资源简介

宏·微结合看化变导学案
任务一、质量守恒定律的含义
资料1、现代火箭向上加速是靠火箭发动机来完成的。火箭发动机点火以后，推进剂(液体燃料和氧化剂）在发动机燃烧室里燃烧，产生大量高压气体，高压气体从发动机喷管高速喷出，对火箭产生反作用力，使火箭沿气体喷射的反方向前进。
请根据所学知识和已给信息，写出氢气与氧气燃烧反应的化学方程式。
2.请同学们计算，卫星要送上预定轨道，至少需要1800kg推进剂，这些推进剂恰好完全反应后能生成水蒸气的质量是多少？
任务二、根据化学方程式的简单计算
相对原子质量：H-1 O-16 Cl-35.5 K-39 Mn-55
1.写出我们已经学过的能够生成氧气的化学方程式。
2.上述反应物各18g，制得氧气分别多少g？写出完整的计算过程。(保留小数点后一位）
任务三、质量守恒定律的运用
1.近年来，中国在空间站建设方面取得了举世瞩目的成绩。空间站中所需氧气的主要来源有：电解水制氧气、二氧化碳再生制氧气等。化学兴趣小组对上述制取氧气的原理展开项目式探究活动，
【查阅资料】
Na2O2固体呈淡黄色，能与H2O、CO2等物质反应，反应的化学方程式如下：
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑，
2Na2O2+2CO2==2NaCO3+O2↑，
为检验Na2O2能与CO2发生反应生成O2，小缙同学设计了如图的实验装置。
(1)检查A装置气密性的操作是：__________________________________
(2)向装置A中加入药品，打开分液漏斗活塞，缓慢滴加稀盐酸。一段时间后将带火星的木条伸进D集气瓶内，观察到_______的现象，小缙认为Na2O2与CO2反应并生成了O2。
(3)小云同学对小缙的设计提出疑问：该实验不能证明是CO2与Na2O2发生反应，他的理由是_____________________
将剩余固体继续与CO2反应，通过测定反应产生氧气的体积来计算出固体中剩余Na2O2的质量。同学们将上图虚线方框部分的装置换成如图继续实验。
(4)CO2气体通入装置B前，没有除去水蒸气，对剩余Na2O2的质量测定是否有显著影响？______（填“有”或“无”），原因是____________________________
【拓展延伸】
(5)在空间站里，“二氧化碳再生制氧气”比“电解水制氧气”更适用的理由是
2.阅读资料二回答问题
资料2、2024年9月17日，相关联合研究团队在《国家科学评论》上发表嫦娥六号返回样品的首篇研究论文。论文指出，经地球化学分析，嫦娥六号样品中的铝氧化物（Al2O3）和钙氧化物（CaO）含量较高，而铁氧化物（FeO）含量相对较低，这与月海玄武岩和斜长岩混合物的特征一致。
思考：你觉得登月后航天员呼吸的氧气来源可以有哪些，你的依据是什么？(共10张PPT)
任务一、质量守恒定律的含义
朱炯珍
缙云县盘溪中学
宏·微结合看化变
2025年6月24日
【资料卡片】
现代火箭向上加速是靠火箭发动机来完成的。火箭发动机点火以后，推进剂(液体燃料和氧化剂）在发动机燃烧室里燃烧，产生大量高压气体，高压气体从发动机喷管高速喷出，对火箭产生反作用力，使火箭沿气体喷射的反方向前进。
1、液氢液氧推进剂
2、四氧化二氮和偏二甲肼推进剂
请根据所学知识和已给信息，写出氢气与氧气燃烧反应的化学方程式
请同学们计算，卫星要送上预定轨道，至少需要1800kg推进剂，这些推进剂恰好完全反应后能生成水蒸气的质量是多少？
任务二、根据化学方程式的简单计算
请写出我们已经学过的能够生成氧气的化学方程式。
为什么这些物质反应后能生成氧气？
小组讨论，根据已给的相对原子质量进行计算。上述四种反应物各18g，制取氧气的质量分别是多少？请在学案上写出完整的计算过程。
18g过氧化氢制得氧气质量为8.4g
