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第五单元 定量研究化学反应
第一节 化学反应中的质量守恒
设计说明 针对本堂课的教学重点和难点是质量守恒定律的实验探究，质量守恒的原因分析，质量守恒定律的应用，又根据学生总是从日常生活出发，对化学反应前后物质的质量是否发生变化容易得出错误的结论等情况，所以本堂课主要设计让学生亲手动手实验，通过学生对实验的探究，从而获得正确的实验结论。然后，老师再利用动画展示电解水的微观分析过程，让学生深刻理解化学反应的实质，以及化学反应中的五个不变、两个改变、一个可能改变，从而让学生突破难点，把握重点。同时也让学生体验和学习研究化学的一般方法和思维，从而提高学生的学习能力。 教学目标 【知识与技能】 1.认识质量守恒定律，了解常见化学反应中的质量关系。 2.认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类不变、原子的数目没有增减。 3.能运用质量守恒定律解决一些相关问题。 【过程与方法】 1.通过定量实验，体会科学探究的方法。 2.通过讨论交流，培养学生分析及推理能力。 【情感、态度和价值观】 1.通过实验探究，培养学生严谨求实的科学态度。 2.通过史实资料，学习科学家开拓创新的精神。 重点难点 教学重点 1.通过实验探究认识质量守恒定律。 2.让学生认识空气对人类和自然界的动植物的重要意义。知道空气是自然资源。 3.空气的污染和危害。 教学难点 1.质量守恒定律含义的理解和应用。 2.设计实验方案，测定不同环境中空气的成分。 教学方法 提出问题→进行假设→设计并进行实验→得出结论→理解应用 教具、学具 计算机多媒体教学系统、CAI课件等。 托盘天平、烧杯、胶头滴管、锥形瓶、酒精灯、带孔橡皮塞或不带孔橡皮塞、气球、细线、玻璃管、试管、玻璃棒、火柴、蜡烛、铁钉…… 实验药品：盐酸、大理石、硫酸铜溶液、白磷…… 授课时数 1 课时 教学过程 导入新课 展示几种化学反应的图片。 木炭燃烧 小树苗长成大树 1.木炭燃烧成为灰烬，质量如何变化？ 2.小树苗长成参天大树，质量又如何变化呢？ 讲授新课 活动天地5-1：推测过氧化氢分解过程中物质的质量关系 提问：分解了的过氧化氢的质量与生成的水和氧气的质量具有什么关系呢？ 有同学说过氧化氢分解了，分子变了，质量当然也就变了！ 也有同学说质量怎么会变呢？在化学反应中，分子虽然变了，但是原子没有改变，质量应该不会变吧？ 提出问题：下面3个图示表示H2O2分解生成H2O和O2的反应，你认为哪个是正确的？为什么？ 你同意那位同学的观点呢？ 今天我们来通过实验探讨一下物质参加化学反应前后的的质量关系。 提出问题：化学反应前后物质的质量是否改变？ 提出假设：学生根据自己的生活经验提出了多种假设：改变或者不变。 到底哪位同学的假设是有道理的呢？我们一起通过实验探究来收集证据。 收集证据：1.设计实验方案 老师给同学们提供了这样三个化学反应 （1）盐酸和大理石（主要成分是CaCO3）反应，生成二氧化碳、水和氯化钙（CaCl2）。 （2）氢氧化钠（NaOH）溶液和硫酸铜（CuSO4）溶液反应，生成氢氧化铜[Cu(OH)2]和硫酸钠（Na2SO4）。 （3）白磷在空气中燃烧，生成五氧化二磷。 下面同学们可以采取小组合作的方式，从这三个反应中任选一个设计实验方案来验证你的猜想。 提示：①哪些成分参加了反应？生成了哪些物质？ ②反应前物质的总质量是哪些物质质量之和？反应后物质的总质量是哪些物质质量之和 经小组热烈讨论后，各小组交流实验方案。 选择（1），可以将大理石和稀盐酸分别盛在两个烧杯中一起称量一下质量，再将它们倒在一起再次称量，比较一下反应前后质量是否有差别。 教师点拨：因为该反应有二氧化碳气体生成，这个装置没有密封，二氧化碳肯定就跑掉了，这样就会使实验结果不准确。可以采用带橡皮塞的锥形瓶来进行该实验。但这样做，可能导致的后果是二氧化碳气体将橡皮塞冲出去。 我们可以不用橡皮塞，改作一个气球绑在上面就能解决。 