第四单元 第二节 化学反应的表示(1) 初中化学教学设计
一、简介
本节课的主题:通过一系列的探究活动,引导学生从量的方面去
研究并得出化学反应的客观规律——质量守恒定律。对学生进行辩证
唯物主义教育。
关键信息:
1、以教材作为出发点,依据《化学课程标准》,引导学生体会、
参与科学探究过程。首先提出在化学反应中物质的质量是否发生变化
的问题,通过学生自主、独立的思考,对可能的答案做出猜想与假设,
并设计方案,通过实验、调查、搜集证据,对获得的信息进行处理,
得出结论。学生通过收集和处理信息、表达与交流等活动,获得知识、
技能、方法,特别是创新精神和实践能力等方面的发展。
2、补充介绍质量守恒定律的发现史,对学生进行人文教育,借
古喻今。使学生感受科学的严谨,启迪学习态度和方法。
二、学习者分析:
1、学生的年龄特点和认知特点:
初三学生能够自觉地根据教学要求,比较稳定的、长时间的知觉
某些事物,力图有所发展,以证明或推翻课本上的观点。这说明初三
学生知觉的目的性有了显著的提高。初中生在知觉时,一方面能够细
致入微,不放过任何一个细节;另一方面,也能从整体上把握这个事
物,抓住主要特征和本质属性,更全面的去感知事物。
学生在正式学习科学知识之前,往往通过日常生活中的观察或实
践,获得了一些经验性的知识,这些经验性的知识被称为生活概念或
前科学概念。学生的生活概念有一些是正确的,与科学概念相一致;
而有一些则是错误的,与科学概念不一致。如学生通过日常生活中观
察煤、木柴、蜡烛的燃烧,认为物质燃烧以后的质量减少了,甚至消
失了,怎么是质量守恒呢?这就是一个错误的生活概念。教师在此基
础上,应帮助学生澄清头脑中的错误概念,建立科学的概念,实现学
生头脑中的概念转变。
2、在学习本课之前应具备的基本知识和技能:
①化学实验操作的基本技能,如:托盘天平的使用、药品的取用、药品的称
量、酒精灯的使用方法等。
②认识几个简单的化学变化,如:白磷在空气中燃烧、硫酸铜溶液和氢氧化
钠溶液反应、碳酸钙和稀盐酸反应。
③分子和原子的有关知识。(以便从微观上对化学反应的实质进行认识)
3、学习者对即将学习的内容已经具备的水平:
到这个课题之前,学生已经知道许多化学反应,能用微粒的观点从质变
的角度分析一些化学变化的实质,学生对于化学反应中物质的质量是否改变
还缺乏认识,这节课的目的就是让学生从定量的角度研究化学变化,了解质
量守恒定律,为学生后期研究一系列的化学问题奠定基础。
三、 教学/学习目标及其对应的课程标准:
1、通过对化学反应中反应物和生成物的质量关系的实验探究,认识质量守恒定
律,理解质量守恒定律的微观实质。
2、实验探究可以使学生在现有的知识基础和实验条件下,体验如何用定量的方
法研究质量守恒定律。通过大量的实验事实使学生确信质量守恒定律具有普
遍的意义。能用微粒的观点讨论、探究质量守恒定律的实质,并运用质量守
恒定律解释一些相关的化学问题,使学生深刻理解质量守恒定律的内涵,进
一步认识化学变化的实质。
四、 教育理念和教学方式:
1、教师是学生学习的组织者、促进者、合作者:在本节的备课
和教学过程中,为学生的动手实践,自主探索与合作交流提供机会,
搭建平台;尊重和自己意见不一致的学生,赞赏每一位学生的实验结
论和对自己的超越,尊重学生的个人感受和独特见解;帮助学生发现
他们所学东西的个人意义和社会价值,做学生健康心理、健康品德的
促进者、催化剂。通过恰当的教学方式引导学生学会自我调适,自我
选择。
学生是学习的主人,在教师指导下主动的、富有个性的学习,用
