初中質量守恒定律教學設計

第五單元化學方程式課題1質量守恒定律（第一課時）廣州市曉園中學鄭澤如一、教材分析：本節(jié)是人教版九年級上冊第五單元課題1的內容，是在學習了物質的化學變化和物質構成的奧秘之后的重要內容，特別是作為對化學反應從實質認識到定量研究的重要轉折點，且為后面學習化學方程式的書寫和計算打下基礎。因此，本節(jié)內容具有承上啟下的作用。二、學情分析：學生已經學習了分子、原子，對物質的形成有了初步的認識。而本節(jié)課在宏觀角度上從量的方面揭示了化學變化中物質的質量關系，揭示化學變化中質和量的內在聯(lián)系。因此，通過一系列實驗和探究活動，引導學生充分應用粒子的知識從量的方面進行研究和分析，加深對定律的理解，并為學習化學方程式作好鋪墊。三、教學設計思路：所有的化學變化都無一例外的遵循質量守恒定律，面對這一統(tǒng)轄所有化學變化的定律，學生會感到驚奇和興奮，但由于其內容理論性較強，學生覺得難以理解。因此課堂上要通過實驗探究讓學生體驗發(fā)現(xiàn)“質量守恒”這一知識結論的快樂，并通過對質量守恒發(fā)展史的學習，讓學生感受科學家嚴謹求實的科學態(tài)度和創(chuàng)新精神，在這個過程中讓學生掌握：發(fā)現(xiàn)問題——提出假設——實驗探究——交流討論——得出結論等科學探究的基本過程和方法。正如美國教育學家杜威說的，人在學校求知的目的，不在于知識的本身，而在于發(fā)現(xiàn)和獲得知識的方法。因此，僅僅從定義出發(fā)，把定律強加給學生是不成功的教學。我的教學設計思路是：1、從問題討論引入課題，當學生對“反應前后物質的質量是否相等”的觀點不一致時，便產生了思想的碰撞。通過演示實驗探究反應前后物質質量關系后，再次設疑，激發(fā)了學生動手實驗的欲望。2、通過兩組貌似矛盾的實驗，幫助學生建立和理解概念。演示一個似乎違反守恒規(guī)律的實驗，再次創(chuàng)造實驗矛盾，使探究進入高潮。3、采用數(shù)碼相機拍攝分組實驗現(xiàn)象，再通過多媒體投影出來，為后面的實驗分析提供有力的實證依據(jù)。4、揭示質量守恒定律的本質時，從學生已有的經驗出發(fā)，以氫氣在氧氣中燃燒生成水為例，從微觀角度進行分析，幫助學生對概念的理解。5、通過設計有一定梯度的練習，幫助學生強化概念、深化理解。四、教案課題質量守恒定律教學目標1、知識與技能：（1）通過實驗探究認識質量守恒定律，了解常見的化學反應前后物質的質量關系。（2）通過對實驗的設計、實施與觀察、分析，培養(yǎng)學生動手能力和觀察分析能力。（3）從微觀的角度認識在化學反應中，反應前后原子種類和數(shù)目以及質量沒有變化。2、過程與方法（1）通過對化學反應實質以及質量守恒原因的分析，培養(yǎng)學生從微觀角度分析化學現(xiàn)象的思維習慣和能力。（2）通過完成探究質量守恒定律的實驗，培養(yǎng)學生合作、交流、表達的能力。（3）通過假設實驗驗證法的探究過程的學習體驗，使學生掌握學習化學的方法：發(fā)現(xiàn)問題、提出假設、實驗探究、交流討論、解決問題，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力和科學探究能力。（4）在質量守恒定律探究過程中初步培養(yǎng)學生定量研究問題的能力。（5）通過質量守恒定律在具體問題情境中的應用，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。