第五单元课题1铜和氧气反应前后质量的测定实验及改进课件-2025-2026学年九年级化学人教版（2024版）上册

铜和氧气 反应前后质量的测定实验 5-1 质量守恒定律 第一课时 教师：汪晓琴 学校：甘孜藏族自治州海螺沟景区磨西镇中学校 好 好 学 习 天 天 向 上 目录 CONTENTS 操作及现象 02 核心素养目标 01 数据和分析 03 改进及应用 04 好 好 学 习 天 天 向 上 核心素养目标 PART 01 好 好 学 习 天 天 向 上 01 核心素养目标 PART 01 化学观念层面——质能守恒 1.建立物质守恒观念，明确铜与氧气反应前后元素种类和原子个数不变，从微观层面理解反应前后物质总质量守恒的本质原因，能运用该观念解释实验中质量的变化情况。​ 2.深化对化学反应的认识，理解铜和氧气的反应是有新物质生成的化学变化，且反应过程中伴随能量的变化，认识到化学变化遵循一定的规律。 01 科学思维层面 PART 01 （1）运用分析与综合的思维方法，对铜和氧气反应前后质量测定实验的现象、数据进行分析，综合得出实验结论，理解实验现象与化学反应本质之间的联系。​ （2）发展抽象与概括思维，从铜和氧气的反应推广到其他化学反应，概括出质量守恒定律在化学反应中的普遍适用性，形成对化学变化的规律性认识。​ （3）培养批判性思维，对实验装置的改进方案进行评估，思考现有改进方案的优缺点，提出进一步优化的可能，不盲从既定结论。 “对比—归纳”的方法、创新思维 01 科学探究与实践层面 PART 01 （1）操作规范、安全第一 掌握科学探究的基本方法，能根据实验目的设计铜和氧气反应前后质量测定的实验方案，包括实验装置的选择与改进、实验步骤的规划等，并能按照方案进行实验操作，获取实验数据。 （2）学会分析现象背后的本质 学会对实验结果进行反思与评价，分析实验中出现的异常现象和数据偏差，找出原因并提出改进措施，培养解决实际问题的能力。 01 科学态度与责任层面 PART 01 实事求是 （1）树立严谨的科学态度，在实验操作和数据记录过程中做到实事求是，准确无误，认识到科学研究中细节的重要性，避免因操作不当或数据误差导致错误结论。 （2）培养可持续发展意识，在实验改进中考虑药品的节约、实验废弃物的处理等问题，树立绿色化学理念，认识到化学实验应与环境和谐发展。 绿色化学 操作及现象 PART 02 好 好 学 习 天 天 向 上 02 实验操作及步骤： PART 02 实验步骤 1.称量反应前物质的总质量m1 2.将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察现象 3.冷却后，称量反应后物质的总质量m2 02 铜粉在密闭容器内加热实验 PART 02 01 实验步骤 法律依据 02 实验现象 PART 02 01 02 03 04 铜粉：部份铜粉逐渐变黑 气球：先变大，后变小，最终变瘪（扁） 天平：保持平衡（示数基本不变） 其他：空气震动时，天平示数会发生变化 02 实验现象分析 PART 02 由于铜粉过量，而锥形瓶内空气中氧气含量有限，因此部分铜粉未变黑。 加热，压强增大，气体受热膨胀；消耗氧气，生成固体，温度逐渐恢复至室温，压强变小，气球变瘪。 反应前后总质量不变， 说明化学反应遵守质量守恒定律。 电子天平工作原理是电磁力与物体重力的平衡，故空气流动或桌面震动都会使示数发生轻微的变化。 铜粉 天平 气球 示数 02 思考：装置设计原理 PART 02 01 橡胶塞的作用： 密封——减少干扰； 还能缓冲压强，防止胶塞被冲开。 