2.3 化学变化中的质量守恒---2024-2025学年九年级化学沪教版（上海）第一学期

配套中学沪教版(上海) 化学变化中的质量守恒 一、教材分析 沪教版九年级化学教材中 “化学变化中的质量守恒” 这一课题处于承上启下的关键位置。在此之前，学生已经学习了物质的变化、性质以及常见的化学反应，对化学变化有了初步的感性认识；本节课将引导学生从定量的角度去探究化学反应的本质规律，为后续化学方程式的书写与计算、化学反应的能量变化以及化学在生产生活中的实际应用等内容奠定坚实的理论基础。教材通过实验探究、微观解释、实例分析等多种方式呈现质量守恒定律，旨在培养学生的科学探究能力、逻辑思维能力和微粒观等化学学科核心素养，让学生深刻理解化学变化中宏观现象与微观本质的内在联系，体会化学学科严谨性和科学性。 二、教学目标 （一）化学观念 质量守恒观：通过实验探究和理论分析，使学生形成化学反应前后物质的总质量不变的观念，能运用这一观念解释常见的化学现象和化学反应，并能在实际情境中进行简单的质量计算和推理。 微粒观：从微观角度理解质量守恒定律的本质，即化学反应前后原子的种类、数目和质量均保持不变，能运用微粒模型图示解释化学反应过程中质量守恒的原因，建立起宏观与微观之间的联系桥梁，深化对物质构成和变化的认识。 （二）科学思维 逻辑推理能力：在对实验现象的观察、记录和分析过程中，培养学生归纳、总结、推理得出质量守恒定律的能力；在运用质量守恒定律解决问题时，提高学生逻辑思维的严密性和准确性，学会从已知条件出发，推导未知结论，构建完整的解题思路。 批判性思维：引导学生对实验结果和已有结论进行质疑、反思和评价，鼓励学生提出不同的见解和改进方法，培养学生独立思考、敢于创新的科学精神，使其能够在面对复杂的化学问题时，理性分析各种观点和信息，做出合理的判断和决策。 （三）科学探究与实践 实验设计与操作能力：让学生分组设计并实施探究化学反应前后质量关系的实验，如白磷燃烧、铁钉与硫酸铜溶液反应等实验，学会选择合适的实验仪器、药品和实验方法，正确进行实验操作，培养学生的实验技能和动手能力，提高学生的实验安全意识和环保意识。 数据处理与分析能力：指导学生对实验过程中收集到的数据进行准确记录、整理和分析，通过绘制图表、对比分析等方法，得出科学合理的实验结论，培养学生运用数学方法处理化学实验数据的能力，使学生能够从数据中发现规律，验证假设，提升学生的科学探究素养。 （四）科学态度与责任 严谨求实的态度：在整个教学过程中，强调实验操作的规范性、数据记录的真实性和结论推导的科学性，让学生体会到化学实验和科学研究必须严谨细致，任何一点疏忽都可能导致错误的结果，从而培养学生尊重事实、严谨治学的科学态度。 社会责任意识：通过介绍质量守恒定律在化工生产、环境保护、资源利用等领域的重要应用，使学生认识到化学学科与人类社会发展的紧密联系，了解化学知识在解决实际问题中的价值和作用，培养学生关注社会、保护环境、珍惜资源的社会责任感，激发学生学习化学的兴趣和动力，使其树立为社会可持续发展贡献力量的远大理想。 三、教学重难点 （一）教学重点 质量守恒定律的内容及微观本质：通过实验探究和微观粒子模型的展示，让学生清晰地理解质量守恒定律的含义，即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，并从原子的角度深入剖析化学反应前后质量不变的原因，这是本节课的核心知识，也是后续学习的基础。 质量守恒定律的应用：包括运用质量守恒定律解释日常生活和化学实验中的现象，如镁条燃烧后质量增加、蜡烛燃烧后质量减轻等；利用质量守恒定律进行化学反应中未知物质的质量计算，如已知反应物的质量求生成物的质量，或已知生成物的质量求反应物的质量等，通过实际应用，加深学生对质量守恒定律的理解和掌握，提高学生运用化学知识解决实际问题的能力。 （二）教学难点 对质量守恒定律的微观本质的理解：对于初三学生来说，微观粒子的概念比较抽象，难以直观感知化学反应中原子的重新组合过程以及质量不变的原因。如何运用形象生动的教学方法，如动画演示、多媒体模拟、微观粒子模型搭建等，帮助学生突破思维障碍，建立起从微观粒子角度理解质量守恒定律的思维方式，是本节课教学的难点之一。 实验误差的分析与探究方案的优化：在学生进行实验探究过程中，由于实验操作的不熟练、仪器的精度限制、气体的逸出或进入等因素，可能会导致实验结果出现一定的误差，如何引导学生正确分析这些误差产生的原因，并在此基础上对实验方案进行改进和优化，培养学生的科学探究精神和实践能力，是教学过程中的又一难点。 