资源简介

(共16张PPT)
1.3 化学反应中
物质质量的关系
【第一单元 我们呼吸的空气】
八年级下册
木头燃烧后留下灰烬
蜡烛燃烧后留下的蜡油很少
化学反应后物质的质量会变少吗？
提问
用过氧化氢制取氧气，反应前后试管的总质量会如何变化？
减少
不变
反应物： H2O2
生成物：H2O 和 O2
思考：当物质发生化学变化后，反应物的总质量与生成物的总质量相比较，存在什么样的关系？
如果把反应生成的氧气收集起来，加上氧气的质量，总质量又会如何变化？
装置需要密闭，
使用托盘天平，保证称量精度
1. 将锥形瓶放在天平托盘上，调节平衡。然后取下锥形瓶，将瓶塞上的玻璃管放在酒精灯上烧至红热后，迅速将瓶塞塞紧锥形瓶口，并使玻璃管接触引燃红磷，观察现象。待锥形瓶冷却后，再将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡。
反应现象明显、反应速率适中
反应物：P和O2
生成物：P2O5
现象：剧烈燃烧，放热，产生大量白烟（气球先膨胀后缩小）
天平两边平衡
2. 将锥形瓶放在天平托盘上，调节平衡。然后，取下锥形瓶，把滴管内的溶液滴入锥形瓶内，观察现象。再将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡。
反应物：CuSO4 和 NaOH
生成物： Na2SO4 和 Cu(OH)2
现象：生成蓝色絮状沉淀物
天平两边平衡
反应现象明显、反应速率适中
有气体生成
有气体参加反应
无气体参加/生成反应
质量守恒定律：在化学反应中，参加化学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
一切化学反应都遵守质量守恒定律.
注意：
1.质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化。
2.质量守恒定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒。
3.质量守恒定律中的“质量”指的是参加化学反应的反应物质量，不是各物质质量的简单加和。
木材燃烧变成了灰烬，蜡烛燃烧后留下的物质质量减少，这些反应符合质量守恒定律吗？为什么？
反应中有气体生成物逸散到空气中
木材的质量 + 参加反应的氧气质量 =
灰烬的质量 + 逸散的CO2、水蒸气等气体的总质量。
石蜡的质量 + 参加反应的氧气质量 =
烛芯残渣的质量 + 逸散的CO2、水蒸气等气体的总质量。
判断题：
(1)反应前各物质的质量总和，一定等于反应后生成的各物质的质量总和。( )
×
(2)高锰酸钾受热分解后,剩余固体比原反应物轻，这不符合质量守恒定律( )
×
(3)水变成水蒸气，质量保持不变，这符合质量守恒定律 。( )
×
强调:化学反应的各物质
高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
物理变化，适用于化学变化
(4)用6.8g的过氧化氢和1g的二氧化锰混合制取氧气，生成3.6g的水和3.2g的氧气，质量不守恒。 ( )
×
强调:参加化学反应的各物质的质量
为什么一切化学反应都能遵循质量守恒定律？如水的电解反应，我们可用图所示的微观模型表示其反应的本质。
反应前 反应后
原子种类
氢原子总数
氧原子总数
原子总数
原子的质量 4
4
2
2
6
6
2
2
没有改变
归纳质量守恒的原因：
原子种类没有改变
原子数目没有增减
原子质量没有改变
原子数目
原子质量
原子种类
微观
物质的质量总和
元素种类
五不变
物质的种类
分子的种类
改变
宏观
可能改变：分子数目、物质状态
1、镁带在空气中燃烧后，生成物氧化镁的质量比镁带的质量增加了，为什么？
质量守恒定律的应用
（1）解释一些现象
