资源简介

第五单元 质量守恒定律
课题1 质量守恒定律（第1课时）教学设计
教学基本信息
课 题 第五单元 课题1 质量守恒定律
教 材 书名：《化学》九年级上册出版社：人民教育出版社出版日期：2012年6月第1次印刷
指导思想与理论依据
指导思想： 根据本节内容特点和学生的实际，采用以实验探究为主、现代信息技术与学科教学整合的教学方法，进行开放式教学，在发现问题、提出假设、设计实验等过程中，突出学生主动参与和主动探究，充分展示学生的思维过程，激发学生的学习热情。学生在愉快的氛围中感知和探索新知，调动学生自主学习的主动性和积极性。 理论依据： 所有的科学认识都需要采用一系列的科学方法，科学方法是贯穿于所有科学认识的一条脉络，它体现了科学知识的发生和发展过程。科学认识的大致过程：发现和明确要解决的问题 ―― 收集有关的资料、文献和数据 ―― 分析、研究、处理资料、文献、数据（或提出假说、验证假说） ―― 发现问题的规律性，得出结论。科学认识中的方法论必然能够指导着我们对化学探究学习的理解及其具体的实施，为化学探究学习提供方法论上的依据。
教材分析及学习者分析
教材分析：（1）教材地位：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质量关系的理论依据，它的应用贯穿于整个中学化学。这节课是学习了从微粒观来认识化学反应（含物理变化和化学变化）之后，在教学内容上来引领学生对化学反应的认识从“质”到“量”的过渡，也为之后的化学方程式的书写和计算教学构建了理论铺垫，因此本节教材在初中化学里有着承上启下的作用。所以本课内容不仅是本单元的一个重点，也是整个中学化学的教学重点之一。（2）素材的呈现方式：在质量守恒定律内容中，教材不是从定义出发，把质量守恒定律强加给出，而是首先通过科学史（氧化汞受热分解）的提出在化学反应过程中反应物的质量同生成物的质量之间存在什么关系的问题。让学生思考，然后作出假设、实验研究、交流讨论、得出结论等科学探究方法，设计并实施一些实验方案，如红磷燃烧前后质量的测定，铁钉和硫酸铜溶液反应前后质量的测定的实验，等实验。指导学生观察、思索，使学生从自己亲身观察到的事实中，经过由此及彼、由表及里的思考，得到：“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”这一规律。然后通过盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定，镁条的燃烧来验证学生的猜想，并引导学生通过对氢气和氧气反应生成水的示意图对质量质量守恒定律的微观本质。学情分析：初三学生正处于化学学习启蒙阶段，生物课上他们学习了生态平衡，物理课上学习了能量守恒，即化学反应前后能量的总和是相等的。但是他们对身边的化学现象不敏感，只是初步学会分辨化学变化和物理变化，没有解释这些化学变化的能力，更不知道化学反应前后各物质的质量总和有什么关系。学生经过前面的学习，已经掌握了一定的化学知识；具备一定的实验能力和实验现象的分析能力。学生有学好化学的愿望，对该课题有着浓厚的兴趣，愿意动手实验，有较强的参与意识学生对于化学有了一部分的知识基础与方法基础，可以尝试培养其实验探究、总结归纳的能力。。他们的思维方式正从形象思维向逻辑思维转移，他们习惯于依靠感性知识来认识事物。鉴于他们普遍认为当木炭燃烧前后，质量会有所减少，铁片生锈后，质量会有所增加的事实。要让学生体验通过观察发现问题——提出假设——设计方案——验证假设——总结规律——揭示本质这一科学过程，在原有的基础上发现新知。创造条件让学生自己去学习，让学生通过自主学习、探究学习、合作学习，达到发展思维、提高能力的目的，培养实事求是、勇于探究的创造精神。
教学目标
知识与技能：（1）通过实验探究，发现、认识、理解质量守恒定律；（2）能从分子、原子角度揭示化学反应实质，认识质量守恒的原因；（3）能运用质量守恒定律解释、解决化学反应中的现象及存在的问题。过程与方法：（1）通过学生自己设计的实验方案，动手实验，初步培养学生应用实验的方法研究化学问题、分析问题和解决问题的能力；（2）了解：提出问题→科学猜想→证据收集→得出结论的科学探究的基本过程；（3）通过学生分组实验探究和自己设计实验方案，动手实验，使学生能用实验定量研究化学问题；培养学生分析问题、解决问题、归纳、总结和实践能力，同时学会与他人合作。情感态度与价值观：（1）树立透过现象认识事物本质的辩证唯物主义观点；（2）通过探究实验学习，培养学生探究问题的能力，严谨求实的科学态度和创新的精神；（3）通过史实资料，学习科学家开拓创新的精神；（4）产生学习的成功体验，享受学习、享受科学。
