2022-2023學(xué)年人教版九年級化學(xué)上冊 5.1質(zhì)量守恒定律（第1課時）教學(xué)設(shè)計

課題1質(zhì)量守恒定律（第1課時）教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)

1.通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系，理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)涵，初步形成定量認(rèn)識物質(zhì)變化的質(zhì)量和守恒意識

2.通過使用模型，學(xué)生動手模擬氫氣燃燒的反應(yīng)過程，理解質(zhì)量守恒定律的微觀本質(zhì)

3.通過體驗(yàn)質(zhì)量守恒定律的探究過程，初步學(xué)會定量研究的一般思路與方法，同時形成合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣，培養(yǎng)勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、大膽質(zhì)疑的科學(xué)精神二、教材分析

質(zhì)量守恒定律的學(xué)習(xí)是義務(wù)教育階段學(xué)生開始從定量的角度認(rèn)識和研究化學(xué)變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，是學(xué)生書寫化學(xué)方程式和進(jìn)行化學(xué)計算的理論基礎(chǔ)。本節(jié)課通過一系列實(shí)驗(yàn)和探究活動，引導(dǎo)學(xué)生用定量的科學(xué)方法對化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行研究和描述，并得出化學(xué)反應(yīng)所遵循的一項基本規(guī)律，為化學(xué)方程式的教學(xué)作好理論準(zhǔn)備。三、學(xué)情分析

對于守恒的概念，學(xué)生并不陌生。在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已認(rèn)識了能量守恒，教材在學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律之前就已經(jīng)對元素觀做了預(yù)設(shè)和鋪墊。學(xué)生已經(jīng)初步具備了一定的微觀想象能力。但學(xué)生對質(zhì)量守恒定律缺乏研究手段和原理上的理解，影響了學(xué)生對質(zhì)量守恒定律的最終認(rèn)同，即學(xué)生對于研究化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量關(guān)系，應(yīng)該選擇哪些反應(yīng)、用什么樣的反應(yīng)體系、分析哪些數(shù)據(jù)、如何推理舉證，是不清楚的。四、教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：

1.通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識質(zhì)量守恒定律，并能說明化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系。

2.能用微粒的觀點(diǎn)對質(zhì)量守恒定律做出解釋。

教學(xué)難點(diǎn)：質(zhì)量守恒定律的理解與應(yīng)用五、教學(xué)過程

教師活動

學(xué)生活動

設(shè)計意圖問題引入：對蠟燭及其燃燒進(jìn)行探究時，有同學(xué)提出這樣的問題。

【過渡】以往我們在研究蠟燭及其燃燒時，更多的是關(guān)注物質(zhì)種類的改變和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過剛才同學(xué)的討論，我們還發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)前后還存在著質(zhì)量關(guān)系?！咎岢鰡栴}】把蠟燭燃燒流下來的蠟油捏回到剩余的蠟燭上，還能得到原來的蠟燭嗎？同學(xué)回答：蠟燭燃燒生成二氧化碳和水，質(zhì)量會變小不能得到原來的蠟燭了。

基于學(xué)生的真實(shí)問題引出對化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量關(guān)系的研究，多角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)。環(huán)節(jié)一：定量探究化學(xué)反應(yīng)【問題】蠟燭減少的質(zhì)量是否等于燃燒生成的二氧化碳和水的質(zhì)量總和呢？【演示實(shí)驗(yàn)】介紹二氧化碳和水的吸收裝置，以及實(shí)驗(yàn)原理，開始實(shí)驗(yàn)。

【追問】化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量不相等嗎?

【介紹裝置】提示：注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并依據(jù)現(xiàn)象思考化學(xué)變化前后相關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量變化情況。【問題】蠟燭在燃燒過程中，物質(zhì)的質(zhì)量有減有增，物質(zhì)的質(zhì)量變化量之間存在怎樣的關(guān)系？

【總結(jié)】對于像石蠟燃燒這樣的有氣體參加又有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)，我們在密閉裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)找到了真正參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量和實(shí)際生成的物質(zhì)的質(zhì)量之間存在等量關(guān)系?！具^渡】無氣體的化學(xué)反應(yīng)中，有怎樣的質(zhì)量關(guān)系？提供鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)。

巡視、指導(dǎo)、抓拍（密閉裝置和開放裝置兩組實(shí)驗(yàn)）投屏

【總結(jié)】同學(xué)們利用不同的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到了相同的結(jié)論：反應(yīng)物的質(zhì)量總和等于生成物的質(zhì)量總和。思考：剛才稱量的物質(zhì)全部參加反應(yīng)了嗎？【活動二】去偽存真，尋找化學(xué)反應(yīng)中真正的等量關(guān)系。