镁燃烧后生成氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质量总和。因此，镁燃烧后固体的质量比镁的质量增加了。
质量守恒定律的应用
（2）推测一些物质的组成
蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水，能否根据这一事实，推断出蜡烛中肯定会有什么元素？可能会有什么元素
一定有的元素：
可能有的元素：
碳元素、氢元素
氧元素
质量守恒定律的发现
1756年，俄国罗蒙诺索夫把锡放在空阔的容器里煅烧，锡发生变化生成白色的氧化锡，但容器和容器里的物质的总质量，在燃烧前后并没有发生变化。经过反复实验，都得到同样的结果。于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。但这一发现当时没有引起科学界的注意，直到1777年法国的拉瓦锡做了同样的实验，也得到同样的结论，这一定律才获得公认。但要确切证明或否定这一结论，需要极精确的实验结果，而拉瓦锡时代的工具和技术（小于0.2%的质量变化就觉察不出来）不能满足严格的实验要求。
1908年德国化学家朗多耳特及1912年英国化学家莱莫做了精度极高的实验，所用的容器和反应物质量为1kg左右，反应前后质量之差小于0.0001g，质量的变化小于一千万分之一。这个差别在实验误差范围之内，因此科学家一致承认了这一定律。
1.某同学认为，质量为10g的蜡烛燃烧后，将各生成物和未燃烧的蜡油收集起来，一定还是10g。你认为他的说法是否正确？为什么？
不正确，忽略了蜡烛燃烧的反应物不只有蜡烛本身，还有空气中参与反应的氧气，质量守恒定律的计算需包含所有参加反应的反应物，而非仅蜡烛这一种反应物。八年级下册《1.3.1化学反应中物质质量的关系》教学设计
教学内容确定
（一）核心概念
质量守恒定律是化学反应的基本规律，指参加化学反应的各物质质量总和，等于反应后生成的各物质质量总和，适用于所有化学变化。
质量守恒的微观本质是化学反应前后原子的种类、数目、质量均不改变，宏观上体现为物质总质量、元素种类不变，而物质种类、分子种类一定改变，分子数目、物质状态可能改变。
质量守恒定律的应用包括解释化学反应中质量变化现象、推测物质的元素组成，需注意 “参加反应的物质质量” 并非反应物简单加和。
（二）跨学科概念
宏观与微观：通过宏观实验现象（天平平衡）推导微观本质（原子三不变），建立 “宏观现象 — 微观本质” 的关联思维。
证据与推理：基于红磷燃烧、氢氧化钠与硫酸铜反应等实验证据，归纳质量守恒定律；结合微观模型推理质量守恒的根本原因。
守恒与变化：化学反应中物质的种类、形态发生变化，但总质量遵循守恒规律，体现 “变与不变” 的辩证思维。
实验与验证：通过设计密闭、开放等不同条件的实验，验证质量守恒定律，理解实验设计的严谨性对结论的影响。
二、教学目标
（一）科学目标
能通过实验探究归纳质量守恒定律的内容，明确其适用范围（化学变化）和核心要点。
理解质量守恒定律的微观本质（原子三不变），能区分化学反应前后 “变与不变” 的项目。
掌握质量守恒定律的基本应用，能解释常见化学反应中质量变化现象，推测物质的元素组成。
知道探究质量守恒定律时，有气体参与或生成的反应需在密闭装置中进行。
（二）科学思维
通过分析对比不同实验的现象与结果，培养归纳总结、逻辑推理的能力。
从宏观实验结论推导微观本质，建立 “宏观 — 微观” 的思维链条，发展模型认知能力。
运用质量守恒定律解释现象、推测组成，提升分析问题、解决问题的思维能力。
（三）探究实践
能规范完成红磷燃烧、氢氧化钠与硫酸铜反应的质量测定实验，正确操作天平、搭建实验装置，记录实验现象。
参与 “有气体生成的反应是否遵循质量守恒” 的探究活动，设计简易密闭实验方案并验证。
