一、簡介


本節(jié)課的主題：通過一系列的探究活動，引導學生從量的方面去研究并得出化學反應的客觀規(guī)律——質(zhì)量守恒定律。對學生進行辯證唯物主義教育。


關(guān)鍵信息：


1、以教材作為出發(fā)點，依據(jù)《化學課程標準》，引導學生體會、參與科學探究過程。首先提出在化學反應中物質(zhì)的質(zhì)量是否發(fā)生變化的問題，通過學生自主、獨立的思考，對可能的答案做出猜想與假設(shè)，并設(shè)計方案，通過實驗、調(diào)查、搜集證據(jù)，對獲得的信息進行處理，得出結(jié)論。學生通過收集和處理信息、表達與交流等活動，獲得知識、技能、方法，特別是創(chuàng)新精神和實踐能力等方面的發(fā)展。


2、補充介紹質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)史，對學生進行人文教育，借古喻今。使學生感受科學的嚴謹，啟迪學習態(tài)度和方法。


二、學習者分析：


1、學生的年齡特點和認知特點：


初三學生能夠自覺地根據(jù)教學要求，比較穩(wěn)定的、長時間的知覺某些事物，力圖有所發(fā)展，以證明或推翻課本上的觀點。這說明初三學生知覺的目的性有了顯著的提高。初中生在知覺時，一方面能夠細致入微，不放過任何一個細節(jié)；另一方面，也能從整體上把握這個事物，抓住主要特征和本質(zhì)屬性，更全面的去感知事物。


學生在正式學習科學知識之前，往往通過日常生活中的觀察或?qū)嵺`，獲得了一些經(jīng)驗性的知識，這些經(jīng)驗性的知識被稱為生活概念或前科學概念。學生的生活概念有一些是正確的，與科學概念相一致；而有一些則是錯誤的，與科學概念不一致。如學生通過日常生活中觀察煤、木柴、蠟燭的燃燒，認為物質(zhì)燃燒以后的質(zhì)量減少了，甚至消失了，怎么是質(zhì)量守恒呢？這就是一個錯誤的生活概念。教師在此基礎(chǔ)上，應幫助學生澄清頭腦中的錯誤概念，建立科學的概念，實現(xiàn)學生頭腦中的概念轉(zhuǎn)變。


2、在學習本課之前應具備的基本知識和技能：


①化學實驗操作的基本技能，如：托盤天平的使用、藥品的取用、藥品的稱量、酒精燈的使用方法等。


②認識幾個簡單的化學變化，如：白磷在空氣中燃燒、硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液反應、碳酸鈣和稀鹽酸反應。


③分子和原子的有關(guān)知識。（以便從微觀上對化學反應的實質(zhì)進行認識）


3、學習者對即將學習的內(nèi)容已經(jīng)具備的水平：


到這個課題之前，學生已經(jīng)知道許多化學反應，能用微粒的觀點從質(zhì)變的角度分析一些化學變化的實質(zhì)，學生對于化學反應中物質(zhì)的質(zhì)量是否改變還缺乏認識，這節(jié)課的目的就是讓學生從定量的角度研究化學變化，了解質(zhì)量守恒定律，為學生后期研究一系列的化學問題奠定基礎(chǔ)。


三、 教學/學習目標及其對應的課程標準：


1、通過對化學反應中反應物和生成物的質(zhì)量關(guān)系的實驗探究，認識質(zhì)量守恒定律，理解質(zhì)量守恒定律的微觀實質(zhì)。


2、實驗探究可以使學生在現(xiàn)有的知識基礎(chǔ)和實驗條件下，體驗如何用定量的方法研究質(zhì)量守恒定律。通過大量的實驗事實使學生確信質(zhì)量守恒定律具有普遍的意義。能用微粒的觀點討論、探究質(zhì)量守恒定律的實質(zhì)，并運用質(zhì)量守恒定律解釋一些相關(guān)的化學問題，使學生深刻理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)涵，進一步認識化學變化的實質(zhì)。


四、 教育理念和教學方式：


1、教師是學生學習的組織者、促進者、合作者：在本節(jié)的備課和教學過程中，為學生的動手實踐，自主探索與合作交流提供機會，搭建平臺；尊重和自己意見不一致的學生，贊賞每一位學生的實驗結(jié)論和對自己的超越，尊重學生的個人感受和獨特見解；幫助學生發(fā)現(xiàn)他們所學東西的個人意義和社會價值，做學生健康心理、健康品德的促進者、催化劑。通過恰當?shù)慕虒W方式引導學生學會自我調(diào)適，自我選擇。


