第五单元课题1 质量守恒定律教案-2025-2026学年九年级化学人教版上册

《课题1 质量守恒定律》 姓名： 学科：化学 年级：九年级上册 课时：预习1课时 授课教师： 内容概览 本课题是化学定量研究的基础，先通过白磷燃烧、铁钉与硫酸铜溶液反应两个经典实验，引导学生观察反应前后物质的质量变化，归纳得出质量守恒定律的核心内容：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。再从微观角度（原子的种类、数目、质量不变）揭示定律的本质原因，解释实验中看似 “不守恒” 的现象（如气体参与 / 生成的反应）。 四维核心素养 科学观念：建立 “化学反应前后物质总质量守恒” 的化学核心观念，理解宏观现象与微观本质的联系。 科学探究与创新意识：通过设计、操作对比实验，培养观察、分析、归纳实验现象的能力，形成严谨的探究思维。 科学思维：学会从微观角度解释宏观守恒现象，建立 “宏微结合” 的化学思维方式，提升逻辑推理能力。 科学态度与责任：体会定量实验在化学研究中的重要性，培养实事求是、严谨求实的科学态度，认识化学定律的应用价值。 重难点 重点：质量守恒定律的内容理解与验证，能运用定律解释简单的化学反应质量变化问题。难点：从原子的种类、数目、质量不变的微观角度，阐释质量守恒定律的本质；解决有气体参与或生成的反应中，质量守恒定律的验证实验设计问题。 教学过程 导入新课：创设情境，引发认知冲突 教师提出问题：“我们知道化学反应会生成新物质，那么反应前后物质的总质量会发生变化吗？是增加、减少还是不变？” 引导学生结合生活经验猜想，有的学生可能认为蜡烛燃烧后质量减少，有的认为铁生锈后质量增加，还有的认为不变。教师对学生的猜想不做评判，只是引导学生思考：“生活中的直观现象可能带有片面性，化学上需要通过严谨的定量实验来验证猜想。”设计意图：从学生熟悉的生活化学现象入手，制造认知冲突，激发学生的探究兴趣和好奇心，让学生带着问题进入课堂，同时明确化学研究的定量性特点，为实验探究做好铺垫。 新知探究一：设计并完成密闭体系的质量守恒实验 教师展示白磷燃烧实验装置：带橡皮塞的锥形瓶、玻璃棒、天平，介绍实验用品和注意事项，强调锥形瓶保持密闭。 指导学生分组实验：第一步，将白磷、玻璃棒放入锥形瓶，塞紧橡皮塞，放在天平左盘，右盘加砝码使天平平衡，记录天平平衡状态；第二步，用玻璃棒引燃白磷，观察到白磷燃烧，产生大量白烟，锥形瓶内壁出现水雾；第三步，待锥形瓶冷却至室温，再次将其放在天平上，观察天平是否仍保持平衡。 实验结束后，组织学生交流实验现象和结果，学生均能观察到反应前后天平保持平衡。教师引导学生分析：“白磷燃烧生成了五氧化二磷，反应前后天平平衡，说明参加反应的白磷和氧气的质量总和，等于反应后生成的五氧化二磷的质量。” 设计意图：选择白磷燃烧的密闭体系实验作为首个探究实验，操作简单、现象明显，能让学生直观感受到反应前后物质总质量不变，初步形成质量守恒的认知；分组实验让学生亲自动手，培养实验操作能力和小组合作意识，同时强调密闭体系，为后续分析开放体系实验做好对比。 新知探究二：设计并完成开放体系的质量守恒实验 教师提出问题：“如果反应在开放体系中进行，质量是否还守恒？” 展示铁钉与硫酸铜溶液反应实验用品：烧杯、铁钉、硫酸铜溶液、天平。 引导学生自主设计实验步骤，学生结合上一个实验的思路，提出先将烧杯、硫酸铜溶液放在天平上平衡，再加入铁钉，反应结束后再次称量。教师肯定学生的设计，指导学生分组实验：观察到铁钉表面逐渐覆盖一层红色物质，硫酸铜溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，反应前后天平始终保持平衡。 教师引导学生分析：“铁钉与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，该反应在开放体系中进行，没有气体参与或生成，所以反应前后物质总质量保持不变。” 同时对比两个实验，总结：“无论密闭还是开放体系，只要没有气体的进出，反应前后物质的总质量都守恒。” 设计意图：通过开放体系的对比实验，让学生明确质量守恒定律的适用条件，区分有气体和无气体参与的反应差异；让学生自主设计实验步骤，培养科学探究与创新意识，提升学生的实验设计能力和分析问题的能力。 