资源简介

第五单元　化学反应的定量关系
课题1　质量守恒定律
第1课时　质量守恒定律
1．核心素养
(1)通过实验探究认识质量守恒定律，了解常见化学反应中的质量关系。
(2)从微观角度解释质量守恒定律并认识化学反应。
(3)培养严谨求实的科学精神，认识定量研究对化学科学发展的重大作用。
2．教学重点
质量守恒定律的理解及应用。
3．教学难点
从微观角度认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类和原子的数目没有变化。
4．教学建议
设计实验对质量守恒定律进行探究。
在化学反应中，反应物的质量同生成物的质量之间究竟存在着什么关系呢？可以作出假设，设计并实施一些实验方案，如红磷燃烧前后质量的测定、铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定等，对这些实验进行探究，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一规律。值得注意的是：(1)准确理解质量守恒定律应抓住几个关键词：a.参加化学反应的；b.各物质(要找全反应物和生成物)；c.质量总和；d.等于；(2)设计实验探究质量守恒定律时，要考虑对反应物和生成物质量的控制，如果在开放体系中反应并且有气体放出，体系的质量就会减少，此实验则不能验证质量守恒定律。
5．课前准备
教师准备教学课件；学习预习背默手册。
教学过程
一、情景导入
1774年，拉瓦锡用精确的定量实验研究了氧化汞的分解和合成反应中各物质质量之间的变化关系。他将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，反应前后各物质的质量总和没有改变。这难道是巧合吗？当年困惑拉瓦锡的问题，正是我们今天要学习的内容。接下来这节课我们就来研究一下这个问题。
二、合作探究
质量守恒定律
【猜想】学生甲：生成物的质量总和等于反应物的质量总和。
学生乙：生成物的质量总和会小于反应物的质量总和。
学生丙：生成物的质量总和会等于反应物的质量总和。
【过渡】同学们提出了三种设想，我们来进行下面的活动与探究，通过实验去验证一下反应物的质量和生成物的质量之间的关系。
【活动与探究】
(1)铜燃烧前后的质量总和如何变化？(教师演示)
(2)铁与硫酸铜反应，生成物的质量总和与反应物的质量总和之间的关系。(学生演示)
【注意事项】
(1)称量时天平应注意调平。
(2)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。
(3)在铁与硫酸铜溶液反应的这个实验中，铁钉在放入硫酸铜溶液之前，要用砂纸打磨干净。
【探究实验一】铜粉与氧气反应前后质量的测定。
实验装置
实验步骤 将铜粉平铺于锥形瓶的底部，用带有玻璃管的橡胶塞盖紧，在玻璃管上系一气球，放在天平上称量，记录数据m1；然后，取下锥形瓶，放在铁架台的陶土网上，用酒精灯加热，观察现象，反应一段时间后停止加热，待装置冷却后，再将其放在天平上称量，记录数据m2
文字表达式 铜(Cu)＋氧气(O2)氧化铜(CuO)
实验结论 铜＋氧气氧化铜，m1＝m2，参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
【探究实验二】铁钉与硫酸铜反应前后质量的测定。
实验装置
实验步骤 在锥形瓶中倒入适量的CuSO4溶液，塞好橡胶塞，几根铁钉(用砂纸打磨光亮)，将其放在天平上称量，记录数据m1；将铁钉放入CuSO4溶液中，过一会儿，观察现象，再将其放在天平上称量，记录数据m2
实验现象 铁钉表面上覆盖一层红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色
文字表达式 铁(Fe)＋硫酸铜(CuSO4)→铜(Cu)＋硫酸亚铁(FeSO4)
实验结论 铁＋硫酸铜→铜＋硫酸亚铁；m1＝m2，参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
　　【归纳总结】质量守恒定律的内容：大量实验证明，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。
【探究实验三】盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定。
实验现象 固体粉末逐渐溶解，产生大量气泡。天平不平衡，指针向右偏转
文字表达式 盐酸(HCl)＋碳酸钠(Na2CO3)→氯化钠(NaCl)＋二氧化碳(CO2)＋水(H2O)
结论 反应前总质量＞反应后总质量
　　【探究实验四】镁条燃烧前后质量的测定。
实验现象 镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，产生白烟，生成白色固体。天平不平衡，指针向左偏转。
文字表达式 　　镁 ＋ 氧气氧化镁 (Mg) (O2) (MgO)
结论 反应前总质量＜反应后总质量
　　【课堂讨论】
1．盐酸与碳酸钠粉末反应后质量为什么减轻了？是否违背质量守恒定律？
2．镁条燃烧后的质量为什么增加了？是否违背质量守恒定律？
【知识拓展】在验证质量守恒定律的实验中，有气体参加或有气体生成的反应必须在密闭的容器里进行，否则反应前后天平会不平衡。
【提出问题】为什么化学反应前后物质的质量总和相等？试用分子和原子的观点解释。
【小结】(1)微观解释：化学反应的过程，事实上是旧的分子分裂成原子，原子又重新组合成新分子的过程。在这个过程中，原子的种类没有变化，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化，所以反应物的质量总和会等于生成物的质量总和。
(2)质量守恒定律可理解为“六个不变”“两个一定改变”“两个可能改变”。
(一)六个不变：①宏观：反应物和生成物的质量总和不变；化学反应前后各元素的种类不变；化学反应前后各元素的质量不变；②微观：原子的种类不变；原子的数目不变；原子的质量不变。
(二)两个一定改变：宏观：物质的种类一定改变；微观：分子的种类一定改变。
(三)两个可能改变：分子的数目可能改变；元素的化合价可能改变。
板书设计
课题1　质量守恒定律
第1课时　质量守恒定律
质量守恒定律：
教学反思
成功之处 本堂课主要以实验贯穿教学。体现了化学学科的特点(以实验为基础)和新课改要求(以学生为主体)；学生在老师的引导下自主探究、讨论，使学生在动中学、学中思，将学习和实践有机地结合在一起；知识的获取均以学生自主探索、小组合作获得，体现集体的智慧；同时，增强学生团队协作的意识。
不足之处 本节课学生动手操作能力训练不到位，托盘天平操作生疏，影响教学进程。

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