5.1质量守恒定律 （第一课时） 教学设计--2025-2026学年九年级化学人教版上册

该初中化学教学设计聚焦质量守恒定律的内涵及微观本质，通过播放蜡烛燃烧消失、铁钉生锈质量增加的生活视频，结合拉瓦锡定量实验贡献提问，搭建从生活现象到科学探究的学习支架，引导学生思考反应前后质量变化。 特色在于实验探究与微观分析融合，通过铜与氧气（演示）、铁与硫酸铜（分组）的密闭体系实验（科学探究与实践），归纳定律内涵，再从原子种类、数目、质量不变解释本质（科学思维），融入化学史培养严谨态度（科学态度与责任）。助力学生形成守恒观念和实验能力，帮助教师突出重难点，提升教学实效。

教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 九年级 学期 秋季 课题 5.1质量守恒定律 （第一课时） 教学目标 1.通过实验探究，认识质量守恒定律，理解化学反应前后物质总质量不变的规律，形成定量研究化学变化的守恒观念。 2.基于实验现象与数据，运用归纳推理得出质量守恒定律；能从原子种类、数目、质量不变的微观角度解释定律本质，建立“宏观现象—微观本质”的关联思维。 3.参与设计并完成密闭体系下的化学实验，掌握称量、加热等实验操作技能；能分析实验误差，评价实验方案的合理性，体验科学探究的完整流程。 4.了解拉瓦锡的定量实验贡献，感受化学学科定量研究的发展历程；养成严谨求实的实验态度，认识质量守恒定律在化工生产等领域的应用价值。 重难点 （一）教学重点 1.通过实验探究得出质量守恒定律的内涵。 2.理解质量守恒定律的微观本质。 （二）教学难点 1.理解质量守恒定律中“参加反应的各物质”的含义，避免将未反应的物质计入反应物质量。 2.解释开放体系中化学反应的质量变化（如气体逸出、气体参与）与质量守恒定律的一致性。 教学过程 （一）情境导入：问题驱动，激发兴趣（5分钟） 现象呈现：播放两段生活场景视频——① 生日蜡烛点燃后逐渐变短，最终“消失”；② 铁钉长期放置在潮湿空气中生锈，表面出现红棕色物质，质量似乎增加。 互动提问： 蜡烛燃烧后“消失”了，它的质量真的凭空消失了吗？ 铁钉生锈后质量增加，增加的质量来自哪里？ 化学反应前后，物质的总质量到底会如何变化？是增加、减少还是不变？ 历史引入：介绍18世纪化学家拉瓦锡的贡献——他摒弃了“燃素说”，通过精确的定量实验（如氧化汞分解实验）发现化学反应前后物质总质量不变，为质量守恒定律的建立奠定了基础。 主题引出：今天我们就像拉瓦锡一样，通过实验探究“化学反应前后物质的质量关系”，揭开质量守恒的奥秘。板书主题：5.1 质量守恒定律。 （二）探究新知：实验验证，得出结论（20分钟） 1. 提出猜想，设计方案 学生猜想：引导学生结合已有认知，提出三种可能的猜想——① 反应后总质量增加；② 反应后总质量减少；③ 反应后总质量不变。 方案设计： 教师讲解：为了准确测定反应前后的质量，实验需在密闭体系中进行，避免气体逸出或外界气体进入导致质量测量误差。 明确实验方案：选取两个典型反应进行探究，覆盖“有气体参与”和“无气体参与”两种类型： 方案一（演示实验）：铜与氧气的反应（有气体参与）。装置：锥形瓶底部铺少量铜粉，单孔橡胶塞连接系有小气球的玻璃导管，保证装置密闭。 方案二（分组实验）：铁与硫酸铜溶液的反应（无气体参与）。装置：锥形瓶内放入打磨干净的铁丝，小试管中盛放硫酸铜溶液，将小试管小心放入锥形瓶内（不倾倒溶液），塞紧橡胶塞，保证装置密闭。 2. 实验操作，记录现象与数据 演示实验（方案一：铜与氧气反应）： 操作步骤：① 称量反应前整套装置的总质量（m₁），记录数据；② 将锥形瓶放在陶土网上，用酒精灯均匀加热铜粉部位；③ 观察实验现象（铜粉颜色变化、气球变化）；④ 待装置完全冷却至室温后，再次称量整套装置的总质量（m₂），记录数据。 