼓励性矫正等,就显得尤其重要。
本单元有三个课题:课题1 通过一系列实验和探究活动,引导学生从量的方面去研究并得出质量守恒定律,为化学方程式的教学做好理论准备,这是学好本单元的基础。课题2介绍了书写化学方程式的原则、方法和步骤,说明化学方程式所表示的意义,学生需要通过活动来体验与认识,并将所学知识转化为书写化学方程式的技能,因此,成为本单元的核心内容,也是学习成效的分水岭;课题3从反应物、生成物的质量及关系研究物质的化学变化,是化学方程式的具体运用。
本单元的重点是:通过实验探究认识质量守恒定律;化学方程式的含义及书写规则;根据化学方程式的简单计算;在学习过程中对科学探究方法的体验;难点是:从微观的角度解释质量守恒定律;质量守恒定律的应用;化学方程式的书写。质量守恒定律、化学方程式的书写及根据化学方程式的计算等都是各省市中考考查的重点和热点。
学情分析
在本单元之前,学生对于化学变化中物质发生了质的变化已经有了一定的认识,还具体地学习了氧气、自然界的水和物质构成的奥秘等知识,对化学有了一定的了解。但是所牵涉的化学反应均用文字表达。这种表示方法只能表示反应物和生成物,无法表示反应物和生成物的组成,也无法反映出各个物质间量的关系,使用起来极不方便,不利于深一步学习化学。元素符号、化学式、化学方程式是初中化学入门的三种重要化学用语,掌握了它们才有可能学好化学。前两者前面已经学习了,为本单元的教学作了准备。通过本单元的学习,学生就可以从量的角度了解化学变化,解决用文字表达不方便的问题。
教学建议
(1)本单元的一些内容是需要学生在后继的学习中螺旋上升,不断深化理解,才能掌握的,在现阶段,要把握好教学的深广度。如化学方程式及其书写,是本单元的难点之一,是需要反复练习才能掌握的,在教学中不要企图一次完成,而应在以后的不断练习中加深体会,逐步熟练,设计练习时要既考虑学生的知识储备,又要考虑问题的典型性,在训练中要反复强调反应进行的条件,生成物的气体符号、难溶物的沉淀符号都要书写完整规范,使学生养成良好的学习习惯,以保证练习质量;练习的形式尽可能多一些:像文字改符号、简单配平、错题纠正等,独立练习、小组讨论、合作交流等,教师评价、小组互评、板演众评等。只有这样,才能保证一定的训练量。
(2)切忌一开始就做难度很大的练习,又讲多种配平方法,这样的教学方法,只会增大学习难度,影响学生的积极性;又如利用化学方程式的简单计算,只要求学生学习有关纯物质的计算,虽然教材指出了在实际生产和科学研究中,原料很多是不纯的,在进行计算时应考虑到杂质问题,这主要是对学生进行一种辩证的思想教育。对于有关含杂质的计算 ,将在下册再作介绍,在本课题中不要涉及。
 

课题1 质量守恒定律

 
教学目标
知识与技能
(1)理解质量守恒定律的含义。
(2)能从微观角度分析在一切化学反应里质量守恒的本质原因。
过程与方法
通过学生自己设计的实验方案,动手实验,初步培养学生应用实验方法研究化学问题、分析问题和解决问题的能力。
情感、态度与价值观
(1)通过实验探究,激发学生的好奇心,发展学生的学习兴趣。
(2)培养学生严谨求实的科学态度。
(3)培养学生“物质是永恒存在的”的辩证唯物主义观点。
重点难点
重点
通过实验探究认识质量守恒定律。
难点
从微观的角度解释质量守恒定律以及质量守恒定律的应用。
教学准备
仪器:托盘天平、锥形瓶、酒精灯、铁架台(带铁圈)、石棉网、气球、烧杯、小试管、镊子、坩埚钳等。
药品:白磷、硫酸铜溶液、铁钉、碳酸钠、稀盐酸、镁条等。
教学流程
 

 