18g高锰酸钾制得氧气质量为1.8g
18g氯酸钾制得氧气质量为7.1g
18g水制得氧气质量为16g
任务三、质量守恒定律的运用
近年来，中国在空间站建设方面取得了举世瞩目的成绩。空间站中所需氧气的主要来源有：电解水制氧气、二氧化碳再生制氧气等。化学兴趣小组对上述制取氧气的原理展开项目式探究活动，
【查阅资料】
Na2O2固体呈淡黄色，能与H2O、CO2等物质反应，反应的化学方程式如下：
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑，
2Na2O2+2CO2==2NaCO3+O2↑，
为检验Na2O2能与CO2发生反应生成O2，小缙同学设计了如图的实验装置。
A
(1)检查A装置气密性的操作是：____________
(2)向装置A中加入药品，打开分液漏斗活塞，缓慢滴加稀盐酸。一段时间后将带火星的木条伸进D集气瓶内，观察到_______的现象，小缙认为Na2O2与CO2反应并生成了O2。
关闭导管，从长颈漏斗中注入适量水，长颈漏斗液封后形成一段稳定液面差，证明装置气密性良好。
木条复燃
(3)小云同学对小缙的设计提出疑问：该实验不能证明是CO2与Na2O2发生反应，他的理由是_____________________
将剩余固体继续与CO2反应，通过测定反应产生氧气的体积来计算出固体中剩余Na2O2的质量。同学们将上图虚线方框部分的装置换成如图继续实验。
(4)CO2气体通入装置B前，没有除去水蒸气，对剩余Na2O2的质量测定是否有显著影响？______（填“有”或“无”），原因是____________________________
【拓展延伸】
(5)在空间站里，“二氧化碳再生制氧气”比“电解水制氧气”更适用的理由是
CO2中混有水蒸气，水蒸气也能与过氧化钠反应生成O2
无
虽然水蒸气也能与Na2O2产生氧气，但在反应中Na2O2与O2的关系均为2：1，不影响Na2O2质量的测定
不消耗电能，节约能源
2024年9月17日，相关联合研究团队在《国家科学评论》上发表嫦娥六号返回样品的首篇研究论文。论文指出，经地球化学分析，嫦娥六号样品中的铝氧化物（Al2O3）和钙氧化物（CaO）含量较高，而铁氧化物（FeO）含量相对较低，这与月海玄武岩和斜长岩混合物的特征一致。
【资料卡片】
思考：你觉得登月后航天员呼吸的氧气来源可以有哪些，你的依据是什么？
谢谢观看
2025年6月24日
朱炯珍
通过从宏微的角度解释化学变化，我们用更科学的视角和更富创造性的思维去看到生活中亦或是科技前沿的信息。课　　题 宏微结合看化变 主备人 朱炯珍
教学目标 科学观念：知道质量守恒定律的概念，能说出化学变化的实质； 科学思维：能从宏观变化与微观变化的角度说明火箭燃料燃烧时的变与不变； 探究实践：通过书写制氧气的化学反应方程式理解原子数目和种类不变，对登月后氧气来源探讨理解化学变化中元素种类不变； 态度责任：培养学生的探索精神。
教学重难点 质量守恒定律
教法和教具 讲授、讨论、问答
预设教学过程
教学环节 学生活动 二次备课
一、质量守恒定律的含义 2021年10月16日0点23分，搭载神州十三号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，这是我国载人航天史上的一次突破，也是我们作为国人的又一次骄傲，今天就让我们走进航天器，宏·微结合认识航天器燃料中的化学变化。 燃料对于航天器而言是必不可少的，那么推进火箭升空的推进器的主要成分有哪些？请同学们看一段来自国家航天局官方网站上的介绍，从中能给我们提供哪些信息？ 学生活动：阅读资料卡片 通过这段文字可以发现，实际上火箭升空是利用燃料燃烧放热，在短时间内产生大量的气体喷出，使火箭升空。其中最主要的推进器，也就是液体燃料和氧化剂，目前被广泛运用的主要有两种，一种是液氢液氧推进剂，另一种是四氧化二氮和偏二甲肼推进剂。 