5.1质量守恒定律（第1课时）教学设计--2026-2027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探究与理解，通过波义耳与拉瓦锡“称量之争”的化学史情境导入，引导学生从定性观察转向定量分析，衔接元素符号、化学式等已有知识，为后续化学方程式书写与计算奠定基础。 资料特色在于以化学史激发兴趣，实验设计从密闭（铜粉燃烧）到敞口（铁与硫酸铜反应）再到冲突案例（碳酸钠与盐酸反应），渗透科学探究与实践，培养科学思维中的证据推理能力，帮助学生建立守恒观，为教师提供结构化教学方案，提升课堂效率与学生探究能力。

教学基本信息 教师信息 姓名+手机号 课题 第五单元 课题1 质量守恒定律（第1课时） 课型 新授课 教材 人教版九年级化学上册 授课年级 九年级 教学设计 一、指导思想和理论依据 本课设计依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》的要求，以发展学生化学学科核心素养为主旨。课标在学习主题"物质的化学变化"中要求：认识化学反应中的各物质间存在定量关系，化学反应遵守质量守恒定律；初步学会从定性和定量的视角研究物质的组成及变化；认识质量守恒定律对资源利用和物质转化的重要意义。课标强调，能通过实验探究认识质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质量关系。 教学过程注重"宏观现象—微观本质—符号表征"三重表征的化学思维方式培养。本课时从化学史和实验入手，通过波义耳与拉瓦锡的"称量之争"创设问题情境，引导学生从定性观察转向定量分析，通过红磷燃烧、铁与硫酸铜溶液反应等实验探究化学反应前后物质质量的变化，归纳得出质量守恒定律。教学中通过实验探究、数据分析、小组讨论等方法，让学生经历"提出问题→作出假设→设计实验→收集证据→得出结论"的科学探究过程，初步建立研究物质的定量视角，培养证据推理与模型认知能力。 二、教学内容分析 本课题选自人教版九年级化学上册第五单元课题1《质量守恒定律》。质量守恒定律是初中化学的一个重要化学规律，是分析物质在化学反应中的质量关系的理论依据，它的应用贯穿于整个中学化学。本课题是学生对化学的学习由生成何种物质（即定性分析）向生成多少物质（即定量分析）的过渡，在教材中起到承上启下的作用，为后续学习化学方程式的书写和化学计算奠定基础。 本节课的核心内容包括： 1. 质量守恒定律的探究：通过红磷燃烧、铁与硫酸铜溶液反应等实验，探究化学反应前后物质质量的关系。 2. 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。 3. 质量守恒定律的适用范围：质量守恒定律适用于一切化学反应，不适用于物理变化。 4. 质量守恒定律应用中的注意事项：强调"参加反应""质量总和""反应后生成"等关键词的含义。 教材以化学史（拉瓦锡的定量实验）为切入点，通过"活动与探究"引导学生亲历实验探究过程，从量的方面研究化学反应的客观规律。教材内容编排遵循"从实验事实到科学规律、从定性认识到定量分析"的认知逻辑。 3、 学情分析 已有知识基础：学生已经认识了元素符号，了解了化合价的相关知识，并能根据化合价正确书写化学式，掌握了分子、原子的相关知识，已知道许多化学反应，并初步建立了物质组成的元素观、微粒观。学生知道化学变化的特征是有新物质生成，但对于化学反应前后物质质量的变化情况缺乏深入的思考和探究。 学习能力特点：九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，具备一定的观察能力和实验操作能力，对化学实验充满兴趣。在技能方面，学生已经具备简单的实验基本操作技能和基本探究能力，但实验方案的设计、分析及综合归纳能力有待加强。 学习难点： 1. 从定性分析转向定量分析的思维转变。 2. 理解质量守恒定律的内涵，特别是"参加反应"和"质量总和"的准确含义。 3. 用质量守恒定律解释一些表面"不守恒"的现象（如敞口容器中反应质量减少）。 4、 四、教学思路 本节课的教学思路为"化学史导入→实验探究→数据分析→归纳总结→应用拓展"。 1. 化学史导入：以波义耳与拉瓦锡的"称量之争"为线索，引发认知冲突，激发探究兴趣。 2. 