新知探究三：分析 “看似不守恒” 的实验，完善质量守恒定律认知 教师演示两个开放体系的对比实验：实验 1，镁条在空气中燃烧，燃烧前称量镁条质量，燃烧后称量氧化镁固体质量，观察到固体质量增加；实验 2，碳酸钠与稀盐酸在烧杯中反应，反应前称量总质量，反应后称量总质量，观察到总质量减少。 引导学生讨论：“这两个实验中，天平不再平衡，是不是说明质量守恒定律不成立了？” 学生产生疑惑，教师引导学生从反应物质和生成物的角度分析：镁条燃烧时，与空气中的氧气发生了反应，参加反应的镁条和氧气的质量总和等于生成的氧化镁的质量，所以固体质量增加；碳酸钠与稀盐酸反应生成了二氧化碳气体，气体逸散到空气中，所以烧杯内物质的总质量减少。 教师提出问题：“如何改进这两个实验，让天平保持平衡？” 学生结合之前的密闭实验，提出将镁条放在密闭的容器中燃烧，将碳酸钠与稀盐酸放在带橡皮塞的密闭烧杯中反应。教师演示改进后的实验，学生观察到天平均保持平衡。 教师引导学生归纳总结质量守恒定律的完整内容：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。同时强调 “参加化学反应” 的前提，未参与反应的物质质量不计入其中。 设计意图：通过 “看似不守恒” 的实验制造新的认知冲突，让学生深入理解质量守恒定律的内涵，明确 “参加反应” 和 “所有生成物” 的关键要点；引导学生设计改进实验，培养学生的科学思维和创新意识，让学生体会到实验设计的严谨性对实验结果的影响。 新知探究四：从微观角度揭示质量守恒定律的本质 教师展示水电解的微观过程动画：水分子分解为氢原子和氧原子，氢原子相互结合成氢分子，氧原子相互结合成氧分子，引导学生观察微观粒子的变化。 组织学生小组讨论：“化学反应前后，原子的种类、数目、质量发生了什么变化？” 学生通过观察动画得出结论：化学反应前后，原子的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变。 教师总结：“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。由于原子的种类、数目、质量在反应前后均不改变，所以宏观上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。” 同时结合板书，建立 “微观本质→宏观现象” 的联系。 设计意图：利用微观动画将抽象的原子变化直观化，突破本节课的难点，让学生理解质量守恒定律的微观本质；通过小组讨论，培养学生的合作交流能力和逻辑推理能力，帮助学生建立 “宏微结合” 的化学核心思维，落实科学思维素养。 课堂小结：梳理知识，构建体系 教师引导学生自主梳理本节课的知识脉络：首先通过实验探究得出质量守恒定律的内容，然后通过分析 “看似不守恒” 的实验完善对定律的理解，接着从微观角度揭示定律的本质，最后学习了定律的应用。同时强调本节课的核心要点：一个定律（质量守恒定律）、一个本质（原子的种类、数目、质量不变）、两个注意（参加反应、关注气体）。学生自主总结，教师补充完善，形成清晰的知识体系，同时回顾本节课的探究过程，强调定量实验和严谨思维在化学研究中的重要性。设计意图：让学生自主梳理知识，培养学生的归纳总结能力和知识建构能力，帮助学生形成系统的知识体系；回顾探究过程，强化学生的科学探究意识，培养实事求是、严谨求实的科学态度，落实科学态度与责任素养。 布置作业：分层作业，拓展提升 基础作业：完成教材课后练习题，巩固质量守恒定律的基本内容和简单应用，确保全体学生掌握核心知识。 探究作业：让学生设计一个验证质量守恒定律的家庭小实验（如利用小苏打和白醋的反应，设计密闭实验装置），并记录实验过程和现象，下节课进行交流。 拓展作业：让学生查阅资料，了解质量守恒定律的发现史，体会科学家的探究过程和科学精神。 设计意图：设计分层作业，兼顾不同层次学生的学习需求，基础作业夯实核心知识，探究作业培养学生的实验设计和动手能力，拓展作业让学生了解化学史，培养科学态度与责任；家庭小实验让学生将课堂知识与生活实际结合，感受化学的实用性，激发持续的学习兴趣。 ( 第 1 页 共 6 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $