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(共24张PPT)
探寻火箭发射的奥秘
——第五单元课题1《质量守恒定律》
探索浩瀚宇宙，发展航天事业，建设航天强国，是我们不懈追求的航天梦。
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学习目标
通过旧知迁移，确定火箭的燃料，小组合作探究“火火箭”升空过程中的质量变化，并利用实验进行验证，通过NOBOOK数字化实验从宏观角度体会化学变化中物质的质量关系、逐步构建质量守恒定律模型，初步从定量视角认识物质变化及发展化学守恒观。
通过重温化学史，亲历科学家的实验探究过程，形成“世界是物质的，物质是守恒的”辩证唯物主义观点，能理性看待科学发展过程中的失误和局限性，发展化学学科育人价值。
通过动手实践，使用磁铁吸片模拟再现木炭燃烧的微观反应过程，运用质量守恒定律模型到实际生产生活之中，从微观角度阐释质量守恒定律的本质，初步建立宏微观相结合的化学变化定量研究思维，培养科学态度和社会责任感。
任务一：始寻火箭燃料
回顾旧知
1.火箭燃料的种类
火箭燃料
固体燃料：火药
古代
液体燃料：液氧汽油、液氧酒精、液氧甲烷、偏二甲肼/四氧化二氮、液氧液氢……
现代
2.燃烧的条件
评价二
评价一
评价量表
任务一：
始寻火箭燃料
任务二：先探火箭原理
01
猜想你的火箭内部有哪些必备的系统？
群策群力
任务二：先探火箭原理
提出问题
化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量的关系是怎样的？
形成假设
假设一：
化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量相等
假设二：
化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量不相等
子任务一：基背景 促需求
提出问题：“火火箭”升空过程中质量如何变化呢？
托盘天平、电子天平、酒精灯、集气瓶、橡胶塞、单孔橡胶塞、玻璃导管、气球
任务要求：以木炭作为燃料，利用提供的实验用品，小组设计验证质量变化的实验方案，绘制实验装置。
科学探究
药 品
仪器
木炭、沙子
子任务一：基背景 促需求
气球的作用是什么？
如果没有气球，可能出现哪些结果？
橡胶塞的作用是什么？
缓冲气压
反应放热，气体膨胀冲开橡胶塞
形成密闭体系
如果没有橡胶塞，可能出现哪些结果？
二氧化碳气体逸散，使得反应后总质量减小
子任务二：系事实 正假设
初步假设：碳和氧气的质量总和等于二氧化碳的质量。
初构模型
钟罩
燃烧匙
无线二氧化碳、氧气浓度传感器
子任务二：系事实 正假设
碳 + 氧气 二氧化碳
点 燃
氧气
二氧化碳
剩余氧气
反应消耗的部分
剩余的部分
0s
0.0359％
原有二氧化碳
反应生成的部分
原有的部分
木炭燃烧过程中二氧化碳和氧气体积分数随时间的变化曲线
子任务二：系事实 正假设
初步假设：碳和氧气的质量总和等于二氧化碳的质量。
完善模型
修正假设：碳和氧气的质量总和等于二氧化碳的质量。
参加化学反应的
反应后生成
适用于所有化学反应？
子任务三：选体系 展探究
提出问题：如何选择有代表性的反应验证假设成立？
形成思路
学习体验
实验目的
选择反应体系
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4
探究化学反应前后物质的质量关系
传统实验方案较难验证有气体参加的反应质量守恒
根据是否有气体参与将化学反应分类
在各类别中选择反应进行验证
小贴士
用天平称量化学试剂时，干燥的固体试剂应放在纸上或容器(如小烧杯、表面皿)中称量，易潮解的试剂应放在容器中称量。
