5.1质量守恒定律---2025-2026学年九年级化学人教版(2024)上册

2025-2026年人教版九年级化学上册教学设计 5.1质量守恒定律 教学分析： 质量守恒定律属于新课标“物质的化学变化”主题中“化学反应的定量关系”部分。质量守恒定律是初中化学学习的唯一一个定律，构成了化学学科的基础，是初中化学教学的重点。该定律的学习需要学生在对大量实验观察、分析、总结的基础上自己建构概念，需要学生从微观的角度解释质量守恒定律的本质。质量守恒定律的发现在化学史上经历了艰辛和曲折的过程，这个过程展现了科学家们继承、发展、创新和坚持不懈等精神，是鲜活的学科育人资料。质量守恒定律是学生从定性学习化学到定量学习化学的转折点，是学生学习化学的分水岭，也是化学方程式书写和定量计算的依据。 质量守恒定律是自然界重要的客观规律，也是学生认识化学反应从定性迈向定量的起点。在这一节的学习之前，学生对微观粒子的模型与符号已有较系统的认识，对氧气的性质、氧气的制取中涉及的化学反应已有定性的认识。但学生对化学反应的认识仅停留在现象的观察、产物的识别和性质的认识上，对化学反应发生过程中定量的关系缺乏认识和思考。从能力上看，学生有动手实验的经历，但独立开展实验探究的能力仍较为薄弱。因此在教学中，要让学生亲历史实品评、方案设计、科学测量，把握定律的含义及形成历程，完善对“实验与定律”“宏观与微观”的认识，发展化学学科关键能力，提升化学核心素养。 教学目标： 1.利用定量实验探究化学反应中反应物与生成物的质量关系，认识化学反应中各物质间存在定量关系，培养证据推理能力；能正确描述质量守恒定律，体会从定量视角探究化学变化的重要性，能运用质量守恒定律解决生活中的一些相关问题。 2.通过对镁条燃烧前后物质总质量变化及盐酸与碳酸钠反应前后物质总质量变化的探究，培养学生反思评价能力，进一步理解质量守恒定律，认识所有的化学反应均遵守质量守恒定律。 3.通过对质量守恒定律宏观、微观本质的探究，形成宏观、微观相结合的化学思想，理解质量守恒定律的微观本质。 教学重点：质量守恒定律的含义及其应用。 教学难点： 1.对质量守恒定律本质的理解。 2.质量守恒定律的应用。 教学用具： 试剂：铁丝、硫酸铜溶液、铜粉、稀盐酸、碳酸钠、镁条。 仪器：托盘天平、烧杯、锥形瓶、橡胶塞、单孔橡胶塞、玻璃导管、试管、镊子、药匙、坩埚钳、陶土网、酒精灯。 实验用品：称量纸、砂纸、火柴、气球。 学科网（北京）股份有限公司 教学思路： 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 环节一 回顾历史 提出问题 历史上波义耳和拉瓦锡曾做过相似实验： 那么化学反应前后物质的总质量如何变化? 思考问题。 利用化学史的相关知识提出问题，一是激发学生的学习兴趣，二是让学生感受到质量守恒定律的发现经历了曲折的过程，培养学生严谨求实的科学态度。 学科网（北京）股份有限公司 教师活动 学生活动 设计意图 环节二 猜想与假设 要求学生对问题作出猜想。 思考，作出猜想： 猜想1：反应后物质的总质量不变； 猜想2：反应后物质的总质量减少； 猜想3：反应后物质的总质量增加。 培养学生科学探究能力。 环节三 设计与实验 问题1：测定化学反应前后的质量，需用到什么仪器?你能说说使用该仪器的注意事项吗? 问题2：铜粉在加热的条件下可与空气中的氧气反应生成氧化铜，如果我们利用这个反应来探究化学反应前后物质总质量的变化，你认为应该如何操作?请你和小组同学讨论后，制定方案并进行实验。 【讲解】该实验应该在密闭容器中进行，为防止实验过程中橡胶塞冲出，应用气球缓冲，可参考教材装置。 问题3：已知铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，如果我们选择铁丝与硫酸铜溶液反应来探究化学反应前后物质总质量的变化，你认为应该如何操作?请你和小组同学讨论后，制定方案并进行实验。 思考、讨论并回答问题： 1.称量质量的仪器是托盘天平。使用时需注意左物右码；为防止试剂腐蚀托盘，需在两托盘中各垫一张等质量的称量纸…… 2. 3. 在讨论的基础上，进行实验，并记录实验现象，得出结论1：化学反应前后物质的总质量不变。 培养学生探究能力和实验操作能力。 环节四 数据分析 1.我们先分析铜粉与氧气反应的实验数据：反应前总质量为 m₁，反应后总质量为m₂。 m₁=锥形瓶的质量+橡胶塞的质量+导管和气球的质量+铜粉的质量+瓶内空气的质量。 m₂=锥形瓶的质量+橡胶塞的质量+导管和气球的质量+剩余铜粉的质量+瓶内剩余气体的质量+反应生成氧化铜的质量。 