5.1质量守恒定律教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

第五单元　化学反应的定量关系 课题1《质量守恒定律》教学设计 学科/年级 化学 · 九年级 课型 新授课 教材版本 人教版（2024）九年级上册 课时 1课时（40分钟） 课题 课题1　质量守恒定律 授课对象 九年级学生 一、教学目标 【化学观念】认识质量守恒定律，能准确表述其内容（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）；知道质量守恒定律只适用于化学变化，理解“参加反应”“质量总和”的含义；能从原子的种类、数目、质量三个角度说明质量守恒的原因，知道化学反应前后“六个一定不变、两个一定变、两个可能变”。 【科学思维】能通过分析实验现象和称量数据，归纳出质量守恒定律；能对敞口容器中质量“变化”的现象作出合理解释；能用“宏观—微观—符号”三重表征分析化学反应，初步形成定量研究化学反应的意识；能运用质量守恒定律进行简单的推断与计算。 【科学探究与实践】初步学会设计并完成验证质量守恒定律的实验，认识有气体参加或生成的反应需要在密闭容器中进行实验；能规范使用托盘天平称量、记录数据，能根据实验证据得出结论。 【科学态度与责任】通过拉瓦锡用天平进行精密定量研究的科学史，体会定量研究对化学发展的意义，养成用数据说话、尊重事实的严谨态度；在实验中形成规范操作、安全环保的意识。 二、教学重点与难点 教学重点：质量守恒定律的内容、适用范围与实验验证；从微观角度解释质量守恒的原因；化学反应前后“变与不变”的归纳。 教学难点：理解“参加反应”与“质量总和”的含义；有气体参加或生成的反应中“质量不守恒”现象的原因分析与装置改进；从原子角度（种类、数目、质量不变）解释质量守恒。 三、教学方法与教学准备 教学方法：实验探究法、数据分析法、模型分析法、比较归纳法、小组合作法。 教学准备：多媒体课件（拉瓦锡定量研究科学史、电解水与氢气燃烧的微观示意图、化学反应前后“变与不变”归纳表、质量守恒定律发现史微课视频）；教师演示与分组实验用品——托盘天平（或电子天平）、锥形瓶、橡胶塞、细玻璃管、小气球、铜粉、酒精灯、陶土网、砂纸打磨过的铁丝、硫酸铜溶液、铁架台；盐酸、碳酸钠粉末、镁条、石棉网；实验记录表；质量守恒定律应用练习卡片。 四、教学过程（40分钟） 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 （4分钟） （1）演示或展示两个生活情境：点燃一支蜡烛，越烧越短；一枚铁钉久置后生锈，质量却变大。追问：“化学反应发生后，物质的总质量到底是减小、增大还是不变？”（2）讲述教材第110页“科学家的足迹”：18世纪，拉瓦锡借助天平，对大量化学反应进行精密的定量研究——他将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气。（3）提出本课核心问题：化学反应前后，参加反应的物质总质量与生成物的总质量之间有什么关系？ 观察生活现象，作出猜想；计算41.5＋3.5与45.0的关系，感受“恰好相等”的巧合；明确本课要用实验和数据来找答案。 用“越烧越短”与“生锈变重”两个方向相反的现象制造认知冲突，把感性经验转化为需要定量研究的化学问题，并用拉瓦锡的科学史引出“用天平说话”的定量视角。 探究一 质量守恒定律的内容与实验验证 （13分钟） （1）组织学生完成实验方案一：在锥形瓶中加入铜粉，塞紧橡胶塞，细玻璃管上端系一小气球，先称量装置和药品的总质量m1；再用酒精灯垫陶土网加热，观察现象，冷却后重新称量，记录m2。（2）引导观察：铜粉由红色变为黑色，小气球先胀大、后缩小；比较m1与m2的关系（m1＝m2）。追问：“小气球起什么作用？如果换成敞口的装置会怎样？”（3）组织完成实验方案二：用砂纸打磨过的铁丝与硫酸铜溶液反应，观察铁丝表面覆盖一层红色物质、溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，比较反应前后的质量（m1＝m2）。（4）引导学生归纳质量守恒定律的内容，并强调：①“参加反应”指真正参加反应的那部分，未反应完或作杂质的物质不能计入；②定律强调的是“质量总和”，包括气体、沉淀等；③定律只适用于化学变化。 分组动手实验，规范使用天平称量、记录数据；描述并比较实验现象；分析“气球先胀大后缩小”的原因；讨论“为什么要在密闭装置中进行”；用“参加反应的……总和等于生成的……总和”归纳出质量守恒定律。 让学生亲历“提出问题—设计方案—实验取证—分析归纳”的探究过程，在动手称量与数据比较中自主建构质量守恒定律；通过追问密闭装置的必要性，突破“有气体参加或生成的实验须在密闭容器中进行”这一关键，落实科学探究与实践。 