四、教学过程 一、课程导入 教师：同学们，在前面的学习中，我们已经知道了物质会发生各种各样的化学变化，比如铁的生锈、蜡烛的燃烧等等。那大家有没有想过，在这些化学变化过程中，物质的质量会发生怎样的变化呢？是增加、减少还是不变呢？这就是我们今天要一起探究的问题 —— 化学变化中的质量守恒。 二、质量守恒定律的探究实验 （一）白磷燃烧实验 教师：现在我们先来看第一个实验 —— 白磷燃烧实验。老师在这个密闭的锥形瓶中放入了少量白磷，大家观察一下锥形瓶和瓶内物质的初始状态，并记录下此时天平的示数。 （学生观察并记录） 教师：接下来，我将通过加热的方式点燃白磷，大家注意观察实验现象哦。 （教师点燃白磷，白磷燃烧产生大量白烟，学生发出惊叹声） 教师：好啦，白磷燃烧结束了。大家再看看此时锥形瓶内的情况，以及天平的示数有没有变化呢？ 学生：老师，好像天平的示数没有变！ 教师：非常好，大家都观察得很仔细。那我们来思考一下，为什么白磷燃烧后质量没有改变呢？ （二）铁钉与硫酸铜溶液反应实验 教师：接下来，我们再做一个实验 —— 铁钉与硫酸铜溶液反应实验。这里有一个装有硫酸铜溶液的烧杯，我将一根铁钉放入其中，大家同样先观察一下实验前各物质的状态和天平的示数。 （学生观察并记录） 教师：大家仔细看，铁钉放入硫酸铜溶液后会发生什么现象呢？ （学生们专注地看着实验，发现铁钉表面逐渐覆盖一层红色物质，溶液颜色也逐渐变浅） 教师：好，现在反应进行了一段时间了，我们再来看看天平的示数有什么变化。 学生：老师，天平还是平衡的！ 教师：没错，通过这两个实验，我们似乎发现了一个规律，那就是在化学反应前后，物质的总质量好像是不变的。但这只是我们通过这两个实验得到的初步结论，是不是所有的化学反应都遵循这样的规律呢？还需要我们进一步探究和验证。 三、质量守恒定律的内容讲解 教师：经过科学家们大量的实验研究和理论分析，发现了一个重要的定律 —— 质量守恒定律。其内容是：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。同学们，大家想一想，为什么化学反应前后物质的总质量会守恒呢？ 四、质量守恒定律的微观解释 教师：为了理解质量守恒定律的本质原因，我们从微观的角度来分析一下化学反应的过程。比如说氢气和氧气反应生成水这个化学反应，我们用微观粒子模型来表示。 （教师在黑板上画出氢分子、氧分子以及水分子的微观模型） 教师：大家看，在化学反应中，氢分子和氧分子破裂成氢原子和氧原子，这些原子再重新组合成水分子。在这个过程中，原子的种类有没有改变呢？ 学生：没有改变。 教师：那原子的数目呢？ 学生：也没有改变。 教师：非常好！原子的质量会不会改变呢？ 学生：不会改变。 教师：所以说，化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变，这就是质量守恒定律的微观本质。 五、质量守恒定律的应用 （一）解释生活中的化学现象 教师：现在我们已经知道了质量守恒定律，那我们就可以用它来解释一些生活中的化学现象了。比如，镁条在空气中燃烧后，为什么质量会增加呢？ 学生：因为镁条和空气中的氧气发生了反应，生成了氧化镁，所以质量增加了。 教师：非常棒！那蜡烛燃烧后质量为什么会减少呢？ 学生：因为蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水，这些物质跑到空气中去了，所以质量减少了。 （二）化学计算中的应用 教师：质量守恒定律在化学计算中也有着广泛的应用。比如说，已知在一定条件下，4g 氢气和足量氧气完全反应，能生成多少克水呢？根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，我们可以通过氢气的质量来计算生成水的质量。首先写出氢气和氧气反应生成水的化学方程式：2H₂ + O₂ = 2H₂O，从方程式中可以看出氢气和水的质量比为 4:36。已知氢气质量为 4g，设生成水的质量为 x，则 4:36 = 4g:x，解得 x = 36g。所以能生成 36 克水。大家明白了吗？ 学生：明白了！ 六、课堂总结 教师：今天我们一起探究了化学变化中的质量守恒定律，通过实验验证了质量守恒定律的内容，从微观角度解释了其本质原因，还学习了它在生活和化学计算中的应用。同学们，质量守恒定律是化学学科中非常重要的一个定律，希望大家课后能够多做一些相关的练习题，加深对它的理解和掌握。 五、板书设计 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$