教学重点 通过实验探究认识、理解质量守恒定律，从微观的角度理解质量守恒定律原因。
教学难点 实验设计能力的提高及自主创新意识的培养，质量守恒定律的运用。
教学流程（第2课时）
教学基本思路流程按“提出问题—实验验证—得出结论—解释反思—知识应用”的流程来探究本课题。设计思路：本节课主要采用“实验探究”的教学模式，在整个探究过程中实现以观生趣、以趣激疑、以疑导思、以思求知、以知增能。以人们对质量守恒定律的认识过程为线索，通过创设情景提出问题，通过很生动形象水电解的微观过程视频得出质量守恒定律的本质。让学生利用简单的实验进行实验探究，总结出这些实验的共同点并初步认识质量守恒定律的特征。接着通过进一步的实验得出质量守恒定律的定义，。再回到“水变石油”的案例，质量守恒定律的本质解决问题，让学生学以致用。最后通过一些习题的练习巩固质量守恒定律的定义。本节课主要是在教师的引导下充分发挥学生的主体作用，通过主动参与、自主合作、探究交流的学习方式使每位学生以“探索者”的身份融入到课堂中，体验化学的再发现过程，学习化学家发现真理的途径和方法，真正做到把时间和空间还给学生，学生成为课堂的主人。本课题是在教师指导下进行的探究活动，教师应确保实验能顺利进行。如果学生自己提出一些实验方案，经教师审查并同意后，也可以进行实验。我在教学设计中补充了碳酸钠与稀盐酸的反应、铁钉与硫酸铜溶液的反应。将学生分成几个小组进行，所做实验不都相同，使每一个学生都能边操作、边观察、边思考，使其得到更多的锻炼机会，受益更大。各实验小组所测定的化学反应各不相同，但通过比较、判断，不断的揭示矛盾和解决矛盾，必然会激起学生更强烈的求知欲，同时也是开发智利的有效手段。
教学过程（第 1课时，共2课时）
教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图创设情景狄仁杰的困惑:蜡烛燃烧变短,铁到生锈增重,这是为什么呢 列举学过的化学反应,同样存在困惑 利用化学史上出现的疑惑征求同学们的意见。倾听，思考大家结合化学反应的微观示意图来证明自己的观点。利用情景提出问题，引起学生注意，激发学生学习兴趣微观解释原因拓展延伸案例一：以氧化汞分解以水电解的微观示意图，观察反应前后有哪些原子？案例二：以水电解的微观示意图，观察反应前后有哪些原子？每种原子对应的个数是多少？原子的质量变化吗？在化学变化中，反应前后原子的种类和个数均不变，原子的质量也不变，所以就得出了质量守恒定律。引导继续观察微观示意图，看看反应前后还有哪些没发生改变？哪些发生了改变？通过分析得出化学反应前后有六个一定不变，两个一定改变（PPT展示）认真观察，积极思考【生】都是氧原子和氢原子【生】氧原子都是2个，氢原子都是4个。【生】质量都是不变的【生】元素种类不变、元素质量不变【生】分子种类改变、物质种类改变培养学生分析问题的能力，严谨的逻辑思维能力创设情景提出新的探究问题一位俄国化学家做实验时,将锡放在密闭的容器中煅烧，看到生成了白色的新物质。他突发奇想,我何不称一下容器里物质的质量，他这一称量竟然发现了一个不为人知的秘密，那他究竟发现了什么呢？展示了质量守恒 的科学史。提出问题：为什么科学家从提出问题到解决质量守恒经历大约250年呢？倾听，思考分析原因：一．化学变化的研究角度没有发展到微观角度二．结合科普阅读，得出测量仪器的精密度三．装置是否密封，是否能称量到所有的物质利用情景提出问题，引起学生注意，激发学生学习兴趣确定科学探究的实验设计主题，引发思考讨论交流建立假说现在请大家大胆的猜想一下这两者之间的大小关系。【师】看来大家猜想各有不同，接下来就让我们一起来用实验探究确定哪一个猜想是正确的积极踊跃的提出各种猜想【生】需要密闭【生】不需要密闭培养学生发散性思维探究实验进行求证方案一：铁钉与硫酸铜反应前后质量的测定。