學生是學習的主人，在教師指導下主動的、富有個性的學習，用自己的身體去親自經(jīng)歷，用自己的心靈去親自感悟。


教學是師生交往、積極互動、共同發(fā)展的過程。當學生迷路的時候，教師不輕易告訴方向，而是引導他怎樣去辨明方向；當學生登山畏懼了的時候，教師不是拖著他走，而是喚起他內(nèi)在的精神動力，鼓勵他不斷向上攀登。


2、采用“問題情景—探究交流—得出結(jié)論”的模式展開教學。充分利用實驗，盡可能增加教學過程的趣味性、實踐性，利用多媒體課件和微觀模型等豐富學生的學習資源，生動活潑地展示圖形，強調(diào)學生的動手操作和主動參與，通過豐富多彩的集體討論、小組活動，以合作學習促自主探究。


3、教學評價方式：


（1）通過課堂觀察，關(guān)注學生在觀察、操作、想象等活動中的主動參與程度與合作交流意識，及時給與鼓勵、強化、指導和矯正。


（2）通過推遲判斷和實驗，給學生更多機會，在自然放松的狀態(tài)下，揭示思維過程和反饋知識與技能的掌握情況，使老師可以及時診斷學情，調(diào)查教學。


（3）通過課后訪談和作業(yè)分析，及時查漏補缺，確保達到預期的教學效果。


（4）生生互動及個人自評相結(jié)合：①在小組實驗產(chǎn)生不同結(jié)論后，小組代表之間相互闡述自己的觀點、分析原因，展開辯論，可以較好的促進學生的自主學習。②在“感悟與收獲”板塊，同學回顧自己整節(jié)課的學習過程的方方面面，給自己一個客觀評價。





五、 教學媒體和教學技術(shù)選用：


本次教學需要實驗儀器、實驗藥品和多媒體課件的輔助?；瘜W實驗儀器包括托盤天平（帶砝碼）、錐形瓶、氣球、玻璃管、酒精燈、燒杯、試管、坩堝鉗、石棉網(wǎng)?；瘜W藥品包括細沙、白磷、硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液、碳酸鈣、稀鹽酸、鎂條。





六、 教學和活動過程：


（一）教學準備階段：


1、將學生分為16個小組，每組準備三套實驗器材和實驗所需藥品。包括白磷燃燒前后質(zhì)量的測定、硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液反應前后質(zhì)量的測定、碳酸鈣和稀鹽酸反應前后質(zhì)量的測定。


2、準備質(zhì)量守恒定律發(fā)現(xiàn)史的圖片及資料，將圖片納入多媒體課件，使教學內(nèi)容更豐富。


3、準備以“小試牛刀”“激情闖關(guān)”“挑戰(zhàn)自我”等欄目的練習檢測題，講練結(jié)合，加深學生對知識的掌握。


（二）整個教學過程敘述：


本節(jié)課主要為化學教學活動，教材“化學反應的表示”內(nèi)容共含兩課時。本節(jié)是其中的第一課時，需45分鐘完成。


需要對學生分組，前后桌4人一組，每組可任選一個實驗進行探究活動。


為順利實施本節(jié)課的教學，教師除應具備相應的專業(yè)技能、教育理念外，還應具備一定的多學科整合能力，會操作多媒體。


具體教學過程設(shè)計如下：


〈一〉、提出問題


【引入】 同學們，我們已經(jīng)知道，物質(zhì)發(fā)生化學反應會轉(zhuǎn)變成其他的物質(zhì)，那么，化學反應前后物質(zhì)的質(zhì)量是否也發(fā)生變化呢？


【板書】 §4.2 化學反應的表示


一、化學反應中物質(zhì)的質(zhì)量發(fā)生變化嗎？


【問題組1】 1、鎂條在空氣中燃燒，生成的氧化鎂的質(zhì)量是否與鎂條的質(zhì)量相同？


2、通電時，水變成了氫氣和氧氣，水分子變成了氫分子和氧分子，在這個過程中，原子的種類和數(shù)目有沒有變化？


【活動天地】 投影P90微觀示意圖


〈二〉、猜想與假設(shè)