自己的身体去亲自经历,用自己的心灵去亲自感悟。
教学是师生交往、积极互动、共同发展的过程。当学生迷路的时
候,教师不轻易告诉方向,而是引导他怎样去辨明方向;当学生登山
畏惧了的时候,教师不是拖着他走,而是唤起他内在的精神动力,鼓
励他不断向上攀登。
2、采用“问题情景—探究交流—得出结论”的模式展开教学。
充分利用实验,尽可能增加教学过程的趣味性、实践性,利用多媒体
课件和微观模型等丰富学生的学习资源,生动活泼地展示图形,强调
学生的动手操作和主动参与,通过丰富多彩的集体讨论、小组活动,
以合作学习促自主探究。
3、教学评价方式:
(1)通过课堂观察,关注学生在观察、操作、想象等活动中的
主动参与程度与合作交流意识,及时给与鼓励、强化、指导和矫正。
(2)通过推迟判断和实验,给学生更多机会,在自然放松的状
态下,揭示思维过程和反馈知识与技能的掌握情况,使老师可以及时
诊断学情,调查教学。
(3)通过课后访谈和作业分析,及时查漏补缺,确保达到预期
的教学效果。
(4)生生互动及个人自评相结合:①在小组实验产生不同结论
后,小组代表之间相互阐述自己的观点、分析原因,展开辩论,可以
较好的促进学生的自主学习。②在“感悟与收获”板块,同学回顾自
己整节课的学习过程的方方面面,给自己一个客观评价。
五、 教学媒体和教学技术选用:
本次教学需要实验仪器、实验药品和多媒体课件的辅助。化学实
验仪器包括托盘天平(带砝码)、锥形瓶、气球、玻璃管、酒精灯、
烧杯、试管、坩埚钳、石棉网。化学药品包括细沙、白磷、硫酸铜溶
液、氢氧化钠溶液、碳酸钙、稀盐酸、镁条。
六、 教学和活动过程:
(一)教学准备阶段:
1、将学生分为 16 个小组,每组准备三套实验器材和实验所需药
品。包括白磷燃烧前后质量的测定、硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应
前后质量的测定、碳酸钙和稀盐酸反应前后质量的测定。
2、准备质量守恒定律发现史的图片及资料,将图片纳入多媒体课
件,使教学内容更丰富。
3、准备以“小试牛刀”“激情闯关”“挑战自我”等栏目的练习检
测题,讲练结合,加深学生对知识的掌握。
(二)整个教学过程叙述:
本节课主要为化学教学活动,教材“化学反应的表示”内容共含
两课时。本节是其中的第一课时,需 45 分钟完成。
需要对学生分组,前后桌 4 人一组,每组可任选一个实验进行探
究活动。
为顺利实施本节课的教学,教师除应具备相应的专业技能、教育
理念外,还应具备一定的多学科整合能力,会操作多媒体。
具体教学过程设计如下:
〈一〉、提出问题
【引入】 同学们,我们已经知道,物质发生化学反应会转变成其他
的物质,那么,化学反应前后物质的质量是否也发生变化呢?
【板书】 §4.2 化学反应的表示
一、化学反应中物质的质量发生变化吗?
【问题组 1】 1、镁条在空气中燃烧,生成的氧化镁的质量是否与
镁条的质量相同?
2、通电时,水变成了氢气和氧气,水分子变成了氢分
子和氧分子,在这个过程中,原子的种类和数目有
没有变化?
【活动天地】 投影 P90 微观示意图
〈二〉、猜想与假设
【问题组 2】 1、现在要表示氢气和氧气化合生成水的反应,你认为
下列哪个图示更好?
为什么?
2、根据你的选择,请推测在化学反应前后,物质的总质
量会发生怎样的变化?
观点 1:增大
【学生回答】 分组交流、讨论 ,并做出选择 观点 2:减小
观点 3:不变
【过渡】 现在要通过实验来验证自己的结论是否正确,有哪些问题
必须思考呢?