前后质量的测定；方案二：盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定。请各实验小组根据所提供的器材，选择相应的实验方案，完成实验，在实验过程中请规范实验操作，并认真记录实验现象，现在开始小组实验。思考、讨论、合作实验、交流实验结果培养学生实验操作能力，观察能力，学会记录实验的现象和数据，培养小组合作意识设计实验分析数据请完成方案一、二的小组代表分享一下实验现象和初步的结论。通过两组实验我们由数据m1=m2得出初步结论反应前总质量=反应后总质量。分析方案一中m1，m2实际测的哪些物质的质量。最终得出参加反应的质量总和=生成质量。请各小组根据此方法分析方案二的数据，并得出最终结论。通过大家做实验数据分析得出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，这也就是质量守恒定律。小组讨论，分析得出最终结论，参加反应的铁的质量与硫酸铜的质量总和=生成的铜与生成的硫酸亚铁的质量总和。培养学生分析问题的能力，概括总结能力。严谨的逻辑思维能力。解释反思回忆方案一与方案二实验装置的区别，一个是塞有橡胶塞都锥形瓶，相当于密封的体系，一个是烧杯，相当于敞口的体系，为什么会出现装置选择上的不同，带着问题进入实验探究：盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定。分析实验结果，为什么天平会不平衡？生成的二氧化碳逸散到空气中，没有的到称量，所以该实验应该在密闭的容器中进行。那对于有气体参加的化学反应呢？通过质量守恒定律内容分析，引出质量守恒定律的三大注意事项。引导装置的气密性不同那我们能不能让一些表面上不守恒的实验（如碳酸钠和盐酸的反应），在直观上守恒呢？上述探究过程和科学家们发现质量守恒定律的过程有惊人的相似，从波伊尔到拉瓦锡经历了100多年，可见科学家的探索过程是多么的艰辛，和他们相比，我们的过程已经简单得多，但在这短暂的过程中我们还是体会到了他们不断探索、严谨求实、不断完善的科学探究精神，愿同学们在今后的学习中也能不断的执着追求、超越自我，不断提升！【生】密闭的容器中进行不是必须的，关键是称量到所有的反应物和生产物学生1：讲述实验操作实验步骤并想同学展示实验装置学生2：讲述实验操作实验步骤并想同学展示实验装置改进1：避免气体跑掉，形成封闭体系即在锥形瓶上塞个塞子缺点：产生的气体易顶起塞子改进2：在塞子上再装一个气球缺点：气球变大有浮力，使总质量质量偏小（可将气球换成针筒减少浮力）改进3：转换角度，用澄清石灰水将产生二氧化碳吸收缺点：装置复杂不易称量改进4：引导学生利用提供的仪器改进装置（如图）引发学生思考培养学生实验操作能力，观察能力，学会记录实验的现象和数据，培养小组合作意识练习巩固课堂小结学以致用，完成练习并进行小组交流，并请小组代表分享结果。（导学案）小组讨论，知识共享认真完成练习，交流讨论。关于容器形变带来的浮力问题。交流探讨，分享所学知识，浅谈本节课收获培养学生用所学知识解决问题的能力将本节知识进行归纳整理，帮助学生构建有体系的知识结构
板书设计
作业：根据学过的质量守恒知识写一篇关于“生活中打假”的文章。并且以小组合作学习的方式，汇集和整理同学搜集到的资料，制作一张学习报和一个PPT展示课件。
教学反思
《质量守恒定律》是初中化学教学中的一条重要规律。本节的知识将贯穿学生学习化学的始终，因此它的学习与教学显得犹为重要。 这节课我的教学目标是“通过实验使学生理解质量守恒定律的含义及原因，能应用它解释一些简单的实验事实。”更重要的是培养学生应用实验的方法来定量研究问题、分析问题的能力。这也是化学教学中要向学生逐步传输的一种重要思想。 由于《质量守恒定律》这节位于第五单元，所以它处于一个十分重要的地位——承上启下。所以学习这一节内容之前，先复习一下旧知识，这对学生学习有很大的帮助。于是这节课从旧知识开始，我提出问题：“化学变化的本质特征是什么？”学生似乎不用经过思考，不约而同地说：“有新物质的生成。”我心里暗喜，这已是绪言的内容了，学生还记得很深刻，这可能由于当时学习的内容量少，所以学生记得深刻的原因吧。“但是大家有没有想过反应物和生成物的质量关系呢？它们之间有什么关系呢？”