思考、推理：根据 可得出：锥形瓶的质量+橡胶塞的质量+导管和气球的质量+铜粉的质量+瓶内空气的质量=锥形瓶的质量+橡胶塞的质量+导管和气球的质量+剩余铜粉的质量+瓶内剩余气体的质量+反应生成氧化铜的质量。推得：铜粉的质量+瓶内空气的质量=剩余铜粉的质量+瓶内剩余气体的质量+反应生成氧化铜的质量。 所以，(铜粉的质量-剩余铜粉的质量)+(瓶内空气的质量-瓶内剩余气体的质量)=反应生成氧化铜的质量，即参加反应的铜粉的质量+参加反应的氧气的质量=反应生成氧化铜的质量。 培养学生证据推理能力。 学科网（北京）股份有限公司 教师活动 学生活动 设计意图 2.我们对铁丝与硫酸铜溶液反应的数据进行分析：反应前总质量为 m₁，反应后总质量为m₂。 m₁=锥形瓶的质量+橡胶塞的质量+硫酸铜的质量+水的质量+铁丝的质量。 m₂=锥形瓶的质量+橡胶塞的质量+剩余硫酸铜的质量+水的质量+剩余铁丝的质量+反应生成的铜的质量+反应生成的硫酸亚铁的质量。 【归纳】通过这两个实验，我们可得出：化学反应前后物质的总质量不变，即猜想 1正确。 思考、推理：根据 可得出：锥形瓶的质量+橡胶塞的质量+硫酸铜的质量+水的质量+铁丝的质量=锥形瓶的质量+橡胶塞的质量+剩余硫酸铜的质量+水的质量+剩余铁丝的质量+反应生成的铜的质量+反应生成的硫酸亚铁的质量。 推得：(硫酸铜的质量-剩余硫酸铜的质量)+(铁丝的质量-剩余铁丝的质量)=反应生成的铜的质量+反应生成的硫酸亚铁的质量，即参加反应的硫酸铜的质量+参加反应的铁的质量=反应生成的铜的质量+反应生成的硫酸亚铁的质量。 在推理的基础上，得出结论2：参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。 环节五反思质疑 所有的化学反应都遵守质量守恒定律吗? 思考。 培养学生的创新能力，发展学生的高阶思维。 环节六 实验探究 1.已知盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，请同学们探究该反应前后物质总质量的变化。 2.镁条燃烧发出耀眼的白光，会损伤眼睛，注意保护眼睛。老师演示：称取一定质量的镁条，然后点燃，再收集坩埚钳上、陶土网上的白色物质，在称其质量前，让学生猜想镁条燃烧前后总质量的变化，再称其质量。 【讲解】镁燃烧前后物质的总质量不变，即参加反应的镁的质量+参加反应的氧气的质量=反应生成的氧化镁的质量，因此反应后固体的质量增加，但实验中有白烟产生，有部分氧化镁逸散到空气中，同时坩埚钳上的白色固体也不一定能完全收集到，即实验中有部分氧化镁损失了，因此反应后称得固体的质量可能小于、等于或大于反应前镁条的质量。 1.进行实验： 随着反应的进行，天平指针向右偏转。 2.对镁条燃烧前后物质总质量的变化进行猜想。 培养学生的探究能力和分析能力，加深对质量守恒定律的理解。 环节七 分析与结论 引导学生进行分析。 【归纳】大量的实验表明，化学反应都遵守质量守恒定律，对一些看似不符合质量守恒定律的反应，只能用质量守恒定律才能解释。 1.分析：反应中有二氧化碳气体生成，称量反应后物质的总质量时没有称量反应生成的二氧化碳的质量，因此反应后质量变小。 2.分析镁条燃烧前后物质总质量变化的原因。 学科网（北京）股份有限公司 教师活动 学生活动 设计意图 环节八 拓展延伸 【提问】为什么所有的化学反应都遵守质量守恒定律?请从宏观和微观两个视角进行探讨。 特别提醒： (1)一切化学反应都遵守质量守恒定律。 (2)没有参加化学反应的物质的质量不计入参加反应的物质的质量总和中。 (3)质量守恒定律是质量的守恒，不是体积的守恒。 思考： 宏观：化学反应中元素的种类和质量都不变。 微观：化学反应中原子的种类、数目和质量都不变。 培养学生宏微结合的思维方式。 环节九 小结提升 1.【提问】如何评价波义耳和拉瓦锡的实验及结论? 2.简介质量守恒定律的发现史。 3.小结本节课内容。 思考：两者的反应均有气体参加，但波义耳的实验是在敞口容器中进行的，拉瓦锡的实验是在密闭容器中进行的。 倾听。 从质量守恒定律发现史中体会和学习科学家严谨求实的科学态度和精神。 教学反思： 1.对铜与氧气反应、铁与硫酸铜反应的实验数据测定是否准确?数据分解是否到位? 2.从“化学反应前后物质的总质量不变”至“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”，学生是否能准确理解? 3.学生对镁条燃烧前后固体质量的变化，能否用语言准确表述出来? 4.从微观角度理解质量守恒定律时，是否能更好地利用模型的思想? 5 学科网（北京）股份有限公司 $$