【问题组 3】 1、选择一个什么样的化学反应作为研究对象。
2、怎样测量反应前后物质的质量。
3、……
〈三〉、假设的检验及推理
【媒体】 实验探究:化学反应前后的质量关系
(1)氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应
(2)盐酸和石灰石反应(生成气体)
(3)白磷的燃烧
1、制定计划
【说明】 下列的反应可供你选择,当然你也可以选择其他的反应。
磷+ 氧气 →五氧化二磷
P O2 P2O5
硫酸铜 + 氢氧化钠 → 氢氧化铜 + 硫酸钠
CuSO4 NaOH Cu(OH)2↓ Na2SO4
盐酸 + 碳酸钙 → 氯化钙 + 水 + 二氧化碳
HCl CaCO3 CaCl2 H2O CO2↑
【学生讨论】 3 分钟
【问题组 4】 1、你选择的是哪个化学反应?
2、怎样测定化学反应前后的质量变化?
【学生回答】
情景 1:用托盘天平分别称出硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液的质
量,相加。将两者混合,反应后称得的质量与反应前比较。
【问题组 5】 1、用什么仪器盛溶液?
2、反应前不能放在一起称吗?
3、怎样能较迅速的得知化学反应前后物质的质量有无变
化?
【学生回答】 用小烧杯盛硫酸铜溶液,小试管盛氢氧化钠溶液,将
小试管放入小烧杯中,不动砝码,看反应后天平指针是
否发生偏转。
【提问】 还有选择其他实验的吗?
【学生回答】 情景 2:白磷燃烧
情景 3:碳酸钙与稀盐酸反应
2、学生进行实验
学生根据教师的指导,依据实验方案,积极分工,协作、共同完
成实验。
3、收集证据
【问题 6】 请将反应容器举起来给同学们看一看,你都观察到了哪
些实验现象?
【学生回答】 组 1:白磷燃烧
组 2:硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应
组 3:碳酸钙与稀盐酸反应
4、得出实验结论
实验证明,在化学反应前后,物质的总质量是 (变化的/
不变的)
【提问】 为什么要在锥形瓶的瓶口塞上塞子?
【讲解】 锥形瓶内盛有稀盐酸,在锥形瓶口套一个小气球。气球内
盛有碳酸钙粉末。事先称好了容器的质量,现在天平是平衡的。将气
球倾斜,使碳酸钙粉末流出,可以看到有气泡产生,气球膨胀起来,
天平指针有没有偏转?
【提问】 同样的反应,为什么有的同学的实验结果总是质量不变,
有的是减少,你能说出原因吗?
【学生回答】 由于瓶口没有套气球,气体跑了,没有称生成物中气
体的质量。
【讲解】 现在,我们得到了同样的结果,化学反应前后物质的总质
量不变。
〈四〉、发现规律
【学生总结】 另外 2 个化学反应也遵循这样的规律。参加反应的硫
酸铜和氢氧化钠的总质量等于反应生成的氢氧化铜和硫酸钠的总质
量。
参加反应的盐酸和碳酸钙的总质量等于反应生成的氯化钙、水、
二氧化碳的总质量。
【引导】 以上,我们通过实验探讨了化学反应前后物质质量的变化
情况,哪位同学能总结出其中的规律?
【学生回答】
【板书】 质量守恒定律
【媒体】 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。
【提问】 现在请同学们依据你掌握的知识解答下列问题。
【媒体】 小试牛刀
1、说法一、10g 过氧化氢溶液完全分解后所得液体的质量小于 10g,
所以在该实验中生成物质量减少。
说法二、镁条完全燃烧后生成物的质量大于反应前镁条的质量,所以
在该实验中生成物质量增加。
以上两种说法正确吗?为什么?