现象记录：铜粉由紫红色逐渐变为黑色；小气球先膨胀后收缩（加热时瓶内气体受热膨胀，反应后氧气被消耗，气体减少，气球收缩）。 数据记录：示例——m₁=62.4g，m₂=62.4g，得出m₁=m₂。 分组实验（方案二：铁与硫酸铜溶液反应）： 操作步骤：① 小组分工：1人称量、1人操作、1人观察、1人记录；② 称量反应前整套装置的总质量（m₁），记录数据；③ 取下锥形瓶，倾斜锥形瓶使硫酸铜溶液与铁丝充分接触；④ 观察实验现象（铁丝表面、溶液颜色变化）；⑤ 反应结束后，再次称量整套装置的总质量（m₂），记录数据。 现象记录：铁丝表面有红色固体析出；溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。 数据记录：各小组记录真实数据，示例——m₁=85.6g，m₂=85.6g，得出m₁=m₂。 安全提示：实验过程中避免锥形瓶倾倒，防止溶液洒出；实验结束后及时清理实验器材。 3. 分析数据，得出结论 小组讨论：对比两个实验的反应前后质量数据，能得出什么共同结论？ 全班交流：各小组分享实验数据与结论，教师引导学生发现“两个实验中反应前后装置总质量均相等”。 结论总结：教师结合大量类似实验的结果，总结得出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。 关键术语解读： “参加化学反应的各物质”：指实际参与反应的物质，未反应的剩余物质不能计入（如过量的铜粉、未反应的铁丝）。 “生成的各物质”：包括反应生成的固体、液体、气体等所有物质（如铜与氧气反应生成的氧化铜固体）。 “质量总和”：需将所有反应物或生成物的质量相加，不能遗漏任何一种物质。 （三）深化理解：微观探析，揭示本质（12分钟） 问题引导：为什么化学反应前后物质的总质量会守恒呢？我们可以从微观角度（原子、分子）寻找答案。 总结本质：教师引导学生得出——化学反应的本质是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子的过程；在这个过程中，原子的种类没有改变、原子的数目没有增减、原子的质量没有变化，因此化学反应前后物质的总质量必然守恒。 口诀强化：引导学生记忆“原子三不变，质量必守恒”（原子种类、数目、质量不变）。 （四）应用拓展：解释现象，巩固提升（5分钟） 情境回归：结合导入环节的两个生活现象，引导学生用质量守恒定律解释： 蜡烛燃烧：蜡烛与空气中的氧气反应，生成二氧化碳和水（气体），如果将生成的气体全部收集起来，蜡烛和氧气的质量总和等于生成的二氧化碳、水和未反应的蜡烛的质量总和，因此“消失”的蜡烛实际转化为了气体物质。 铁生锈：铁与空气中的氧气、水反应生成铁锈，铁锈的质量等于参加反应的铁、氧气和水的质量总和，因此铁锈质量比原来的铁大。 即时练习： 判断：“1g氢气和1g氧气反应，生成2g水”是否正确？（引导学生分析：根据质量守恒定律，需考虑“参加反应”的比例，1g氢气与8g氧气完全反应生成9g水，1g氧气只能与0.125g氢气反应，因此生成水的质量小于2g，纠正“简单相加”的错误认知。） 解释：为什么用碳酸钠与盐酸反应时，若在敞口容器中进行，反应后总质量会减少？（引导学生发现：反应生成的二氧化碳气体逸出，未被称量，因此敞口容器中总质量减少，但如果在密闭容器中进行，总质量仍会守恒。） （五）课堂总结：梳理脉络，强化认知（3分钟） 1.师生共同梳理本节课核心内容： 核心结论：质量守恒定律的内涵（参加反应的各物质质量总和=生成的各物质质量总和）。 本质原因：原子种类、数目、质量不变。 关键注意：实验需在密闭体系中进行（避免气体逸出/进入）；明确“参加反应”的物质范围。 2.教师寄语：质量守恒定律是化学定量研究的基础，它让我们从“看现象”走向“算质量”。希望同学们能带着今天的探究精神，继续探索化学变化中的更多规律，用科学的眼光解释生活中的化学现象。 学科网（北京）股份有限公司 $