资源简介

课题1 质量守恒定律
第2课时 质量守恒定律的微观解释
一、知识目标
1. 通过实例分析，结合微观模型，理解质量守恒定律的微观本质。
2.通过对质量守恒定律的学习，初步形成定量认识物质变化的质量视角和守恒意识。
二、核心素养目标
1.化学观念：从宏观的化学反应现象出发，深入微观层面理解质量守恒定律的本质，建立宏观与微观之间的联系。
2.科学思维：通过比较、分类、归纳（如分析教材图5-5氢气燃烧的微观示意图），理解质量守恒的微观本质。
3. 科学态度与责任：认识质量守恒定律对化学发展的推动作用，培养严谨的科学态度和定量研究的意识。
一、教学重点
1. 质量守恒定律的微观解释。
2.化学反应前后的变与不变。
二、教学难点
1.从微观视角理解化学反应遵守质量守恒定律的原因。
2.运用质量守恒定律解决实际问题。
本节教学内容出自人教版2024年版九年级化学上册第五单元课题1《质量守恒定律》（第2课时）。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的质量关系的理论依据，它的应用贯穿于整个中学化学。本课时是在第一课时通过实验探究建立质量守恒定律的基础上，对质量守恒定律进行微观解释。 教材首先通过实例分析，引导学生从微观视角认识化学反应的实质，即分子分裂成原子，原子重新组合成新分子。然后以氢气燃烧为例，详细展示了化学反应前后原子的种类、数目和质量的变化情况，从而得出质量守恒定律的微观本质。最后，教材总结了化学反应前后的变与不变，并通过典型范例和技能实战让学生巩固所学知识。本课时内容不仅加深了学生对质量守恒定律的理解，也为后续学习化学方程式的书写和计算奠定了基础。
九年级的学生在之前的化学学习中已经积累了一定的化学知识，如化学反应的概念、常见物质的性质等。在第一课时的学习中，学生已经通过实验探究得出了质量守恒定律，但对于为什么化学反应会遵守质量守恒定律还存在疑惑。 在思维方面，九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，他们对直观、生动的微观图示和动画演示比较感兴趣，但对于抽象的微观概念理解起来可能存在一定的困难。因此，在教学过程中，教师应充分利用多媒体资源，将微观粒子的变化过程直观地展示给学生，帮助他们理解质量守恒定律的微观本质。 此外，学生在之前的学习中已经具备了一定的分析和解决问题的能力，但在归纳总结和知识迁移方面还需要进一步加强。教师可以通过引导学生思考与讨论，让他们自主分析化学反应前后各种量的变化情况，培养他们的逻辑思维能力和归纳总结能力。同时，通过技能实战练习，让学生将所学知识应用到实际问题中，提高他们的知识迁移能力和解决实际问题的能力。
教学环节一 新课导入
【图片展示】蜡烛燃烧、冰雪融化、葡萄酿酒、玻璃破碎。
【提问】现在请大家仔细观察图片中的这些变化，看看这些变化有什么不同之处。在这些变化中，哪些能用我们上节课学过的质量守恒定律来解释呢？（请几位同学回答，引导学生回顾质量守恒定律的适用范围是化学反应）
【学生回答】蜡烛燃烧、葡萄酿酒。
【知识回顾】红磷燃烧的过程中发生了化学反应，红磷与氧气反应生成五氧化二磷，水电解的过程中也发生了化学反应，水在通电的条件下分解生成氢气和氧气。
【提问】在这些化学反应前后，元素种类、原子种类是否改变呢？（带领学生分析两个反应的符号表达式，引导学生回答化学反应前后元素种类和原子种类都不改变）那元素质量和原子质量发生改变吗？
【引出课题】带着这些疑问，今天我们就一起来深入探究质量守恒定律的微观解释，看看化学反应背后到底隐藏着怎样的奥秘。
设计意图
1.激发学生兴趣：通过播放生活中常见现象的视频，能迅速吸引学生的注意力，让学生将化学知识与生活实际紧密联系起来，提高他们对课堂的参与度和学习兴趣。
2.知识回顾与衔接：提问关于质量守恒定律的适用范围，帮助学生回顾上节课的重点知识，为新知识的学习做好铺垫，使知识体系更加连贯。
3.联系实际与引发思考：引入红磷燃烧和电解水的实例，让学生感受到质量守恒定律在实际化学反应中的应用，引发学生对化学反应前后元素、原子相关量变化的思考，自然地过渡到本节课关于质量守恒定律微观解释的主题，培养学生的思维能力和探究精神。
教学环节二 质量守恒定律的微观解释
活动一：以氢气的燃烧为例，从微观角度理解质量守恒的微观本质
【师生活动】
教师：同学们还记得氢气燃烧实验吧，请大家写出氢气燃烧的文字表达式， 并注明物质的化学式。
学生：书写氢气燃烧的文字表达式。
教师：展示答案。
氢气 + 氧气 → (点燃) 水
H2 O2 H2 O
【提问】上述表达式中的物质都是由哪种微观粒子构成的？你能用微观模型表示出来吗？
（提示学生构成物质的微观粒子有分子、原子和离子）
【学生展示】氢分子、氧分子和水分子模型。
【教师活动】展示正确结果，评价学生完成情况。
氢气由氢分子（H2）构成，氧气由氧分子（O2）构成，水由水分子（H2O）构成。可以用微观模型表示，如用小球代表原子，两个氢原子构成一个氢分子，两个氧原子构成一个氧分子，两个氢原子和一个氧原子构成一个水分子。
【图片展示】氢气燃烧过程中氢气与氧气反应的微观过程。