【問題組2】 1、現(xiàn)在要表示氫氣和氧氣化合生成水的反應，你認為下列哪個圖示更好？


為什么？


2、根據(jù)你的選擇，請推測在化學反應前后，物質(zhì)的總質(zhì)量會發(fā)生怎樣的變化？


觀點1：增大


【學生回答】 分組交流、討論 ，并做出選擇 觀點2：減小


觀點3：不變


【過渡】 現(xiàn)在要通過實驗來驗證自己的結(jié)論是否正確，有哪些問題必須思考呢？


【問題組3】 1、選擇一個什么樣的化學反應作為研究對象。


2、怎樣測量反應前后物質(zhì)的質(zhì)量。


3、……


〈三〉、假設(shè)的檢驗及推理


【媒體】 實驗探究：化學反應前后的質(zhì)量關(guān)系


（1）氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應


（2）鹽酸和石灰石反應(生成氣體)


（3）白磷的燃燒


1、制定計劃


【說明】 下列的反應可供你選擇，當然你也可以選擇其他的反應。


磷+ 氧氣 →五氧化二磷


P O2 P2O5


硫酸銅 + 氫氧化鈉 → 氫氧化銅 + 硫酸鈉


CuSO4 NaOH Cu(OH)2↓ Na2SO4


鹽酸 + 碳酸鈣 → 氯化鈣 + 水 + 二氧化碳


HCl CaCO3 CaCl2 H2O CO2↑


【學生討論】 3分鐘


【問題組4】 1、你選擇的是哪個化學反應？


2、怎樣測定化學反應前后的質(zhì)量變化？





【學生回答】


情景1：用托盤天平分別稱出硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液的質(zhì)量，相加。將兩者混合，反應后稱得的質(zhì)量與反應前比較。


【問題組5】 1、用什么儀器盛溶液？


2、反應前不能放在一起稱嗎？


3、怎樣能較迅速的得知化學反應前后物質(zhì)的質(zhì)量有無變化？


【學生回答】 用小燒杯盛硫酸銅溶液，小試管盛氫氧化鈉溶液，將小試管放入小燒杯中，不動砝碼，看反應后天平指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。


【提問】 還有選擇其他實驗的嗎？


【學生回答】 情景2：白磷燃燒





情景3：碳酸鈣與稀鹽酸反應


2、學生進行實驗


學生根據(jù)教師的指導，依據(jù)實驗方案，積極分工，協(xié)作、共同完成實驗。


3、收集證據(jù)


【問題6】 請將反應容器舉起來給同學們看一看，你都觀察到了哪些實驗現(xiàn)象？


【學生回答】 組1：白磷燃燒


組2：硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應


組3：碳酸鈣與稀鹽酸反應


4、得出實驗結(jié)論


實驗證明，在化學反應前后，物質(zhì)的總質(zhì)量是 （變化的/不變的）


【提問】 為什么要在錐形瓶的瓶口塞上塞子？


【講解】 錐形瓶內(nèi)盛有稀鹽酸，在錐形瓶口套一個小氣球。氣球內(nèi)盛有碳酸鈣粉末。事先稱好了容器的質(zhì)量，現(xiàn)在天平是平衡的。將氣球傾斜，使碳酸鈣粉末流出，可以看到有氣泡產(chǎn)生，氣球膨脹起來，天平指針有沒有偏轉(zhuǎn)？


【提問】 同樣的反應，為什么有的同學的實驗結(jié)果總是質(zhì)量不變，有的是減少，你能說出原因嗎？


【學生回答】 由于瓶口沒有套氣球，氣體跑了，沒有稱生成物中氣體的質(zhì)量。


【講解】 現(xiàn)在，我們得到了同樣的結(jié)果，化學反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變。


〈四〉、發(fā)現(xiàn)規(guī)律


【學生總結(jié)】 另外2個化學反應也遵循這樣的規(guī)律。參加反應的硫酸銅和氫氧化鈉的總質(zhì)量等于反應生成的氫氧化銅和硫酸鈉的總質(zhì)量。


參加反應的鹽酸和碳酸鈣的總質(zhì)量等于反應生成的氯化鈣、水、二氧化碳的總質(zhì)量。


【引導】 以上，我們通過實驗探討了化學反應前后物質(zhì)質(zhì)量的變化情況，哪位同學能總結(jié)出其中的規(guī)律？


【學生回答】


【板書】 質(zhì)量守恒定律


【媒體】 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。


【提問】 現(xiàn)在請同學們依據(jù)你掌握的知識解答下列問題。


【媒體】 小試牛刀


1、說法一、10g過氧化氫溶液完全分解后所得液體的質(zhì)量小于10g，所以在該實驗中生成物質(zhì)量減少。


說法二、鎂條完全燃燒后生成物的質(zhì)量大于反應前鎂條的質(zhì)量，所以在該實驗中生成物質(zhì)量增加。


以上兩種說法正確嗎？為什么？


[強調(diào)] 參加反應的物質(zhì)的總質(zhì)量===反應后生成的物質(zhì)的總質(zhì)量


2、已知3g碳可以與8g氧氣恰好完全反應,生成11g二氧化碳。


請你考慮：將3g碳放在10g氧氣中充分燃燒后，能生成多少克二氧化碳？


[強調(diào)] 參加化學反應的物質(zhì)質(zhì)量


【媒體】 質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)（圖片）


【講解】 早在三百多年前，化學家們就對化學反應進行了定量研究。1673年，英國化學家波義耳——1756年俄國化學家羅蒙諾索夫——1777年法國的拉瓦錫——1908年德國化學家朗道耳特及1912年英國化學家曼萊。


【問題組7】 1、波義耳在實驗中失敗的原因是什么？


2、羅蒙諾索夫的探索精神和對實驗現(xiàn)象的縝密思考給我們什么啟迪？


【說明：學生認識到科學研究的曲折與艱辛，激發(fā)了學生的求知欲，有利于培養(yǎng)學生科學的世界觀和方法論】


〈五〉、解釋與討論


【問題8】 為什么在化學反應前后物質(zhì)總質(zhì)量不發(fā)生變化呢？請根據(jù)化學反應的實質(zhì)進行解釋。


【媒體】 P90微觀示意圖


【學生討論、歸納】 結(jié)合活動天地，以水通電分解的微觀過程為例，在化學反應前后原子的數(shù)目、種類、質(zhì)量都不變。因此，反應前后原子的總質(zhì)量不會發(fā)生變化。從化學反應的實質(zhì)認識質(zhì)量守恒定律。


【媒體】 激情闖關(guān)


1、在化學反應A+B=C中,5gA和足量B完全反應生成8gC，則參加反應的B的質(zhì)量是 g。


2、化學反應前后，一定不變的是（ ）


A、分子種類 B、原子種類


C、分子數(shù)目 D、原子數(shù)目


〈六〉、學生自我評價


【小結(jié)】 通過本節(jié)課的學習，你有什么收獲和感悟？


本節(jié)課，我們自己通過實驗探索了質(zhì)量守恒定律，從化學反應的實質(zhì)認識了質(zhì)量守恒定律的本質(zhì)。在知識探索的過程中，同學們積極思考，大膽探索，團結(jié)協(xié)作共同取得了進步。


〈七〉、遷移與應用


【挑戰(zhàn)自我】 質(zhì)量守恒定律不僅可以解釋事實，還可以推測物質(zhì)的組成。


葡萄糖在人體組織中緩慢氧化放出熱量，供給人體所需能量，這是人類生命話動所需能量的重要來源之一。若R代表葡萄糖，所發(fā)生的氧化反應為R + 6O2 == 6CO2 + 6H2O，則葡萄糖的化學式為（ ）


A．C6H12 B．C6H12O6 C．C6H10O5 D．C5H6O2


【作業(yè)】 P96 1—3





七、課后反思：


與過去不同的是，在這節(jié)課中，教師大膽地放手，讓學生根據(jù)自己對實驗的理解進行操作、探究，學生從失敗的實驗中懂得，正確的實驗操作才是確保實驗結(jié)論準確無誤的前提。而通過討論則使學生進一步理解質(zhì)量守恒定律。可見，學生獲得的知識和經(jīng)驗直接來源于實踐，實踐活動為探究式的學習注入了教學的活力，而實驗探究為學生的實踐性活動開辟了廣闊空間。


探究的問題不一定全由學生提出，如學生討論得出質(zhì)量守恒定律后，教師提出：“請用微粒的觀點解釋質(zhì)量守恒的實質(zhì)”。適當?shù)淖穯柺箚栴}討論更加深入，既是啟動點，又把握了探究的深度和方向，使學生從中發(fā)展了處理高水平問題的能力，享受成功的體驗。


討論式學習可以使一些模糊的概念和觀點，逐漸變得清晰。因為新問題往往產(chǎn)生于對對立的意見、態(tài)度或標準的取舍，發(fā)現(xiàn)與定義不吻合，便會產(chǎn)生爭論，問題就在學生的爭論中誕生，所以討論正是以問題為中心的教學。教師要有目的、有計劃的挑起學生原有知識與新知識間的激烈沖突，使學生意識中的矛盾激化，從而營造出討論問題的情景。這種以矛盾沖突為基礎(chǔ)的問題情景的產(chǎn)生，是教學過程中學生主動學習和自由發(fā)展的動力。當學生都想講話，都有話可講，在每個學生神采飛揚、興趣盎然時，教師才能真正獲得一種良好的教學效果。

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