实验探究：通过红磷燃烧（密闭体系）和铁与硫酸铜溶液反应（敞口体系）两个实验，从不同角度探究反应前后质量关系。 3. 数据分析：对比两组实验数据，归纳反应前后物质总质量的关系。 4. 归纳总结：在实验基础上归纳质量守恒定律的内容，明确适用范围和注意事项。 5. 应用拓展：通过碳酸钠与盐酸反应（敞口）等实验，分析表面"不守恒"现象的原因，深化对定律的理解。 五、教学目标 核心知识： 1. 通过实验探究认识质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质量关系。 2. 能准确表述质量守恒定律的核心内容，明确定律的适用范围是化学变化。 3. 理解质量守恒定律中"参加反应""质量总和"等关键词的含义。 化学观念： 1. 通过实验观察化学反应前后物质质量的变化，形成"化学反应遵循质量守恒"的定量视角，初步建立守恒观。 2. 初步建立研究物质的定量视角，形成"宏观—微观—符号"相结合的化学思维方式。 科学思维： 1. 经历"提出问题→作出假设→设计实验→收集证据→得出结论"的科学探究过程，初步形成基于证据推理的科学思维。 2. 通过实验探究和数据分析，建立质量守恒定律的模型。 态度责任： 1. 通过化学史的学习，体会科学家严谨求实的科学态度和创新精神。 2. 认识定量研究对化学学科发展的重要作用。 六、教学重难点 教学重点： 1. 通过实验探究认识质量守恒定律。 2. 理解质量守恒定律的内涵及应用。 教学难点： 1. 质量守恒定律内涵的准确理解。 2. 用质量守恒定律解释一些现象。 七、教学方式和手段 教学方式：实验探究法、问题驱动法、数据分析法、小组合作学习。 教学手段：多媒体课件辅助、教师演示实验、学生分组实验。 八、教学资源 实验仪器：托盘天平、锥形瓶、单孔橡胶塞、玻璃管、气球、酒精灯、烧杯、镊子、量筒、试管。 实验药品：铜粉、铁钉、硫酸铜溶液、碳酸钠粉末、稀盐酸。 多媒体：PPT课件（包含拉瓦锡实验史料、实验操作视频、微观动画等）。 9、 教学流程 化学史导入 → 实验探究（红磷燃烧）→ 实验探究（铁与硫酸铜反应）→ 数据分析 → 归纳总结 → 应用拓展 十、教学过程 教学阶段 教学活动 活动意图 一、化学史导入，激发兴趣 【教师活动】 展示问题情境："一堆木柴燃尽后，只剩下一堆灰烬。这些灰烬的质量远远小于木柴的质量。那么，减小的那部分质量都去哪儿了呢？" 讲述化学史：1673年，英国化学家波义耳在敞口容器中加热金属，发现反应后质量增加了。1777年，法国化学家拉瓦锡用精确的定量实验法，在密闭容器中研究氧化汞的分解与合成，发现反应前后各物质的质量总和没有改变。 提出问题："为什么波义耳和拉瓦锡会得出不同的结论？物质发生化学变化前后总质量是否改变？" 【学生活动】 学生思考并产生探究兴趣，尝试对问题作出初步猜想。 通过化学史的冲突性情境，打破学生"反应后质量必然不变"的直觉认知，激发探究欲望，渗透"科学结论需严谨实验验证"的研究方法。 二、实验探究——铜粉在氧气中加热前后质量的测定 【教师活动】 演示实验：将铜粉平铺在锥形瓶底部，塞紧带导管的橡胶塞。将锥形瓶放在托盘天平上称量，记录质量m₁。 将锥形瓶放在陶土网上，用酒精灯加热。观察实验现象。待锥形瓶冷却后再次称量，记录质量m₂。 【学生活动】 观察并记录实验现象：铜粉由红色变为黑色，气球先膨胀后缩小。天平保持平衡。 记录称量结果：m₁ = m₂。 【教师活动】 提问：气球的作用是什么？如果不系气球，会有什么后果？ 【学生活动】 小组讨论并回答：气球的作用是缓冲气压，防止橡胶塞弹出。如果不系气球，锥形瓶内气体受热膨胀，可能导致塞子弹出，有气体逸散，反应前后质量不相等。 通过铜与氧气反应实验（密闭体系），让学生直观感受化学反应前后总质量不变的事实，初步建立守恒观念。 三、实验探究——铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定 【教师活动】 学生分组实验：将铁钉放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，观察现象。 称量反应前铁钉和硫酸铜溶液的总质量，记录。反应一段时间后，称量反应后物质的总质量，记录。 【学生活动】 观察并记录实验现象：铁钉表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。 