选择（2），这个最简单，可将氢氧化钠溶液盛在大烧杯中，再将蓝色的硫酸铜溶液盛在一个小试管中，注意使它们不相接触，放在天平上称量，将小试管放倒后再次称量，比较反应前后的质量，因为该反应没有气体生成。 选择（3），可以将白磷放在一个锥形瓶中共同称重，让其燃烧后再次称重，这样不就知道反应前后的质量了吗？你如何将白磷点燃呢？可以用一只放大镜对准锥形瓶利用太阳光聚焦产生的能量使其燃烧，还可以在橡皮塞上插一只玻璃棒，事先在酒精灯上加热，再利用热的玻璃棒将白磷点燃。 按照设计的三种方案进行实验，在实验的过程中可一定要注意安全！ 【交流实验结果】 反应前后物质质量相等 【得出结论】看来参加化学反应的各物质的质量总和确实等于反应后生成的各物质的质量总和。 我们就把这个规律叫做质量守恒定律。 对于该定义你觉得哪些是重点字词需要注意的？ 1.必须是参加反应的物质，如果没有参加反应的那部分物质的质量不能计算在内。 2.该定律针对的是反应前后物质的质量守恒，可能体积等就不守恒。 3.质量守恒定律只能解释化学变化，不能解释物理变化。 宏观与微观相联系是化学学科特有的思维方式，你能否从微观来解释一下为什么分解的过氧化氢的质量会与水和氧气的质量总和相等？ 接着，老师用PPT展示电解水的微观动画过程，引导学生发现，化学反应的实质是组成物质的分子分为原子，而原子不可再分，只能重新结合成新的分子，构成新的物质。从微观角度看，化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有变化，这就是质量守恒的本质原因。从宏观角度看，元素的种类、元素的质量也没有改变，所以化学反应前后，物质的质量必然不会发生改变。 最后和学生一起分析化学反应中的变化：物质的种类、分子的种类发生了改变，分子的数目可能发生改变，从而进一步认识化学反应的本质。 当堂达标 1.下列说法正确的是（　　） A. 5 g酒精溶解在55 g水中形成60 g溶液，这符合质量守恒定律 B.细铁丝在氧气中燃烧，生成物质量比细铁丝大，这个反应不遵守质量守恒定律 C. 2 L氢气和1 L氧气点燃后，可生成3 L水 D.完全电解10 g水得到的氢气和氧气的质量之和仍是10 g 答案：D 2.生活中有时发生把亚硝酸钠误当食盐的中毒事件，确保食品安全的警钟再次敲响。亚硝酸钠（NaNO2）外观与食盐极相似，有咸味，区别它们的有效方法是隔绝空气加热，没有明显变化的是食盐，能分解放出刺激性气味气体的是亚硝酸钠，此气体可能是（　　） A. SO2 　　　　B. NH3　　　　C. N2　　　　D. NO2 答案：D 3.质量守恒定律是自然界最基本的规律之一。下列实验装置（天平省略）能用来验证质量守恒定律的是（　　） A　　　　　　B　　　　　　C　　　　　　　　 D 答案：A 4.将20 g甲、5 g乙、8 g丙三种纯净物混合，在密闭容器中加热发生化学反应，经分析可知：反应后混合物中含有5 g甲、16 g丙，还含有一种新物质丁。则丁物质的质量是（　　） A. 12 g　　　　B. 9 g　　　　C. 4 g　　　　D. 17 g 答案：A 5.化学反应前后肯定没有变化的是（　　） ①原子数目　②分子数目　③元素种类　④物质种类　⑤原子种类　⑥物质的总质量 A. ①④⑥ B.①③⑤⑥ C.①②⑥ D.②③⑤ 答案：B 6.如图所示，每两个甲分子反应后生成两个乙分子和一个丙分子，已知甲、乙、丙分别为不同种类的纯净物，则乙物质的化学式为（　　） A. A2B　　　　B. AB2　　　　C. AB　　　　D. A4B2 答案：A 板书设计 第一节 化学反应中的质量守恒 质量守恒定律 1.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.微观解释：因为化学反应的前后： ①原子的种类不变， ②原子的数目不变， ③原子的质量不变， 所以化学反应的前后物质的总质量不变。 教学反思

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