内容正文:
课题1 质量守恒定律
化学观念:通过实验探究认识质量守恒定律,知道质量守恒定律的内容并理解其内涵。
科学思维:初步学会运用观察、实验等手段获取化学事实,能对不同的观点和方案提出自己的见解,发展创新思维能力。
科学探究与实践:通过对质量守恒定律的实验探究,能主动提出有探究价值的问题,从问题和假设出发确定探究目标,设计和实施探究方案,获取证据并分析得到结论。
科学态度与责任:通过体验质量守恒定律的发现过程,感悟科学家严谨求实的科学探究精神,培养学生的科学观念和科学素养。
教学重点:质量守恒定律的实验探究、理解及应用。
教学难点:从微观角度认识在一切化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减。从定量的角度认识化学变化的规律。
[视频引入]“狄仁杰的疑惑”。
[问题驱动]蜡烛越烧越短,质量变小,是否说明化学反应后物质的质量会减少?经测量金属生锈后质量变大了,是否说明化学反应后物质的质量会增加?物质发生化学变化时,质量到底如何变化呢?
任务一 亲身体验,得出定律
教师活动
学生活动
[过渡]实验是检验真理的唯一标准,接下来我们通过几组实验来探究化学反应前后物质的质量关系。
[提问]当物质发生化学反应生成新物质时,参加反应的物质的质量总和与生成物的质量总和有什么关系?
[实验1]铜与氧气反应前后质量的测定。
[引导]观看实验视频或教师实验(或分组实验),观察并记录实验现象,完成表格。注意观察:锥形瓶内铜加热前后的现象、气球的变化情况、化学反应前后质量的变化情况。
[思考]1.气球的作用是什么?2.橡胶塞的作用是什么?3.如果没有它们,实验可能出现哪些结果?
[实验2]铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定。
[预测]①化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量相等。
②化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量不相等。
[观察并记录]
实验
现象
红色粉末逐渐变为黑色,小气球先变鼓后变瘪
文字
表达
式
铜+氧气氧化铜
(Cu) (O2) (CuO)
天平
示数
不变
结论
参加反应的物质总质量=反应后生成的物质总质量
m(Cu)+m(O2)=m(CuO)
[讨论交流]
1.调节装置内的压强。
2.保证反应在密闭体系中进行。
3.铜粉与氧气反应,锥形瓶内气体减少,外界空气会进入锥形瓶,导致化学反应前后质量不相等
[引导]观看实验视频或教师实验(或学生动手实验),观察并记录实验现象,完成表格。注意观察:
1.铁丝表面和溶液颜色的变化情况。
2.化学反应前后质量的变化情况。
[总结]大量实验证明,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。这个规律叫作质量守恒定律。
[提问]所有的化学反应都遵循质量守恒定律吗?
[实验3]盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定。
[引导]观看实验视频或教师实验(或学生动手实验),观察并记录实验现象。
注意观察:
1.烧杯中盐酸与碳酸钠粉末反应的现象。
2.化学反应前后质量的变化情况。
[实验4]镁条燃烧前后质量的测定。
[引导]观看实验视频或教师实验(或学生动手实验),观察并记录实验现象。
注意观察:
1.镁条燃烧的现象。
2.化学反应前后质量的变化情况。
[提问]
1.上述两个实验为什么会出现这样的实验结果?
2.上述两个化学反应是否遵循质量守恒定律?
3.若要使天平平衡或天平示数不变,可采取什么方法?
[总结]
1.通过实验验证质量守恒定律时,实验中必须发生化学变化,对于有气体参加或生成的化学反应,实验必须在密闭容器中进行。
2.所有的化学反应都遵循质量守恒定律,只适用于化学变化,不适用于物理变化。
3.计算时用真正参加反应的那一部分物质,反应物如果有剩余,剩余部分不能计算在内。
4.总和:不能漏掉气体物质
[观察并记录]
实验
现象
铁丝表面有红色固体物质析出,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色
文字
表达
式
铁 + 硫酸铜 铜+硫酸亚铁
(Fe) (CuSO4) (Cu) (FeSO4)
天平
示数
不变
结论
参加反应的物质总质量=反应后生成的物质总质量
m(Fe)+m(CuSO4)=m(FeSO4)+m(Cu)
[观察并记录]
实验
现象
固体粉末溶解,产生大量气泡;天平向右倾斜
文字
表达
式
碳酸钠 + 盐酸 氯化钠 +水+
(Na2CO3) (HCl) (NaCl) (H2O)
二氧化碳
(CO2)
实验
结论
反应前烧杯中的总质量 > 反应后烧杯中的总质量
[观察并记录]
实验
现象
镁条剧烈燃烧,产生耀眼的白光,生成白色固体,同时还有白烟产生
文字表
达式
镁 + 氧气 氧化镁
(Mg) (O2) (MgO)
实验
结论
反应前固体的总质量 < 反应后固体的总质量
[讨论交流]
1.盐酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中,导致实验中称量的反应前的总质量大于反应后的总质量;镁条燃烧消耗了空气中的氧气,导致实验中称量的反应前的总质量小于反应后的总质量。
2.一切化学反应都遵循质量守恒定律。
3.使反应在密闭容器中进行
任务二 深入本质,理解原因
教师活动
学生活动
[过渡]从宏观看,化学变化有新物质生成,且反应前后物质的质量相等,从微观看,化学反应的本质是分子分解成原子,原子重新组合成分子,那么从微观角度来看,质量守恒的本质是什么
[提问]以氢气在氧气中燃烧生成水为例,分析化学反应前后分子、原子的种类、数目和质量的变化情况,完成表格。
[总结]质量守恒的本质:化学反应前后,原子的种类和数目不变,原子的质量也没有改变
[讨论交流,填表]
项目
不变
改变
可能改变
宏
观
质量总和、元素种类、元素质量
物质种类
元素化合价
微
观
原子种类、原子数目、原子质量
分子种类
分子数目
任务三 学以致用,强化知识
教师活动
学生活动
[情境再现]
1.蜡烛越烧越短,质量变小,这是否说明化学反应后物质的质量会减少?
2.经测量金属生锈后质量变大了,这是否说明化学反应后物质的质量会增加?
3.这两个反应是否遵守质量守恒定律
[讨论交流]
1.蜡烛燃烧时,蜡烛中的碳、氢元素与氧气反应生成二氧化碳和水,以气体形式逸散到空气中,所以蜡烛质量减轻。
2.铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生化学反应生成铁锈,参与反应的氧气和水的质量包含在铁锈增加的质量中。
3.所有化学反应都遵守质量守恒定律
教师活动
学生活动
[任务]请以思维导图的形式,总结本堂课的知识
[交流]小组合作,完成思维导图
课题1 质量守恒定律
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