5.1质量守恒定律-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

第五单元　化学反应的定量关系 课题1　质量守恒定律 【教学目标】 1.通过实验探究认识化学反应前后物质之间的质量关系,理解质量守恒定律的内涵及微观本质,初步形成定量认识物质变化的质量视角和守恒意识。 2.密切联系生活实际,通过归纳、解释质量守恒定律,达到灵活应用质量守恒定律解释简单问题的学习目的。 3.收集和梳理有关“拉瓦锡与质量守恒定律”的化学史实,体会定量实验研究和基于实验事实的科学推理对化学科学发展的重要性。 4.通过对化学反应实质的分析及质量守恒原因的分析,养成严谨求实的科学态度和坚持真理的科学精神。 【教学重点及难点】 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。 【教学方法】授法、讨论法,学生阅读,课堂讨论启发式讲解法。 【学法指导】自主学习,合作探究 【教学媒体】多媒体 实验仪器:电子天平、托盘天平、锥形瓶、酒精灯、铁架台(带铁圈)、陶土网、气球、烧杯、小试管、镊子、坩埚钳等;实验样品:铜粉、铁钉、CuSO4溶液、盐酸、碳酸钠、镁带等。 【授课教案】 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 创设情景 引导探究 讨论交流 展示评价 模式一、以狄仁杰和元芳的一段重新配音的对话视频。引入问题“为什么蜡烛燃烧后质量会变小呢?为什么铁刀放置一段时间后质量会增加了呢?” 讨论:化学反应前后各物质质量总和存在什么关系? 教师引导学生猜想:化学反应前后各物质质量总和增加、减小、不变。 模式二、 【历史再现】1744年,拉瓦锡用精确的定量实验研究了氧化汞的分解和合成反应中各物质质量间的变化关系。他将45.0份质量的氧化汞加热分解,恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气,反应前后各物质的质量总和没有改变。难道这是巧合吗?这节课,我们共同揭开这个谜团。 用有趣的视频短片,激发学生的学习兴趣,同时选择蜡烛燃烧和铁生锈的生活中常见的例子,引入本节课的学习。 讨论交流后得出 体会化学史 进行交流与讨论,构建一个学生思考和回答问题的情景。 引导学生能把研究化学的思路从定性拓展到定量,引发学生的求知欲望。 让学生结合自己的经验做出假设,从学生提出的问题中提炼出本节课的主题和教学的线索。 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 师生探究 质量守恒定律 1.质量守恒 定律验证 【过渡】【提出问题】那么,物质发生化学变化前后,总质量是增加、减小、还是不变?用事实说明你猜想的理由。 【学生作出假设】1.物质发生化学变化时,反应前后物质的总质量增加。 2.物质发生化学变化时,反应前后物质的总质量减少。 3.物质发生化学变化时,反应前后物质的总质量不变。 制定方案 铜与氧气反应前后质量的测定 【演示实验】 设计实验方案:将铜粉平铺于锥形瓶的底部,把上端系有一个小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞(为什么要这样做?),用橡胶塞塞紧锥形瓶口。将装置放在电子天平上称量,记录所称的质量m1。再将锥形瓶置于陶土网上,用酒精灯加热,观察实验现象。反应一段时间后停止加热,待装置冷却后再次称量,记录所称质量m2。 【实验现象】请同学描述观察到的实验现象。 【实验小结】化学反应前后,质量相等。 【实验推理】反应前:锥形瓶质量+铜粉质量+瓶内氧气质量+瓶内其他气体质量+玻璃导管质量+气球质量=反应后:锥形瓶质量+剩余铜粉质量+氧化铜质量+瓶内其他气体质量+玻璃导管质量+气球质量 【实验结论】反应物总质量=生成物总质量。 【提出问题】化学反应中,“反应物的总质量等于生成物的总质量”的结论是否具有普遍意义呢? 【实验探究】分组实验:巡回检查、指导,发现问题,及时纠正。 1.铁和硫酸铜反应前后质量测定: (1)在锥形瓶中加入用砂纸打磨干净的铁丝,再小心地放入盛有硫酸铜溶液的小试管,塞好橡胶塞。将装置放在电子天平上称量,记录所称质量m1。 (2)取下锥形瓶并将其倾斜,使小试管中的硫酸铜溶液进入锥形瓶,观察实验现象。反应一段时间后再次称量,记录所称质量m2。 分组讨论,交流得出有如下三种情况 ①参加反应的各物质的质量之和=生成的各物质的质量之和 ②参加反应的各物质的质量之和>生成的各物质的质量之和 ③参加反应的各物质的质量之和<生成的各物质的质量之和 分工、合作 【交流汇报】描述实验现象及实验结论。交流、谈看法。 【课堂小结】质量守恒定律的内容: 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。 培养学生的实验探究能力和严谨求实的科学态度,同时在实验中培养学生合作学习的意识和团队合作的精神 培养学生收集与处理信息的能力以及表达与交流的能力 引发学生认识的冲突,引起学生思维火花的碰撞,引导学生积极思考,培养学生分析问题能力、创新能力 培养学生团队精神 通过实验建构概念,在实验中体会化学学习的乐趣,同时培养了学生实验探究意识和动手能力。 培养学生研究问题的科学方法和严谨求实的科学品质 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 2.碳酸钠和稀盐酸反应前后质量测定。 (1)在小烧杯中加入碳酸钠,再小心放入盛有盐酸的小试管,将装置放在托盘天平上,记录所称质量。 (2)取下小烧杯并将其倾斜,使小试管中的盐酸进入小烧杯,观察实验现象。反应一段时间后再次称量,比较反应前后的称量结果。 很多化学反应中有气体生成,因此“生成的各物质质量总和”包括了固态、液态和气态三种状态的物质,不能把生成的特别是逸散到空气中的气态物质计算在“总质量”之外而误认为化学反应不遵循质量守恒定律 2.质量守恒 定律适用范围 3.镁燃烧 【思考】上述实验中为什么会出现不同现象。 【讨论交流】质量守恒定律能解释物理变化吗?请举例说明“参加”“总和”的含义。 【总结】 对概念的理解: ①质量守恒定律指的是“质量守恒”,不包括其他方面的守恒,如对反应物和生成物均是气体的反应来说,反应前后的总质量守恒,但是其体积却不一定守恒。 ②质量守恒定律中的第一个“质量”二字,是指“参加”化学反应的反应物的质量,不是所有反应物质量的任意简单相加。 质量守恒定律只适用于化学反应,不能用于物理变化。例如,将2 g水加热变成2 g水蒸气,这一变化前后质量虽然相等,但这是物理变化,不能说它遵守质量守恒定律。 加强对概念的理解 明确质量守恒定律的含义及应用范围,确定生成气体的反应需要在密闭容器中进行 质量守恒定 律的微观解释 【提问】为什么化学反应前后的物质的质量总和相等呢?化学反应的实质是什么? 【总结】 分子原子重新组合分子新物质 【演示】有关“化学变化中分子被破坏,原子重新组合成其他物质的分子”的动画课件。 【总结】 【回答】 化学反应的实质是在化学反应过程中,参加反应的各物质(反应物)的原子,重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。 【总结】 从宏观到微观深入理解质量守恒定律 续表　　 教学流程 教师活动 学生活动 设计意图 归纳总结 质量守恒定律要抓住“六个不变”,“两个一定变”,“两个可能变”。 六个 不变 宏观 反应前后的总质量不变 元素的种类不变 元素的质量不变 微观 原子的种类不变 原子的数目不变 原子的质量不变 两个 一定变 物质的种类一定变 构成物质的分子种类一定变 两个 可能变 分子的总数可能变 元素的化合价可能变 化学变化中的变与不变 总结归纳 质量守恒定律的应用: (1)解释问题:解释化学反应的本质,解释化学反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物。 (2)确定反应物或生成物的质量。 (3)确定物质的元素组成。 (4)确定反应物或生成物的化学式。 (5)确定化学反应的类型。 学会利用质量守恒定律解决问题 总结归纳 感悟科学 展示课件,让学生了解质量守恒定律的发现过程。明白认识事物的规律不是那么容易的,任何科学规律的发现都是来之不易的。 学生观看、思考 带领学生感受科学探究的过程,体会得到科学规律的道路艰难。培养学生严谨的科学态度和坚持真理的科学精神。 板书设计 课题1　质量守恒定律 学科网（北京）股份有限公司 $$