[强调] 参加反应的物质的总质量===反应后生成的物
质的总质量
2、已知 3g 碳可以与 8g 氧气恰好完全反应,生成 11g 二氧化碳。
请你考虑:将 3g 碳放在 10g 氧气中充分燃烧后,能生成多少克二氧
化碳?
[强调] 参加化学反应的物质质量
【媒体】 质量守恒定律的发现(图片)
【讲解】 早在三百多年前,化学家们就对化学反应进行了定量研
究。1673 年,英国化学家波义耳——1756 年俄国化学家罗蒙诺索夫
——1777 年法国的拉瓦锡——1908 年德国化学家朗道耳特及 1912 年
英国化学家曼莱。
【问题组 7】 1、波义耳在实验中失败的原因是什么?
2、罗蒙诺索夫的探索精神和对实验现象的缜密思考给
我们什么启迪?
【说明:学生认识到科学研究的曲折与艰辛,激发了学生的求知欲,有利于培养
学生科学的世界观和方法论】
〈五〉、解释与讨论
【问题 8】 为什么在化学反应前后物质总质量不发生变化呢?请根
据化学反应的实质进行解释。
【媒体】 P90 微观示意图
【学生讨论、归纳】 结合活动天地,以水通电分解的微观过程为例,
在化学反应前后原子的数目、种类、质量都不变。
因此,反应前后原子的总质量不会发生变化。从
化学反应的实质认识质量守恒定律。
【媒体】 激情闯关
1、在化学反应 A+B=C 中,5gA 和足量 B 完全反应生成 8gC,则
参加反应的 B 的质量是 g。
2、化学反应前后,一定不变的是( )
A、分子种类 B、原子种类
C、分子数目 D、原子数目
〈六〉、学生自我评价
【小结】 通过本节课的学习,你有什么收获和感悟?
本节课,我们自己通过实验探索了质量守恒定律,从化学反
应的实质认识了质量守恒定律的本质。在知识探索的过程中,同学们
积极思考,大胆探索,团结协作共同取得了进步。
〈七〉、迁移与应用
【挑战自我】 质量守恒定律不仅可以解释事实,还可以推测物质的
组成。
葡萄糖在人体组织中缓慢氧化放出热量,供给人体所需能量,
这是人类生命话动所需能量的重要来源之一。若 R 代表葡萄糖,所发
生的氧化反应为 R + 6O2 == 6CO2 + 6H2O,则葡萄糖的化学式为( )
A.C6H12 B.C6H12O6 C.C6H10O5 D.C5H6O2
【作业】 P96 1—3
七、课后反思:
与过去不同的是,在这节课中,教师大胆地放手,让学生根据自
己对实验的理解进行操作、探究,学生从失败的实验中懂得,正确的
实验操作才是确保实验结论准确无误的前提。而通过讨论则使学生进
一步理解质量守恒定律。可见,学生获得的知识和经验直接来源于实
践,实践活动为探究式的学习注入了教学的活力,而实验探究为学生
的实践性活动开辟了广阔空间。
探究的问题不一定全由学生提出,如学生讨论得出质量守恒定律
后,教师提出:“请用微粒的观点解释质量守恒的实质”。适当的追问
使问题讨论更加深入,既是启动点,又把握了探究的深度和方向,使
学生从中发展了处理高水平问题的能力,享受成功的体验。
讨论式学习可以使一些模糊的概念和观点,逐渐变得清晰。因为
新问题往往产生于对对立的意见、态度或标准的取舍,发现与定义不
吻合,便会产生争论,问题就在学生的争论中诞生,所以讨论正是以
问题为中心的教学。教师要有目的、有计划的挑起学生原有知识与新
知识间的激烈冲突,使学生意识中的矛盾激化,从而营造出讨论问题
的情景。这种以矛盾冲突为基础的问题情景的产生,是教学过程中学
生主动学习和自由发展的动力。当学生都想讲话,都有话可讲,在每
个学生神采飞扬、兴趣盎然时,教师才能真正获得一种良好的教学效
果。