问1、请根据所学知识和已给信息，写出对应反应的化学方程式。 学生活动：化学方程式书写 问2、书写化学方程式的依据使什么？ 化学反应过程，就是参加反应的各物质的原子重新组合而生成其他物质的过程，所以在化学反应前后，原子的种类和个数不变，原子的质量也不发生改变。（板书） 问3、刚才我们从资料中看到，火箭升空是由于短时间内会产生大量气体喷出。下面我们通过计算感知一下，我们以液氢液氧推进剂为例，请同学们计算，卫星要送上预定轨道，至少需要1800kg推进剂，这些推进剂恰好完全反应后能生成水蒸气的质量是多少？ 问4、为什么水蒸气的质量是1800kg？（） 根据化学方程式的简单计算 火箭升空后，神州十三号载人飞船于当天与空间站进行对接，我国的三名宇航员，翟志刚、王亚平、叶光富，他们需要在空间站上工作六个月时间。这么长的时间，他们赖以生存的氧气从何而来？让我们接下来对空间站的氧气进行探秘 问1、写出我们已经学过的能够生成氧气的化学方程式。 学生活动：实验制取氧气方程式 问2、为什么这些物质反应后能生成氧气？（反应物中都有氧元素，依据化学反应反应前后元素种类不变） 问3、哪一种更适合空间站制取氧气？在空间站中，对制取氧气有一定要求，需用尽可能少的原料制取尽可能多的氧气，请同学们分组，根据已给的相对原子质量进行计算。上述四种物质各18g，制得氧气分别多少g？写出完整的计算过程。 运用 如果空间站中的氧气全部来自水，每天每名宇航员需要884.3ml的水，我们宇航员需要在空间站工作半年时间，可想而知，如果单靠水产生氧气，对水的需求量是非常大的。空间站还有哪些提供氧气的方法呢？请同学们看一段视频介绍 根据视频，空间站中氧气有两个来源，其一为地面携带的氧气，其二为空间站中资源再生，这部分氧气一部分来源于水，另一部分来源于二氧化碳。空间站中利用二氧化碳制氧气的方法之一是利用过氧化钠反应制氧。 下面我们一起来探究一下过氧化钠制氧气的原理 在了解完空间站的氧气来源的秘密之后，让我们把目光放到登月工程上，我国计划在2030年前后实现航天员登月，2024年6月25日我国的嫦娥6号月球探测器携带月球土壤样品回到地球，请你从对月球样品的分析资料中思考：你觉得登月后航天员呼吸的氧气来源可以有哪些，你的依据是什么？ 猜测月球土壤中，存在氧化物可以在一定条件下提取氧气。 这也正是科学家的研究重点，目前，科学家已经开始研制制氧机，从月球土壤中制取氧气，并取得一定进展。 通过从宏微的角度解释化学变化，我们用更科学的视角和更富创造性的思维去看到生活中亦或是科技前沿的信息。 观看视频，对燃料燃烧发生的化学变化进行思考 阅读资料一 书写氢气燃烧的化学反应方程式 说出书写依据 思考问题，并说出得出答案的依据是什么 学生回答，在化学反应前后，参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，从宏微结合的角度构建变与不变 书写实验室制氧气的化学反应方程式，复习实验室制氧气 计算，书写完整过程 展示点评，总结考试中需要检查的地方 观看视频，思考氧气来源 完成过氧化钠制氧气的探究题 阅读资料二思考问题 总结
作业布置 课后练习
板书设计 质量守恒定律 化学变化 解释化学现象解决问题 宏观 微观 元素质量 原子质量 元素种类 原子种类 物质总质量 原子数目
教学反思 本节课以航天科技为“舟”，载学生驶入化学原理的“深海”，成功点燃其探索热情。未来需进一步雕琢情境与知识的契合度，强化实证与思维深度，让“宏微结合”不仅是方法论，更成为学生认识世界的科学视角。 可根据实际课堂情况补充具体案例（如学生计算中的典型错误、讨论中的精彩观点），使反思更具实证性。

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