一、教學目標
1.通過實驗探究認識質(zhì)量守恒定律，能說明常見化學反應中的質(zhì)量關系。
2.理解質(zhì)量守恒定律的微觀本質(zhì)，能用微粒的觀點對質(zhì)量守恒定律作出解釋。
二、教學重難點
重點：通過實驗探究認識質(zhì)量守恒定律。
難點：從微觀角度理解質(zhì)量守恒定律，以及質(zhì)量守恒定律的應用。
三、教學準備
教學PPT及相關視頻。
藥品和器材：銅粉、砂紙、鐵絲、硫酸銅溶液；錐形瓶、上端系有小氣球的玻璃導管、單孔橡膠塞、橡膠塞、小試管、天平、陶土網(wǎng)、酒精燈等。
四、教學過程
五、板書設計
課題1 質(zhì)量守恒定律
第1課時
一、質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容
參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。
二、質(zhì)量守恒定律的微觀解釋
化學反應前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量均沒有發(fā)生變化。
教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設計意圖
環(huán)節(jié)一
創(chuàng)設情境
引入新課
【導入】播放視頻《木炭烤肉》。
【過渡】根據(jù)生活常識我們知道，木炭燃燒剩下灰燼的質(zhì)量相對于木炭的質(zhì)量，其質(zhì)量是減少的，我們知道這是一個化學反應，那么，在化學反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量之間存在什么關系？總和是否相等呢？
結(jié)合生活中常見現(xiàn)象，思考，產(chǎn)生問題。
從生活實例入手，創(chuàng)設情境，引發(fā)思考，激發(fā)學習興趣和探索知識的欲望。
環(huán)節(jié)二
新課講解
【指導閱讀】請同學們閱讀課本110頁及114-115頁科學史話，嘗試梳理質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程。
【講述】化學家很早就關注了這個問題，意識到需要在定性研究的基礎上，進一步從定量的角度認識化學變化的規(guī)律。
1. 1756年，羅蒙諾索夫?qū)㈠a放在密閉的容器里煅燒，生成白色的氧化錫，但容器和容器里的物質(zhì)總質(zhì)量在煅燒前后并沒有發(fā)生變化。
2. 1774年，拉瓦錫將45.0份質(zhì)量的氧化汞加熱分解，恰好得到41.5份質(zhì)量的汞和3.5份質(zhì)量的氧氣，反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和沒有改變。
【過渡】通過這兩個資料說明，化學反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量是相等的，事實真的如此嗎？今天我們也通過探究活動來驗證一下吧！
【提問】當物質(zhì)發(fā)生化學反應生成新物質(zhì)時，參加反應的物質(zhì)的質(zhì)量總和與生成物的質(zhì)量總和有什么關系？大于？等于？還是小于？
【合作探究】根據(jù)以下實驗方案分組進行實驗探究化學反應前后物質(zhì)的質(zhì)量關系。
方案一：將銅粉平鋪于錐形瓶的底部，把上端系有小氣球的玻璃導管插入單孔橡膠塞，用橡膠塞塞緊錐形瓶口。將裝置放在天平上稱量，記錄所稱的質(zhì)量m1。再將錐形瓶置于陶土網(wǎng)上，用酒精燈加熱，觀察實驗現(xiàn)象。反應一段時間后停止加熱，待裝置冷卻后再次稱量，記錄所稱的質(zhì)量m2。
【總結(jié)】
1.實驗現(xiàn)象：銅粉加熱前后，固體由紅色變?yōu)楹谏?，小氣球先鼓起，冷卻后，小氣球變得更癟。
2.表達式：
3.稱量結(jié)果：m1=m2
【思考討論】請根據(jù)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，分析反應前后的總重量分別來源于哪些物質(zhì)，并結(jié)合反應前后總質(zhì)量的關系和物質(zhì)的變化進行討論。
【總結(jié)】
反應前物質(zhì)（或物體）
錐形瓶、橡皮塞、玻璃管、小氣球、銅粉、氧氣、氮氣、稀有氣體等；
反應后物質(zhì)（或物體）
錐形瓶、橡皮塞、玻璃管、小氣球、氧化銅、氮氣、稀有氣體等；
反應前后，只有銅粉、氧氣發(fā)生變化，變成了氧化銅，其他物質(zhì)或物體都沒變。
【明確】通過比較反應前后的物質(zhì)，可以得到這樣一個結(jié)論：該反應前后總質(zhì)量沒有發(fā)生變化，即：參加反應的銅粉和氧氣的質(zhì)量總和等于反應后生成的氧化銅的質(zhì)量。
【思考討論】請思考以下問題，在銅粉加熱前后質(zhì)量的測定中，問題1.銅粉加熱裝置中“橡膠塞+小氣球”裝置的作用是什么？
問題2.如果沒有“橡膠塞+小氣球”裝置，實驗可能出現(xiàn)哪些結(jié)果？
問題3.待裝置冷卻后再次稱量的原因是什么？