子任务三：选体系 展探究
子任务三：选体系 展探究
实验验证
没有气体
参与的反应
有气体
参与的反应
铜+氧气 氧化铜
加热
铁+硫酸铜 铜+硫酸亚铁
铁+氧气 四氧化三铁
点燃
氢氧化钠+稀盐酸 氯化钠+水
碳酸钠+稀盐酸 氯化钠+水+二氧化碳
过氧化氢 水+氧气
二氧化锰
任务要求：选择反应，利用提供的实验用品，小组完成实验，记录实验现象，并比较反应前后总质量的变化。
碳酸钙+稀盐酸 氯化钙+水+二氧化碳
镁+ 氧气 氧化镁
点燃
温馨提示
氢氧化钠和稀盐酸的反应：
向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中加稀盐酸现象更为明显
子任务四：得结论 深认识
初步假设：碳和氧气的质量总和等于二氧化碳的质量总和。
升华模型
修正假设：参加化学反应的碳和氧气的质量总和等于反应后生成的二氧化碳的质量总和。
碳和氧气
得出结论：参加化学反应的 的质量总和等于反应后生成的 的质量总和。
二氧化碳
各物质
各物质
子任务四：得结论 深认识
质量
守恒
定律
波义耳（英） 罗蒙诺索夫（俄）
拉瓦锡（法）
认知进阶
子任务五：阐本质 解问题
活化模型
提出问题：如何从微观角度解释质量守恒定律？
任务要求：仿照木炭燃烧反应微观粒子变化过程，小组讨论，利用磁铁吸片，解释过氧化氢分解实验所涉及的化学反应的微观实质。
＋
碳
(C)
氧气
(O2)
二氧化碳
(CO2)
子任务五：阐本质 解问题
参加反应的各物质的质量总和与生成物的各物质的质量总和为什么相等？
以过氧化氢分解为例，从微观和宏观两个角度来分析质量守恒的原因？
微观
原子的种类不变
原子的数目不变
原子的质量不变
宏观
元素种类不变
元素质量不变
反应物和生成物的总质量不变
变化前
变化中
变化后
分解
重组
子任务五：阐本质 解问题
硝酸钾 + 木炭 + 硫 硫化钾 + 氮气 + 二氧化碳
火箭燃料燃烧过程中为什么质量减小？
点燃
汽油/酒精/甲烷 + 氧气(液) 二氧化碳 + 水
点燃
氢气(液) + 氧气(液) 水
点燃
偏二甲肼 + 四氧化二氮 水 + 二氧化碳 + 氮气
点燃
应用模型
评价二
评价一
评价量表
任务二：
先探火箭原理
课堂总结
今天我学到了…
我对…感到惊讶。
我从这节课上学到的最有用的东西…
我想搞得更清楚的事情主要是…
我不确定的一件事是…
这节课我最喜欢的是…
我对…很感兴趣。
当堂检测
1. (2023湖北宜昌改编)下列现象能用质量守恒定律解释的是(　　)
A. 蔗糖溶于水后总质量不变
B. 一定质量的氢气和氮气混合后质量不变
C. 饱和硝酸钾溶液升温，溶液质量不变
D. 高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比高锰酸钾的质量小
2.铜在空气中锈蚀会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，铜绿加热分解后不可能生成的物质是(　　)
A. CuO B. H2O C. SO2 D. CO2
D
C
当堂检测
3.(教材P114图改编)如图所示是氢气在点燃的条件下与氧气反应生成水的微观示意图，下列说法中正确的是(　　)
A. 生成物是混合物
B. 化学反应前后原子的数目和种类均不变
C. 反应前后各元素的化合价均不变
D. 该反应既不是化合反应也不是分解反应
B
我想，我们已无法确定
究竟化学的哪一面更让我们惊叹；
或许是化学表面上的美丽与壮阔；
更或许是表面上波澜不惊，
实则内里早已波涛汹涌的微观碰撞。
Chinese rockets
了解航天应用、认识大国重器、磨炼航天精神
超越自我局限、培养严谨态度、提升工程素养

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