教学设计
一、创设问题情境。
同学们,大家都知道,化学反应的实质是反应物发生化学反应生成了新的物质,如磷燃烧生成白色固体五氧化二磷;蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,蜡烛渐渐变短。那么大家知不知道在一个化学反应中反应前各反应物的质量总和与反应后各生成物的质量总和之间可能有哪几种关系呢?这就是我们今天要探究的问题,请大家根据我们学过的知识大胆地作出自己的假设。
学生作出假设:反应物的质量总和等于反应后生成物的质量总和。
提问:除了相等,还可能有哪几种情况呢?让学生学会全面地看问题。
二、让学生结合教材92页的“探究”,讨论一下如何设计这两个实验。
1.学生汇报各自的实验方案,教师与学生共同纠正方案中的不当之处后,提出如下注意事项:
(1)称量时天平应注意调平。
(2)白磷燃烧时,锥形瓶底部应预先装一部分沙子。
(3)白磷燃烧这个实验中不用橡皮塞而改用气球套在锥形瓶口,连同白磷一起放在石棉网上加热,待白磷燃烧时移开酒精灯,此时不要用手拿锥形瓶。
(4)在铁与硫酸铜反应这个实验中,铁钉在放入硫酸铜溶液之前要用砂纸打磨干净。
2.学生实验,教师巡视,及时发现学生操作中的一些错误并进行纠正。
3.由学生陈述实验结果,不同意见进行补充,然后师生共同小结
实验方案 方案一 方案二
实验现象 白磷燃烧,产生大量白烟,气球先膨胀后缩小 铁钉表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色变成浅绿色
反应前后各物质质量总和 相等 相等
分析 P+O2――→点燃P2O5
质量总和=质量总和 Fe+CuSO4→Cu+FeSO4
质量总和=质量总和
4.教师总结:
刚才同学们通过不同的实验得出了共同的结论,这非常不错。其实,在很早以前科学家们经过长期的研究和实践,做了大量的实验,也和同学们一样得出了相同的结论,那就是物质在发生化学反应前后参加反应的各反应物的质量总和与反应后各生成物的质量总和是相等的。拉瓦锡就是发现这个规律的科学家之一,下面我们来看一看他是怎样发现的。
5.播放影片:质量守恒定律的发现。
6.提问:如何描述质量守恒定律的内容呢?(然后引导学生归纳出质量守恒定律的内容,并让学生分析其中的关键词。)
投影强调:质量守恒定律指的是参加反应的各物质和反应后生成的各物质的质量总和的关系,而不是有多少反应物,要注意“参加”二字的真正含义。
7.讲解:了解了质量守恒定律的内容和它的发现,我们以电解水为例再从微观角度来研究一下为什么在化学反应中参加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。请看电解水的微观过程。
投影:电解水的微观过程,引导学生归纳出化学变化的实质,并从微观角度分析质量守恒定律成立的原因。
过渡:到底是不是所有的化学反应都遵守质量守恒定律呢?我们再通过下面的实验来验证一下质量守恒定律是否正确。
教师演示[实验5-1]“盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定”和[实验5-2]“镁条燃烧前后质量的测定”,学生仔细观察实验现象并思考原因,然后让学生讨论。
8.投影:理解和应用质量守恒定律时要注意以下几点:
(1)质量守恒定律是一切化学反应必须遵守的一个定律,但物理变化不属于此定律;
(2)质量守恒定律研究的仅是指“质量”,不能任意扩展到其他物理量;
(3)守恒的数量是“总质量”,不是部分反应物和生成物的质量;
(4)守恒的范围是“参加化学反应的各物质”,没有参加反应的物质,不能计算在内。
三、练习:(过渡)我们知道了一切化学反应都遵守质量守恒定律,那么我们怎样应用质量守恒定律来解决实际问题呢?
投影:试试看
1.解释反应前后物质的质量变化
(1)根据质量守恒定律解释细铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量比细铁丝的质量大。
(2)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,因此这个反应不遵守质量守恒定律。你认可这种说法吗?为什么?
2.用质量差确定某反应物或生成物的质量
(1)在A+B→C+D的反应中,5克A跟一定量的B恰好完全反应,生成3克C和10克D,则B的质量为________克。
(2)在A+B→C的反应中,足量B与W克A完全反应后,生成12克C,则参加反应的B的质量为________克。
3.推断反应物或生成物的组成元素
酒精在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,能否根据这一事实推断出酒精中肯定会有什么元素?可能会有什么元素?
一定有的元素________,可能有的元素________。
四、小结:学完本课题,你知道了些什么?
投影:思考题:根据质量守恒定律,在X2+3Y2=2Z中,Z的化学式用X、Y表示应是(  )
A.XY2  B.XY3  C.X2Y3  D.X3Y2
五、布置作业:教材P98 3、4
板书设计
 