数据及分析 PART 03 好 好 学 习 天 天 向 上 03 数据分析：反应前 Cu + O2 CuO 加热 锥形瓶 单孔橡皮塞 （含气球） 铜粉 氧气 氮气、稀有气体等 03 数据分析：反应后 锥形瓶 单孔橡皮塞 （含气球） 氧化铜 氮气、稀有气体等 剩余的铜 Cu + O2 CuO 加热 03 数据分析 氧气 氧化铜 锥形瓶 单孔橡皮塞 （连气球） 氮气、稀有气体等 锥形瓶 单孔橡皮塞 （连气球） 氮气、稀有气体等 = 铜 剩余的铜 = 参加反应的铜 反应前质量总和m1 反应后质量总和m2 剩余的铜 = 03 数据分析 PART 03 氧 气 氧化铜 参加反应的铜 Cu + O2 CuO 加热 03 实验结论 PART 03 实验结论 参加反应的 和 质量之和 （大于/小于/等于）生成的 质量。 Cu + O2 CuO 加热 Cu O2 CuO 等 于 符号表达式书写： 改进及应用 PART 04 好 好 学 习 天 天 向 上 04 （1）小结：该反应的作用 PART 04 测定氧气的含量 连接一个有刻度的注射器或压强传感器后，就可以通过计算或者数据分析得出空气中氧气的体积分数。 制备氧化铜 氧化铜被用作工业反应催化剂、制作电池、生产玻璃和陶瓷，电镀和颜料，甚至农业领域中。 04 （1）小结：该反应的作用 PART 04 验证质量守恒定律 在密闭容器中，该实验可以得出参与化学反应的物质（反应物）质量和生成物质质量相等。 检验真假黄金 真金不怕火炼；而部分假黄金中添加了铜，一经加热，就会变黑。 04 （2）实验评价 PART 04 实验优点 较2012版教材利用磷加热测定反应前后质量关系的实验，铜粉加热实验无污染物产生，也无爆燃的火星点燃气球，实验装置密封，实验结果准确度高。 04 （3）实验改进 PART 03 实验缺点 1.铜粉价格昂贵； 2.反应需加热较长时间 （3—5min)，浪费燃料； 3.待装置完全冷却，需要8min。 04 （4）融会贯通——综合应用与练习 PART 04 1.用如图所示装置来测定空气中氧气的含量(已知:铜粉在加热的条件下能 与空气中的氧气反应生成黑色固体氧化铜),对该实验认识错误的是( ) A. 铜粉用量要足够 B. 实验结束后冷却到室温才能读数 C. 气球的作用是调节气压,防止胶塞被冲开 D. 在正常操作情况下,反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积的1/5 04 参考答案： PART 04 1.【正确答案] D A. 该实验中为了耗尽密闭容器中的氧气,故要求铜要过量,故正确; B. 实验结束后玻璃管中的气体处于受热膨胀状态,故要待温度冷却 后才能读数,故正确; C. 实验中气球的作用是调节气压,防止胶塞被冲开,故正确; D. 在正常操作情况下,反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前 整个密闭体系中的气体体积的,故错误。故选D。 04 （4）融会贯通——综合运用与练习 PART 04 2. 通过对铜粉加热的实验的学习，你能说说生活中 如何鉴别黄铜（ Cu--Zn合金）和黄金（Au）的方法吗？ 04 参考答案： PART 04 2.方法：取样，加热， 若变黑 则是黄铜，若无变化 则是黄金。 操作 现象 结论 现象 结论 04 小结 PART 03 实验总结： 1. 使用酒精灯要注意安全。 2. 观察现象要全面 ——物质现象 ——压力现象 ——天平现象 3.改进实验要合理 ——变废为宝、零排放 感谢您的观看 红铜遇火烤，黑装身上套。 TO PROMOTE THE THEME OF PUTONGHUA PPT 好 好 学 习 天 天 向 上 教师：汪晓琴 学校：甘孜藏族自治州海螺沟景区磨西镇中学校 $