3、情感、態(tài)度、價值觀（1）激發(fā)學生對生活中化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲，培養(yǎng)學生解決實際問題的興趣。（2）培養(yǎng)學生的辨證唯物主義思想、嚴謹求實的科學態(tài)度和創(chuàng)新精神。（3）培養(yǎng)學生從現(xiàn)象到本質，由感性到理性、由個別到一般的認識方法。重點通過實驗探究認識質量守恒定律難點從微觀的角度解釋質量守恒定律教學方法指導發(fā)現(xiàn)法——假設實驗驗證法教學模式儀器用品數(shù)碼相機、計算機輔助教學軟件；托盤天平、酒精燈、錐形瓶、小試管、小燒杯、鑷子、坩堝鉗、氣球、單孔橡皮塞（帶玻璃管）、石棉網、火柴；紅磷、CuSO4溶液、鐵釘、Na2CO3粉末、稀鹽酸、鎂條教師活動學生活動設計意圖[問題引入]請同學們回憶紅磷在空氣中燃燒的文字表達式。[板書]紅磷燃燒的文字表達式：點燃磷+氧氣五氧化二磷［設問］在反應前后物質的種類發(fā)生了變化，那么燃燒前后各物質的總質量有沒有發(fā)生改變呢？［演示實驗］紅磷燃燒前后質量的測定實驗步驟：1、稱量裝有少量紅磷的密閉容器的質量；2、灼燒玻璃管至紅熱后迅速用橡皮塞將錐形瓶塞緊，并將紅磷引燃；3、冷卻后第二次稱量。引導學生觀察、分析實驗現(xiàn)象，獲得結論。[板書]化學反應前后各物質的質量總和不變。［設疑］以上實驗結論有沒有普遍性？在其他反應中是否成立？你能通過實驗進一步證明嗎？巡視指導，及時解答疑問，強調注意事項及安全，并用數(shù)碼相機拍攝實驗情況，實驗結束后用多媒體把相片投影出來，請該組同學分析實驗現(xiàn)象和結論。[投影]學生的實驗報告和實驗相片。[設疑]通過實驗探究和分析，我們居然得到不一致的結論，這究竟是實驗事實還是實驗誤差呢？[點撥]請同學們再次觀察實驗二中產生大量無色氣泡的現(xiàn)象（投影實驗二的相片），認真分析反應物有哪些，其質量總和是多少？生成物有哪些，其質量總和又是多少？在實驗過程中我們是否稱量了所有參加反應的反應物的總質量和所有生成物的總質量呢？[設疑]如果要稱量實驗二中所有產物的質量，我們該如何設計實驗？[投影]五個密閉的實驗裝置圖[閱讀]資料卡片：定量研究與質量守恒定律的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展簡史。[板書]一、質量守恒定律：參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。[設疑]鎂條燃燒前后反應物的總質量是否等于生成物的總質量。［演示實驗］測定鎂條燃燒前后質量的關系（按課本方案在開放體系中進行）引導學生通過討論、分析、歸納總結得出結論：1、在化學反應中，反應物的總質量等于生成物的總質量。如果用有氣體參加或有氣體生成的實驗來探究反應前后物質質量的關系，首先應考慮在密閉裝置中進行實驗。[提問]為什么化學反應前后物質的總質量能夠守恒呢？請以氫氣在氧氣中燃燒為例進行分析。[投影]氫氣與氧氣反應生成水的示意圖[分析]化學反應的過程就是參加反應的各物質（反應物）的原子重新組合而生成其他物質（生成物）的過程。練習書寫文字表達式。學生猜想1：沒有改變學生猜想2：有改變[討論]1、錐形瓶底部的細沙、套在玻璃管上的氣球分別有何作用？2、第二次稱量天平是否平衡？你的結論是什么？學生觀察、分析、討論并填寫學案。