记录称量结果：反应前后质量相等。 【教师活动】 提问：这个反应中，反应物和生成物分别是什么？ 【学生活动】 回答：反应物是铁和硫酸铜，生成物是铜和硫酸亚铁。 文字表达式：铁 + 硫酸铜 → 铜 + 硫酸亚铁。 通过学生分组实验（敞口体系），进一步验证化学反应前后质量不变，培养学生的实验操作能力和合作探究能力。 四、数据分析，归纳规律 【教师活动】 展示两个实验的数据对比： 实验一（铜与氧气反应）：m₁ = m₂ 实验二（铁与硫酸铜反应）：m₁ = m₂ 提问："通过这两个实验，你能得出什么结论？" 【学生活动】 小组讨论并归纳：化学反应前后，参加反应的反应物总质量等于生成物总质量。 【教师活动】 教师总结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。这个规律叫作质量守恒定律。 强调： 1. 质量守恒定律适用于一切化学反应，不适用于物理变化。 2. 强调"参加反应"的各物质，没有参加反应的物质不能计算在内。 3. 强调"各物质的质量总和"，注意不要遗漏气体、沉淀等物质的质量。 4. 强调"反应后生成的"，不是反应中生成的物质不能作为生成物计算在内。 在实验数据的基础上归纳质量守恒定律，让学生经历"从实验事实到科学规律"的归纳推理过程。 五、应用拓展，深化理解 【教师活动】 演示实验（或播放视频）：碳酸钠粉末与稀盐酸在敞口烧杯中反应。 提问："观察到什么现象？反应后天平是否平衡？" 【学生活动】 观察并记录：有大量气泡产生，白色粉末逐渐消失，天平向右倾斜。 【教师活动】 提问："这个反应是否遵守质量守恒定律？为什么天平不平衡？" 【学生活动】 小组讨论并回答：遵守质量守恒定律。天平不平衡是因为反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中，没有被称量。 【教师活动】 补充：镁条燃烧后质量增加——是因为镁与空气中的氧气发生了反应，生成物的质量等于镁条和参加反应的氧气的质量总和。 教师总结：在验证质量守恒定律时，如果有气体参加或生成，必须在密闭容器中进行。 通过表面"不守恒"的案例分析，让学生深刻理解质量守恒定律的内涵，明确验证质量守恒定律时装置密闭的重要性。 六、课堂小结，布置作业 【教师活动】 引导学生回顾本节课的核心内容： 1. 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。 2. 质量守恒定律的适用范围：一切化学反应。 3. 验证质量守恒定律时，有气体参与或生成的反应必须在密闭容器中进行。 布置作业。 通过课堂小结帮助学生梳理知识脉络，强化重点。 作业 1. 完成课后相关练习题。 2. 用质量守恒定律解释：铁钉生锈后质量增加的原因。 3. 查阅资料，了解拉瓦锡发现质量守恒定律的详细过程，写一段200字左右的介绍。 十一、板书设计 第五单元 课题1 质量守恒定律（第1课时） 一、质量守恒定律的探究 1. 铜与氧气反应：m₁ = m₂（密闭体系） 2. 铁与硫酸铜反应：m₁ = m₂（敞口体系） 二、质量守恒定律 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。 三、注意事项 1. 适用于一切化学反应，不适用于物理变化。 2. "参加反应"的各物质——未参加反应的不算。 3. "各物质的质量总和"——气体、沉淀不能遗漏。 4. 有气体参与或生成的反应——需在密闭容器中验证。 十二、学习评价 过程性评价：观察学生在实验操作、数据记录、小组讨论等活动中的参与度和合作有效性。 提问评价：通过课堂提问，了解学生对质量守恒定律内容、适用范围、注意事项的理解程度。 练习评价：通过课堂练习（如用质量守恒定律解释现象），检测学生运用知识的能力。 作业评价：通过课后作业，评价学生对知识的巩固和拓展情况。 十三、教学设计特色 1. 化学史贯穿导入环节：以波义耳与拉瓦锡的"称量之争"为线索，创设认知冲突，激发探究兴趣，渗透科学精神。 2. 实验设计遵循"直观→冲突→抽象"的认知阶梯：基础实验建立感性认知，冲突实验暴露认知漏洞。 3. 从定性到定量的认识进阶：引导学生从"有无新物质生成"的定性认识转向"反应前后质量关系"的定量分析。 4. 注重科学方法的渗透：让学生经历完整的科学探究过程，培养证据推理能力。 学科网（北京）股份有限公司 $