教师随笔
 
 
备课资料
1.化学史料
罗蒙诺索夫
1711年11月6日生于哈尔蒙柯尔城沿海的渔民家中。当时平民子弟是受不到高等教育的,但由于他的勤奋,终于成为一位伟大的学者。19岁时,他隐瞒了自己的出身,到莫斯科进入斯拉夫——拉丁文学院。由于学习成绩优秀,1735年被保送到彼得堡进入科学院所附属的大学学习。1736年~1741年被派往德国继续深造。1745年被任命为科学化学教授。当时俄国的科学院被把持在以舒玛赫为首的德国人手中,开展研究工作十分困难,经过他7年的争取,才于1749年建立了俄国的第一个化学实验室。罗蒙诺索夫的最大贡献是创立了物质不灭定律。他在密闭的容器中加热金属时所发生的氧化反应,在精确的化学天平上称出实验前后的重量不变。这个实验否定了英国化学家R.波义耳的结论,其错误在于实验终止时,打开了密闭的容器,进入了空气,使前后的重量不一致。17年后,法国化学家A•L•拉瓦锡也重做了此实验,得出了与罗蒙诺索夫相同的结论。从而引起了化学史上谁是第一个创立物质不灭定律的争论。在应用科学方面,他研究过彩色玻璃的制造、植物的营养等问题。
2.化学知识卡片
质量守恒定律的发现
在化学反应中,参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律(law of conservation of mass)。它是自然界普遍存在的基本定律之一。在任何与周围隔绝的体系中,不论发生何种变化或过程,其总质量始终保持不变。或者说,任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质,只是改变了物质的原有形态或结构,所以该定律又称物质不灭定律。
早在300多年前,化学家们就对化学反应进行定量研究。1673年,英国化学家波义耳(Ronert Boyle,1627—1961)在一只敞口的容器中加热金属,结果发现反应后质量增加了。
1777年,法国化学家拉瓦锡用较精确的定量实验法,在密封容器中研究氧化汞的分解与合成中各物质质量之间的关系,得到的结论为: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。
后来,人们用先进的测量仪器做了大量精度极高的实验,确认拉瓦锡的结论是正确的。因此,科学家一致承认了质量守恒定律。
质量守恒定律的发展
自从爱因斯坦提出狭义相对论和质能关系公式(E=mc2)以后,说明物质可以转变为辐射能,辐射能可能转变为物质。这个结论对质量守恒定律在化学中应用有何影响呢?实验结果证明1 000 g硝化甘油爆炸之后,放出的能量为8.0×106 J。根据质能关系公式计算,产生这些能量的质量是8.9×10-7 g,与原来1 000 g相比,差别小到不能用现在实验技术所能测定。从实用观点来看,可以说在化学反应中,质量守恒定律是完全正确的。
20世纪以来,人们发现原子核裂变所产生的能量远远超过最剧烈的化学反应。1 000 g 235U裂变放出的能量为8.23×1016 J,产生这些辐射能相等的质量为0.914 g,和原来1 000 g相比,质量变化已达到千分之一的程度。于是人们对质量守恒定律就有了新的认识。在本世纪以前,科学家承认两个独立的基本定律,质量守恒定律和能量守恒定律。现在科学家则将这两个定律合而为一,称它为质能守恒定律。

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