【總結(jié)】
問題1.密閉裝置；平衡氣壓，防止橡膠塞被頂開。
問題2.可能出現(xiàn)反應前后天平不平衡，各物質(zhì)質(zhì)量總和不相等。
問題3.燃燒放熱，氣球體積膨脹，存在向上的浮力。
【講解】用天平稱量化學試劑時，干燥的固體試劑應放在紙上或容器（如小燒杯、表面皿）中稱量；易潮解的試劑應放在容器中稱量。
【過渡】下面再通過一個探究實驗驗證一下上述結(jié)論。
【合作探究】方案二：在錐形瓶中加入用砂紙打磨干凈的鐵絲，再小心地放入盛有硫酸銅溶液的小試管，塞好橡膠塞。將裝置放在天平上稱量，記錄所稱的質(zhì)量m1。取下錐形瓶并將其傾斜，使小試管中的硫酸銅溶液流入錐形瓶，觀察實驗現(xiàn)象。反應一段時間后再次稱量，記錄所稱的質(zhì)量m2。
【總結(jié)】
1.實驗現(xiàn)象：溶液由藍色變?yōu)闇\綠色，鐵絲表面覆蓋一層紅色固體。
2.表達式：
3.稱量結(jié)果：m1=m2
【思考討論】請根據(jù)實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，分析反應前后的總重量分別來源于哪些物質(zhì)，并結(jié)合反應前后總質(zhì)量的關系和物質(zhì)的變化進行討論。
【總結(jié)】
反應前物質(zhì)（或物體）
錐形瓶、小試管、橡皮塞、鐵絲、硫酸銅、水等；
反應后物質(zhì)（或物體）
錐形瓶、小試管、橡皮塞、硫酸亞鐵、銅、水等；
反應前后，只有鐵、硫酸銅發(fā)生變化，變成了硫酸亞鐵、銅，其他物質(zhì)或物體都沒變。
【明確】同樣通過比較反應前后的物質(zhì)，可以得到這樣一個結(jié)論：該反應前后總質(zhì)量沒有發(fā)生變化，即：參加反應的鐵和硫酸銅的質(zhì)量總和等于反應后生成的硫酸亞鐵和銅的質(zhì)量。
【思考討論】分析這兩個方案的實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)，你能得到什么結(jié)論？
【總結(jié)】通過兩個實驗方案的實驗結(jié)果證明：參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。人們把這個規(guī)律叫作質(zhì)量守恒定律。
【討論】是不是所有的化學反應都遵循這一規(guī)律呢？有沒有例外呢？
【過渡】下面再通過兩組實驗驗證一下。
【播放實驗視頻】實驗：鹽酸與碳酸鈉粉末反應前后質(zhì)量的測定。
【總結(jié)】
1.實驗現(xiàn)象：有大量氣泡產(chǎn)生。
2.稱量結(jié)果：m前＞m后
3.表達式：
【提問】問題1.反應前后測定的結(jié)果為什么不一樣？
【講解】反應生成的氣體逸散到了空氣中。
【追問】問題2.該反應是否遵守質(zhì)量守恒定律？
【講解】遵守質(zhì)量守恒定律。
【播放實驗視頻】實驗：鎂條燃燒前后質(zhì)量的測定。
【總結(jié)】
1.實驗現(xiàn)象：鎂條燃燒發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體，放出熱量。
2.稱量結(jié)果：m前＜m后
3.表達式：
【提問】問題1.鎂燃燒后質(zhì)量增加的原因是什么呢？
【講解】氧氣參與了反應。
【追問】問題2.若鎂燃燒后質(zhì)量減少了，請分析其原因是什么？
【講解】逸散到空氣中的氧化鎂白煙的質(zhì)量大于參加反應的氧氣質(zhì)量。
【總結(jié)】如果用有氣體參加或生成的反應驗證質(zhì)量守恒定律要在密閉體系中進行。
【講解】通過以上幾組實驗證明：化學反應都遵循質(zhì)量守恒定律。我們理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容時要注意以下幾點。
質(zhì)量守恒定律的適用對象只能是化學變化；物理變化不適用此定律；
質(zhì)量守恒定律揭示的是“質(zhì)量”方面的守恒關系，不能任意擴展到其他物理量；如：體積或分子個數(shù)的守恒這就是錯誤的；
化學反應中，各反應物之間要按一定的質(zhì)量比相互作用，因此參加反應的各物的質(zhì)量總和不是任意比例的反應物質(zhì)量的簡單加和。
【交流討論】以氫氣在氧氣中燃燒生成水為例，分析化學反應前后元素、分子、原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量的變化情況，從微觀和宏觀兩個視角說明化學反應為什么遵守質(zhì)量守恒定律。
【總結(jié)】
從微觀看：反應前后分子的種類、個數(shù)、質(zhì)量都改變了；而原子的種類、個數(shù)都沒有變，各原子的質(zhì)量也沒有變。
從宏觀看：反應前后元素種類沒有改變、各元素的質(zhì)量也沒有變。所以反應物和生成物的總質(zhì)量也不變。