【讲解】氢气燃烧的过程中，氢分子分解为氢原子、氧分子分解为氧原子，然后2个氢原子和1个氧原子结合成1个水分子，这就是化学反应的微观实质：分子分裂成原子，原子重新组合成新分子，新分子聚集成新物质。
【学生任务】分析化学反应前后原子的种类、数目和质量的变化情况，从微观视角说明化学反应为什么遵守质量守恒定律。
【小组讨论】学生分组讨论，结合微观图示分析。
【小组代表发言】原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有改变，所以化学反应前后物质的总质量守恒。
【讲解】总结、强调：这就是质量守恒定律的微观本质，因为原子是化学变化中的最小粒子，在化学反应中原子的“三不变”决定了物质总质量守恒。
设计意图
结合微观模型实例分析化学反应前后原子种类、数目和质量是否改变，深化学生对质量守恒定律的理解。
活动三：水分子分解的微观过程
【展示】水分子分解的微观过程。
【讲解】水通电分解的微观过程中，1水分子分解为2个氢原子和1个氧原子，2个氢原子结合为1个氢分子，2个氧原子结合为1个氧分子，反应前后原子的种类、数目和质量也没有改变，所以反应前后物质的总质量守恒，符合质量守恒定律。
设计意图
结合另一实例的分析，强化学生从微观角度理解质量守恒定律和化学变化。
【教师活动】播放实验视频（或演示实验），提醒学生注意观察：1.锥形瓶内反应物接触后的现象；2.化学反应前后质量的变化情况。
活动三：多角度分析化学反应前后的变和不变
【问题】我们已经知道了原子在化学反应前后的变化情况，那分子的种类、数目的变化情况如何呢？元素的种类、质量又怎样呢？请大家结合氢气与氧气反应的微观图示进行分析。
【学生活动】独立思考后，同桌之间交流讨论。
【学生发言】分子的种类发生改变，分子的数目可能改变；元素的种类没有改变，元素的质量没有改变。
【讲解】总结：
1.化学反应前后，分子种类一定改变，这是因为生成了新物质；分子数目可能改变，不同的化学反应情况不同。而元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称，原子种类和质量不变，所以元素的种类和质量也不变。
2.化学反应前后的变和不变。
设计意图
引导学生进一步从分子和元素的角度分析化学反应前后的变化情况，加深对质量守恒定律微观解释的全面理解。
活动四：典例精讲
【展示题目】下列项目中，在化学反应前后一定不改变的是（ ）
A.分子种类 B.原子种类
C.分子数目 D.物质种类
【学生回答】B
【讲解】化学反应的实质是分子分裂成原子，原子重新组合成新分子，所以分子种类一定改变，物质种类也一定改变；分子数目可能改变；而原子种类在化学反应前后一定不变，故选B。
设计意图
通过例题巩固学生对质量守恒定律的微观本质的理解，培养学生运用知识解决问题的能力。
【知识拓展】物质的变化是化学学科研究的重要内容，特别是化学变化。研究物质的变化时，除了从有无其他物质生成方面进行研究外，还会从反应现象、反应类型、能量变化、微观角度等方面进行研究。如水通电分解的过程中，反应现象是与正负极连接的试管中都有气泡产生，且生成气体的体积比为1∶2；发生的反应是水在通电的情况下生成氢气和氧气，属于分解反应；反应中电能转化为化学能；从微观角度分析，水分子分解为氢原子、氧原子，氢原子、氧原子又分别结合成氢分子和氧分子。再加上本课题学习的内容，我们以后还可以从质量的角度对化学变化进行定量分析，这也是化学在工农业生产中的重要应用。
课题1 质量守恒定律（第2课时）
内容
参加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。
守恒的微观本质
原子的种类、数目、质量不变
1．我国科学家实现人工合成葡萄糖，反应前后未改变的是（ ）
A．原子种类 B．分子数目
C．元素化合价 D．物质种类
2. 84消毒液（有效成分为NaClO）和洁厕灵（有效成分为HCl）混合使用时，会生成一种有毒的气体单质，该气体是（ ）
A．O2 B．ClO2 C．N2 D． Cl2
3.如图为一个化学反应的微观示意图，其中“ ”表示氢原子，“ ”表示氯原子，下列说法正确的是（ ）
A．该反应为分解反应
B．“ ”的化学式为Cl2
C．反应前后，原子种类发生改变
D．反应前后，分子种类不变
4.从宏观走进微观探寻变化的奥秘。如图是氧化汞分解的微观模拟图，请回答下列问题：
(1)为遵守质量守恒定律，应在C图中补充一个______ (填粒子名称)。
(2)该反应为分解反应，从微观角度解释为____种分子反应生成另外两种粒子
在本节课教学中，通过氢气燃烧等实例分析质量守恒定律的微观本质，学生对化学反应实质及守恒原因有了一定理解。利用微观图示辅助教学，使抽象知识变得直观，多数学生能跟上节奏。但在分析化学反应前后变与不变时，部分学生对元素化合价和分子总数可能改变理解困难，需结合更多实例讲解。随堂演练反映出学生对质量守恒定律应用有一定掌握，但在涉及实际反应推理产物时仍有不足。后续教学应增加实际生活中化学反应案例，强化学生对知识的应用能力，同时注重对理解较慢学生的辅导。

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