通过分析实验误差（如装置漏气、气体逸散），提升实验反思与改进能力。
（四）态度责任
感受实验探究的严谨性，培养实事求是的科学态度和合作探究精神。
认识质量守恒定律是化学反应的核心规律，体会科学规律的普遍性与实用性，激发对化学变化本质的探索兴趣。
运用质量守恒定律解释生活中的化学现象，增强用科学知识解决实际问题的责任感。
三、教学重难点
（一）重点
质量守恒定律的实验探究过程与结论。
质量守恒定律的微观本质（原子三不变）。
质量守恒定律的基本应用（解释现象、推测元素组成）。
（二）难点
理解有气体参与或生成的反应中，密闭装置对验证质量守恒的重要性。
从微观角度解释质量守恒定律的本质。
区分 “参加反应的物质质量” 与 “反应物总质量” 的差异。
四、教学准备
实验器材：托盘天平、锥形瓶、带玻璃管的橡皮塞、小气球、红磷、干燥细沙、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、滴管、过氧化氢溶液、二氧化锰、密闭反应装置（带导管和气球）等。
教学资源：课件（包含实验装置图、微观反应模型图、练习题）、实验视频（不同条件下的质量测定实验）。
五、教学环节设计
（一）情境导入，引发疑问
展示生活现象：木头燃烧后留下灰烬（质量变小）、蜡烛燃烧后蜡油残留很少（质量变小），提问：“化学反应后物质的质量会变少吗？”
提出矛盾情境：用过氧化氢制取氧气时，若不收集氧气，试管总质量似乎减少；若收集氧气并计入总质量，质量会如何变化？
引出课题：今天我们通过实验探究化学反应中物质质量的关系，揭开质量变化的奥秘。
【设计意图】从生活中常见的质量变化现象入手，创设认知冲突，激发学生探究欲望，自然导入课题。
（二）实验探究，归纳定律
探究实验一：红磷燃烧前后质量测定（有气体参与 / 生成，密闭装置）
实验操作：
① 锥形瓶底部铺细沙，放入红磷，带玻璃管的橡皮塞（玻璃管上端系小气球）塞紧瓶口，放在天平上调节平衡；
② 加热玻璃管至红热，迅速塞紧瓶塞引燃红磷，观察现象（剧烈燃烧、产生白烟、气球先膨胀后缩小）；
③ 冷却后将锥形瓶放回天平，观察天平是否平衡。
实验现象：天平保持平衡。
结论：红磷与氧气反应前后，总质量不变。
探究实验二：氢氧化钠与硫酸铜反应前后质量测定（无气体参与 / 生成，开放装置）
实验操作：
① 锥形瓶中加入硫酸铜溶液，滴管中吸入氢氧化钠溶液，一起放在天平上调节平衡；
② 挤压滴管，使氢氧化钠溶液滴入锥形瓶，观察现象（生成蓝色絮状沉淀）；
③ 放回天平，观察天平是否平衡。
实验现象：天平保持平衡。
结论：氢氧化钠与硫酸铜反应前后，总质量不变。
对比探究：过氧化氢分解实验（有气体生成，开放 vs 密闭）
开放装置：过氧化氢溶液与二氧化锰混合，放在天平上，观察到质量逐渐减小（氧气逸散）；
密闭装置：将上述反应放在带气球的密闭容器中进行，观察到天平保持平衡。
追问：“为什么开放装置中质量变小？这是否违背质量守恒定律？”
分析：开放装置中氧气逸散，未计入生成物总质量，并非不遵循定律。
归纳定律：
师生共同总结：在化学反应中，参加化学反应的各物质质量总和，等于反应后生成的各物质质量总和，即质量守恒定律。
强调：适用于化学变化，不适用于物理变化；“参加反应的质量” 是实际参与反应的部分，而非反应物总质量。
【设计意图】通过不同类型实验（有气体 / 无气体、密闭 / 开放）的对比，让学生全面感知质量守恒定律的适用条件，培养实验探究能力和归纳总结能力，突破 “气体参与 / 生成反应的验证” 这一难点。
（三）微观探析，理解本质
提出问题：“为什么一切化学反应都遵循质量守恒定律？”
微观模型分析：
展示水通电分解的微观反应模型图，引导学生对比反应前后的原子种类、数目、质量。
表格梳理：
项目 反应前 反应后 结论
原子种类 氢原子、氧原子 氢原子、氧原子 种类不变