这时，学生开始讨论，有的同学说反应物和生成物的质量应该是相等的，但是其他的同学却说反应物和生成物的质量应该是不相等的。这时我用科学史上科学家的困惑和同学们学习过的第四单元的从微观角度来看待化学变化来引导分析。介绍质量守恒定律的相关化学史，为什么波义耳做的实验没有得出质量守恒定律呢？在学生们回答的过程中巩固了质量守恒定律必须注意的一个要点，参加反应的所有物质的总质量。本节课的第一个难点是观察氧化汞微观示意图，水的电解微观示意图，分析质量守恒定律的本质原因，在这个过程中一定要循序渐进，注意引导学生思考，提问跨度不可太大，这样才能达到预期的效果，并让学生从微观到宏观，使学生知其然并知其所以然，使学生的认识更加深刻。本课题内容学习存在一定的难度，本课题的关键在于从微观角度理解化学反应质量守恒，和如何从实验探究来分析具体反应的质量守恒定律，所以在教学过程中应该给学生提供更多的实验探究的机会，让每一位同学都能够动手实验、观察实验，使其得到更多的锻炼机会。通过小组实验和小组讨论，培养学生实验探究、交流讨论、得出结论的综合能力。 于是我及时用实验探究的方法来得出正确的结论，首先让学生自己动手设计实验方案，动手探究，由实验得出了反应物和生成物的质量应该是相等的这一初步的结论。而我就在旁边观察他们实验的过程，从旁指导。等学生做完实验后，请学生汇报自己的实验现象和结论。通过四个实验的对比，发现实验二中生成物的质量减少了，通过对实验二现象的分析找出原因，并鼓励同学们对实验二的方案进行改进，得到改进后的实验装置。重新进行实验，得出了反应物和生成物的质量应该是相等的结论。在这组演示和探究实验的过程中，通过四个实验的结论，引导同学们归纳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。板书质量守恒定律的定义。强调质量守恒定律定义中要注意的关键点：质量守恒定律的适用范围是化学反应；质量守恒定律强调的质量；参加反应的所有物质和生成的所有物质。在解释了质量守恒定律的实质后，及时解决了“水变石油”“蜡烛燃烧变短”“白磷燃烧”“镁条燃烧”的问题，让学生在理解的同时加以运用，在运用的同时加深理解。典型的优点1.利用化学史，素材新颖丰富，采用科学探究的角度进行理论研究，对学生有很强的吸引力。2.信息技术与传统教学手段的融合信息技术能将文字，声音，动画等集于一体，具有制造视觉冲突，加深印象，创造视觉上的问题情境等功能。在发现教学中，充分利用多媒体手段可以收到事半功倍的效果。在本课中从素材的引入，微观分析，习题应用均使用的多媒体角度，从而使习题形象化，贴合我校学生实际。但是传统的教学手段——板书，也有着不可替代所的作用，无论是学生的板演，还是教师的推导过程，手写板书都有利于学生倾听已有的知识和加深学生对所发生的化学反应方程式的理解。本节课的学习我将探究学习的方式引入课堂，让学生在与新知识的学习有关的情境中发现问题、做出假设、制定方案、实施方案并记录、得出结论、交流分享，突出了探究学习的过程体验和探究学习方法的运用；课堂学习中我自己认为教师的角色转换比较到位，教师充当了一名组织、引导者、交流的伙伴，使课堂学习在一种民主、平等的氛围中进行，做到了师生、生生互动，达到了一种师生情感交融、言语共鸣、思维共振的境界。
问题线索
情境素材线索
学生活动线索
认识发展线索
内容线索
1.提出问题
知道：从量的角度看待化学反应
猜想：化学
变化原理
视频；图片1：燃烧反应铁生锈、石灰水通CO2
化学变化前后质量的关系？
了解：从微观认识化学变化中质量关系
分析：观看动画，进行宏微结合
你同意哪个科学家的做法？
历史资料
图片：氧化汞分解、水电解
2.微观角度认识
为什么质量守恒发现到确定经历很长时间？
理解：质量守恒定律的外延
讨论分析原因：
1.密闭容器2.测量仪器3.微观认识
质量守恒发展史
3. 历史
资料
掌握：质量守恒定律内容
密闭和不密闭条件不同实验对比
4.科学探究
实验探究
怎样做实验能验证质量守恒？
形成：质量守恒的应用
知识内化
视频：白磷燃烧，镁条燃烧
今天我们学习了什么？
5.知识总结
澄清石灰水
碳酸钠
稀盐酸
澄清石灰水

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