【總結(jié)】在科學家對物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)有了更深入的認識后，人們從微觀本質(zhì)上揭示了化學反應前后質(zhì)量守恒的原因?；瘜W反應的過程，就是參加反應的各物質(zhì)（反應物）的原子重新組合生成新物質(zhì)（生成物）的過程?；瘜W反應前后，原子的種類和數(shù)目不變，原子的質(zhì)量也沒有改變，因此參加反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和一定等于生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。
閱讀課本。
通過傾聽老師的講述，開展思考、交流與討論、猜想可能的結(jié)果。
分組實驗，并記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)。
傾聽，并修正自己的觀點。
分析數(shù)據(jù)，查找原因
分析、討論。
傾聽，并修正自己的觀點。
分組討論，回答問題。
傾聽，并修正自己的觀點。
傾聽，理解并記憶。
分組實驗，并記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)。
傾聽，并修正自己的觀點。
分析數(shù)據(jù)，查找原因
分析、討論。
傾聽，并修正自己的觀點。
思考，傾聽，記錄。
觀看實驗，同時注意觀察實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)。
傾聽，并修正自己的觀點。
傾聽，思考，回答。
觀看實驗，同時注意觀察實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù)。
傾聽，并修正自己的觀點。
傾聽，思考，回答。
傾聽。
傾聽，記錄。
觀察水的合成的微觀示意圖，分析化學反應前后元素、分子、原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量的變化情況。
培養(yǎng)學生閱讀能力和提取信息能力。
通過閱讀課本、教師講解讓學生了解科學家對上述問題的研究歷程。
培養(yǎng)學生動手實驗能力、組內(nèi)合作能力，并引導學生觀察實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)。
通過總結(jié)實驗現(xiàn)象、表達式、稱量結(jié)果，幫助學生深入了解實驗對象。
培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。
通過分析反應前后物質(zhì)（或物體）變化情況，得出反應前后質(zhì)量關系。
通過討論裝置的作用、操作的用途讓學生進一步認識該實驗。
讓學生了解使用天平時的注意事項。
培養(yǎng)學生動手實驗能力、組內(nèi)合作能力，并引導學生觀察實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)。
通過總結(jié)實驗現(xiàn)象、表達式、稱量結(jié)果，幫助學生深入了解實驗對象。
培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。
通過分析反應前后物質(zhì)（或物體）變化情況，得出反應前后質(zhì)量關系。
引出質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容。
通過觀看實驗，引導學生觀察實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)。
通過總結(jié)實驗相關內(nèi)容、2個問題，幫助學生深入了解實驗對象，同時加深對質(zhì)量守恒定律內(nèi)容的理解。
通過觀看實驗，引導學生觀察實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)。
通過總結(jié)實驗相關內(nèi)容、2個問題，幫助學生深入了解實驗對象，同時加深對質(zhì)量守恒定律內(nèi)容的理解。
總結(jié)驗證質(zhì)量守恒定律要在密閉體系中進行。
通過講解，幫助學生抓住理解質(zhì)量守恒定律內(nèi)容的關鍵點。
通過實例分析，從微觀和宏觀兩個視角說明化學反應為什么遵守質(zhì)量守恒定律。
環(huán)節(jié)三
拓展延伸
【播放視頻】狄仁杰的迷惑
【提問】
為什么蠟燭燃燒后質(zhì)量會減輕呢？
【講解】燃燒時產(chǎn)生CO2氣體和水蒸氣等。
為什么鐵刀放置較長時間后質(zhì)量會增加呢？
【講解】O2、水也參加反應。
觀看視頻，思考。
培養(yǎng)學生表達能力，加強對質(zhì)量守恒定律的理解。
隨堂作業(yè)
PPT展示。
做題。
通過習題鞏固本節(jié)所學知識。
環(huán)節(jié)四
課堂小結(jié)
展示PPT第27頁。
傾聽并理解。
幫助學生梳理本節(jié)知識，便于學生記憶。

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課題1 質(zhì)量守恒定律

版本： 人教版（2024）

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