【總結(jié)】我們通過有氣體和沒有氣體的兩個實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)中相關(guān)物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系，而化學(xué)家通過大量實(shí)驗(yàn)反復(fù)研究得到了類似的結(jié)論，而這個結(jié)論被我們稱之為質(zhì)量守恒定律，你能試著描述質(zhì)量守恒定律嗎？【總結(jié)】設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的一般思路和方法

【過渡】現(xiàn)在不僅理解了質(zhì)量守恒定律還了解了驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的一般思路和方法。同學(xué)們有沒有想過為什么所有的化學(xué)反應(yīng)都遵守質(zhì)量守恒定律呢？

學(xué)生猜想：等于、大于、小于

傾聽、觀察記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論：蠟燭減少的質(zhì)量小于燃燒生成的二氧化碳和水的質(zhì)量總和。

思考后回答：蠟燭燃燒需要氧氣，應(yīng)該稱上氧氣的質(zhì)量，再來看一看反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量是不是相等?？梢栽诿荛]裝置中進(jìn)行稱量。

認(rèn)真觀察現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)，依據(jù)現(xiàn)象，描述裝置內(nèi)相關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量變化情況。石蠟質(zhì)量減少，氧氣質(zhì)量減少，二氧化碳質(zhì)量增加，水質(zhì)量增加。

反應(yīng)前后天平的讀數(shù)不變，分析得出結(jié)論：參加反應(yīng)的石蠟的質(zhì)量+參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量=生成二氧化碳的質(zhì)量+生成水的質(zhì)量

根據(jù)反應(yīng)原理，設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，小組討論后，確定方案可行，開始實(shí)驗(yàn)。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程中，小組成員要分工合作，記錄好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。

小組展示：小組1：在密閉裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察到的現(xiàn)象：鐵釘表面有紅色物質(zhì)出現(xiàn)，溶液顏色變淺。反應(yīng)前后天平的讀數(shù)不變。小組2：這個反應(yīng)沒有氣體參加也沒有氣體生成，在敞口容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)也能稱量到反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和，所以我們選擇在敞口裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與上一組相同。

小組討論，交流展示得出結(jié)論：參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量+參加反應(yīng)的硫酸銅的質(zhì)量=生成的銅的質(zhì)量+生成的硫酸亞鐵的質(zhì)量

交流完善：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。

根據(jù)反應(yīng)選擇適合的實(shí)驗(yàn)裝置，比如有氣體參加或生成的反應(yīng)選擇密閉裝置，沒有氣體的可以考慮在開放裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；整體稱量比分步稱量更方便、準(zhǔn)確。通過鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)的數(shù)據(jù)分析，我們發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律與反應(yīng)物的是否全部參加反應(yīng)無關(guān)，因?yàn)槭Ｓ嗟奈镔|(zhì)質(zhì)量在反應(yīng)前后質(zhì)量不變，可以去掉。

設(shè)置問題，引發(fā)猜想沖突，激發(fā)學(xué)生的探究興趣。引導(dǎo)學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行定量分析，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勤于思考、大膽質(zhì)疑的科學(xué)精神。

借助氧氣傳感器和二氧化碳傳感器，結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使學(xué)生直觀的感知反應(yīng)過程中相關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量變化情況，以及質(zhì)量的變化量之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力及基于證據(jù)推理的科學(xué)思維。

學(xué)生經(jīng)歷質(zhì)量守恒定律的科學(xué)探究，體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過程，能基于探究目標(biāo)，設(shè)計和實(shí)施探究方案，獲取證據(jù)，并分析得出結(jié)論，能用科學(xué)語言表達(dá)探究過程和結(jié)果，增強(qiáng)實(shí)踐能力。與同學(xué)交流分享，進(jìn)一步形成合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣，培養(yǎng)勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)精神。

借助模型將抽象的反應(yīng)具體化、可操作化，幫助學(xué)生分析出反應(yīng)前后總質(zhì)量不變的真正內(nèi)涵。

建構(gòu)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的一般思路和方法。環(huán)節(jié)二：微觀探析解釋守恒【活動三】以氫氣燃燒生成水的反應(yīng)為例，用所給材料在實(shí)驗(yàn)記錄單上拼一拼氫氣燃燒的微觀示意圖，在拼圖過程中尋找質(zhì)量守恒的原因。

小組活動，學(xué)生展示氫氣燃燒的微觀過程，一邊擺一邊講解：氫分子和氧分子分成氫原子和氧原子，氫氧原子又結(jié)合成水分子，這整個變化過程中，原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量不變通過模型拼接活動，充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，引導(dǎo)學(xué)生從分子、原子視角認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)，幫助學(xué)生建立宏觀與微觀間的聯(lián)系，進(jìn)一步理解質(zhì)量守恒定律的本質(zhì)。環(huán)節(jié)三：拓展延伸應(yīng)用守恒分析石蠟中含有哪些元素？有人說石蠟燃燒還有可能生成一氧化碳，這種觀點(diǎn)是否正確？依據(jù)是什么？

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