原子数目 氢原子 4 个、氧原子 2 个 氢原子 4 个、氧原子 2 个 数目不变
原子质量 不变 不变 质量不变
总结本质：化学反应的本质是原子的重新组合，反应前后原子的种类、数目、质量均未改变，因此总质量守恒。
宏观与微观关联：
宏观不变：物质总质量、元素种类；
微观不变：原子种类、数目、质量；
一定改变：物质种类、分子种类；
可能改变：分子数目、物质状态。
【设计意图】通过微观模型直观展示原子的运动变化，帮助学生理解质量守恒的根本原因，建立 “宏观 — 微观” 的思维关联，突破教学难点。
（四）应用拓展，巩固提升
解释现象：
问题 1：镁带燃烧后生成的氧化镁质量比镁带大，为什么？（氧化镁质量 = 镁质量 + 参加反应的氧气质量）
问题 2：木材燃烧后灰烬质量比木材小，是否违背质量守恒定律？（不违背，木材质量 + 氧气质量 = 灰烬质量 + 二氧化碳、水蒸气质量）
推测组成：
问题：蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，推测蜡烛中一定含有的元素和可能含有的元素。（一定含 C、H 元素，可能含 O 元素）
分析：化学反应前后元素种类不变，二氧化碳中的 C、水中的 H 来自蜡烛，O 可能来自蜡烛或氧气。
判断题巩固：
引导学生判断课件中的判断题，强化对质量守恒定律适用范围、核心要点的理解。
【设计意图】通过典型应用场景的分析，强化学生对质量守恒定律的掌握，提升知识迁移和应用能力。
（五）课堂小结，梳理知识
师生共同梳理知识脉络：实验探究（现象→结论）→微观本质（原子三不变）→核心要点（适用范围、变与不变）→实际应用（解释现象、推测组成）。
强调核心：质量守恒定律的内容、本质及应用关键。
【设计意图】帮助学生构建系统的知识框架，巩固重点知识，强化记忆。
六、板书设计
1.3 化学反应中物质质量的关系
一、质量守恒定律
内容：参加化学反应的各物质质量总和 = 反应后生成的各物质质量总和
适用范围：化学变化（不适用于物理变化）
关键条件：有气体参与 / 生成时，需在密闭装置中验证
二、微观本质（原子三不变）
原子种类不变
原子数目不变
原子质量不变
三、化学反应前后的 “变与不变”
类别 不变 一定改变 可能改变
宏观 物质总质量、元素种类 物质种类 物质状态
微观 原子种类、数目、质量 分子种类 分子数目
四、应用
解释化学反应中质量变化现象
推测物质的元素组成
七、作业设计
基础作业：完成教材课后练习 1-2 题，背诵质量守恒定律的内容和微观本质，解释 “蜡烛燃烧质量减小” 的原因。
实验作业：设计一个验证 “过氧化氢分解遵循质量守恒定律” 的密闭实验方案，画出装置图并说明操作步骤。
拓展作业：某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，已知生成的二氧化碳质量为 4.4g，水的质量为 3.6g，推测该物质的元素组成（提示：计算 C、H 元素质量）。
思考作业：为什么高锰酸钾受热分解后剩余固体质量变小？如何设计实验验证其遵循质量守恒定律？
八、教学反思
优化实验指导：课前播放实验操作视频，强调关键步骤（如玻璃管加热后迅速塞塞、天平调平）；课堂上分组实验时，教师加强巡视指导，及时纠正错误操作。
强化微观可视化：制作原子重新组合的动画课件，直观展示化学反应中原子的种类、数目不变的过程，帮助学生理解本质。
专项强化训练：设计针对性练习题，通过具体案例（如部分反应物未参加反应）让学生区分 “参加反应的质量” 与 “总质量”，巩固核心要点。
拓展探究深度：课后布置 “探究蜡烛燃烧的质量守恒” 实验，让学生自主设计密闭装置，记录反应前后质量变化，进一步提升探究实践能力。

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