探究二 质量守恒定律的微观解释 （10分钟） （1）播放电解水（或氢气燃烧）的微观模拟动画，引导学生观察：水分子破裂成氢原子和氧原子，原子重新组合成氢分子和氧分子（或水分子）。（2）组织讨论：“反应前后，原子的哪些方面没有改变？”师生共同归纳：化学反应前后，原子的种类没有改变、原子的数目没有增减、原子的质量也没有改变。（3）引导推算：以电解水为例，反应前后氢原子、氧原子的种类和数目一一对应，因此反应前后物质的总质量必然相等。（4）小结：化学变化的实质是分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子；原子是化学变化中的最小粒子，这正是质量守恒的微观本质。 观察微观模拟动画，用手指或模型“拆分子、组分子”；数一数反应前后原子的种类和数目；用自己的话说出质量守恒的微观原因。 借助微观动画把“质量守恒”这一宏观规律落到“原子三不变”这一微观本质上，帮助学生打通“宏观现象—微观本质”的联系，落实“宏观辨识与微观探析”的核心素养。 探究三 化学反应前后的“变与不变” （5分钟） （1）以电解水、氢气燃烧等反应为例，引导学生分组归纳化学反应前后“变”与“不变”的量。（2）师生共同整理：一定不变——物质的总质量、元素的种类、元素的质量、原子的种类、原子的数目、原子的质量（“六个一定不变”）；一定改变——物质的种类、分子的种类（“两个一定变”）；可能改变——分子的数目、元素的化合价（“两个可能变”）。（3）结合“2H₂＋O₂ 2O ”中分子数目由3变为2，与“H₂＋Cl₂ 2HCl”中分子数目不变作对比，说明“分子数目可能改变”。 小组讨论、分类归纳，把“变与不变”填入归纳表；举例说明哪些量一定不变、哪些量可能改变。 通过分类归纳把零散的认识结构化，帮助学生准确辨析“变与不变”，纠正“分子数目一定改变”“元素种类会改变”等常见错误认识，突破本课难点。 探究四 质量守恒定律的应用 （5分钟） （1）出示几类典型应用：①已知反应物和生成物中的部分质量，求另一种物质的质量（如A＋B→C＋D，已知A、B、C的质量求D）；②由“某物质在氧气中完全燃烧只生成二氧化碳和水”，推断该物质的元素组成；③由反应前后元素质量不变推断某物质的化学式。（2）以“11 g某纯净物在足量氧气中完全燃烧，生成33 g CO₂和18 g H2O，求参加反应的氧气质量”为例示范：由质量守恒得m(O₂)＝33 g＋18 g−11 g＝40 g。（3）组织学生模仿练习。 运用质量守恒定律计算未知物的质量；根据生成物推断反应物的元素组成；交流解题思路。 把定律从“结论”转化为“工具”，让学生在应用中体会质量守恒定律的价值，训练定量推算能力，为课题2化学方程式的计算作铺垫。 课堂小结 与作业 （3分钟） 引导学生以“一条定律（质量守恒定律的内容与适用范围）、一个本质（原子三不变）、一组归纳（六个不变、两个一定变、两个可能变）”进行结构化小结，强调“参加反应”“质量总和”“只用于化学变化”三个易错点；布置分层作业。 回顾梳理本课知识，完成结构化小结，明确作业任务。 帮助学生形成结构化的知识网络，把质量守恒定律纳入已有的分子、原子观念体系，强化定量意识与严谨态度，落实教学评一致性。 五、板书设计 第五单元　课题1　质量守恒定律 一、质量守恒定律 　内容：参加化学反应的各物质的质量总和＝反应后生成的各物质的质量总和 　实验验证：①铜＋氧气氧化铜（密闭、气球缓冲）　②铁＋硫酸铜→硫酸亚铁＋铜（敞口也可） 　注意：只适用于化学变化；“参加反应”的质量；“质量”总和（含气体、沉淀） 二、微观解释（本质） 　化学变化实质：分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子 　原子的种类不变、数目不变、质量不变　→　总质量守恒 三、化学反应前后的“变与不变” 　六个一定不变：物质总质量、元素种类、元素质量；原子种类、原子数目、原子质量 　两个一定变：物质种类、分子种类 　两个可能变：分子数目、元素化合价 四、应用 　求某物质质量：m(生成物)与m(反应物)之差　｜　推断元素组成　｜　推断化学式 六、作业设计 1. 完成教材第五单元课题1“练习与应用”对应习题，整理并比较铜与氧气反应、铁与硫酸铜溶液反应两个实验的现象、结论与装置要求。 2. 用表格归纳化学反应前后的“六个一定不变、两个一定变、两个可能变”，并各举一例说明。 3.（实践）在家中用电子秤（或天平）设计一个小实验（如小苏打与白醋在密闭塑料瓶内反应），观察并记录反应前后的质量，解释现象。 1 学科网（北京）股份有限公司 $