[分組實驗]測定某一化學反應前后物質質量的關系：方案一、鐵釘與硫酸銅溶液反應；方案二、鹽酸與碳酸鈉粉末反應各小組設計并討論方案后實施實驗，并填寫學案中的實驗報告。學生代表分析、交流討論實驗現(xiàn)象和結果。實驗一的結論：反應前后物質的總質量不變；實驗二的結論：反應后物質的總質量減小。各小組對自己得出的結論結果感到意外，討論紛紛。進行深入思考，通過討論、交流、提問、反駁逐漸達成共識：實驗二有二氧化碳氣體生成，由于沒有完全稱量生成物的總質量，因此質量減少。正確結論是：在化學反應中，反應物的總質量等于生成物的總質量。學生思考、討論，大膽設想。判斷并選擇合適的裝置圖。閱讀課本P85資料，了解科學家們做了哪些重要的實驗，提出了哪些重要的學說和觀點，暢談感想。用自己的語言，科學規(guī)范的描述這一規(guī)律的內容觀察實驗現(xiàn)象，猜想實驗結果。對實驗結果（第二次稱量天平不平衡）感到意外。[討論]1、反應物和生成物分別是什么？有何實驗現(xiàn)象？第二次稱量天平是否平衡？與你的預計一致嗎？為什么會出現(xiàn)這樣的實驗結果？3、如果在燃燒的鎂條上方罩上罩，使生成物全部收集起來稱量，會出現(xiàn)什么實驗結果？4、如果在密閉的容器中進行實驗，會出現(xiàn)什么結果？（若課堂時間不允許，則把3、4問留待課后繼續(xù)討論。）分析并完成學案中的相關內容。在氫氣與氧氣的反應里，氫氣分子分解成氫原子，氧氣分子分解成氧原子，每2個氫原子和1個氧原子結合成1個水分子。在此反應過程中分子發(fā)生了改變，但原子從種類和數(shù)量上并沒有發(fā)生改變，因此質量也沒有發(fā)生改變。從問題討論入手，點出課題，吸引和激發(fā)學生的學習熱情。及時創(chuàng)造條件鼓勵學生與客觀事物發(fā)生直接的接觸和相互作用。培養(yǎng)學生實驗設計和合作交流的能力。讓學生學會“做出假設、實驗探究、交流討論、得出結論”的基本過程和方法。培養(yǎng)學生敢于質疑的科學品質。利用實驗事實，因勢利導幫助學生懂得如何去分析實驗，從而發(fā)現(xiàn)客觀規(guī)律。培養(yǎng)學生實驗設計能力和對比分析能力。介紹化學發(fā)展史，學習科學家嚴謹求實的科學態(tài)度和創(chuàng)新精神。創(chuàng)造實驗矛盾，使探究進入高潮，幫助學生對概念的理解和掌握。從學生已有的經驗出發(fā)，從微觀領域進行分析，使學生更易理解和接受。圖表輔助教學，更直觀明了。師生歸納小結并板書：二、質量守恒定律的微觀解釋：原子種類化學反應前后原子數(shù)目沒有改變反應前后各物質原子質量的質量總和不變。小結：一切化學反應都遵循質量守恒定律。[學以致用]1、根據(jù)質量守恒定律判斷，鐵絲在氧氣中完全燃燒，生成物的質量A、一定大于鐵絲的質量B、一定小于鐵絲的質量C、一定等于鐵絲的質量D、不能確定2、蠟燭燃燒后質量減小，說明質量守恒定律不是普遍規(guī)律。你認為正確嗎？為什么？3、某人說，“我能發(fā)功使鋁發(fā)生化學變化變成黃金?！蹦阏J為有可能嗎？為什么？[小結]（從知識和科學方法兩個方面進行小結。）多數(shù)學生們不假思索，都認為根據(jù)質量守恒定律應該選C，通過討論分析最終明確選A由于有了練習1做鋪墊，絕大多數(shù)學生都能進行正確判斷：不正確。蠟燭燃燒后質量變小是因為蠟燭燃燒生成的二氧化碳和水蒸汽逸散到空氣中去了。學生基本懂得這是個錯誤的說法，但不懂得該如何反駁。引導學生利用質量守恒定律的本質“反應前后原子的種類和數(shù)目沒有改變”這一理論依據(jù)進