化學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)本質(zhì)教育質(zhì)量守恒定律的教學(xué)設(shè)計(jì)

化學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)本質(zhì)教育質(zhì)量守恒定律的教學(xué)設(shè)計(jì)

幫助學(xué)生全面理解科學(xué)本質(zhì)是科學(xué)教育的重要目標(biāo)之一，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要組成部分之一?；瘜W(xué)教學(xué)理應(yīng)承載科學(xué)本質(zhì)教育的任務(wù),主動(dòng)幫助學(xué)生樹立科學(xué)本質(zhì)基本觀念。本文以課題《質(zhì)量守恒定律》為例,詳細(xì)說明了化學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)本質(zhì)教育的思路和方法。設(shè)計(jì)思路:通過教師引導(dǎo)下的思維活動(dòng)和科學(xué)探究,讓學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系,認(rèn)識(shí)、理解質(zhì)量守恒定律,并通過教師顯性的教學(xué)話語來幫助學(xué)生體驗(yàn)在有關(guān)“定律”產(chǎn)生和發(fā)展過程中呈現(xiàn)的科學(xué)本質(zhì)。學(xué)生已有知識(shí):1.學(xué)習(xí)了一些化學(xué)反應(yīng)。2.在化學(xué)變化中,發(fā)生變化的是分子,原子沒有發(fā)生變化。原子是化學(xué)變化中的最小微粒。物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程就是構(gòu)成物質(zhì)的原子重新組合的過程。教學(xué)目標(biāo):1.認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律,認(rèn)識(shí)常見化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系。2.能用微粒的觀點(diǎn)解釋質(zhì)量守恒定律。3.回顧人類發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律的歷程,說明該定律產(chǎn)生和發(fā)展的實(shí)質(zhì)。教學(xué)策略:反思性探究活動(dòng)和科學(xué)史料顯性教學(xué)相結(jié)合。教學(xué)過程:[問題引入]通過前面的學(xué)習(xí),我們對(duì)化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)。比如,我們已經(jīng)知道,在點(diǎn)燃的條件下,磷和氧氣可以發(fā)生反應(yīng)生成五氧化二磷;在電解池中水通電可以分解為氫氣和氧氣等等。但是在實(shí)際生活中,僅僅知道這些是不夠的。比如,雖然我們知道水能電解成氫氣和氧氣。但卻不知道,如果我們要制備1千克氧氣,需要消耗多少千克水才可以滿足我們的要求。因此,我們需要知道反應(yīng)物與生成物之間量的關(guān)系。那么,在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量之間到底是一種什么樣的關(guān)系呢?反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量是增加?是減少?還是不變呢?第一階段:運(yùn)用已有知識(shí)推測得出參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和可能是守恒的。[在教師的引導(dǎo)下,回顧已有知識(shí),推理得出結(jié)論]從下面“水分子分解示意圖”中,(可以動(dòng)畫演示)我們可以知道:1.在化學(xué)變化中,發(fā)生變化的是分子,原子的種類沒有變,數(shù)目也沒有增減。2.物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程就是構(gòu)成物質(zhì)的原子重新組合的過程。3.在化學(xué)反應(yīng)中,組成物質(zhì)的元素的種類沒有發(fā)生變化。在化學(xué)反應(yīng)中,參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量總和可能等于反應(yīng)后物質(zhì)的質(zhì)量總和。第二階段:檢驗(yàn)我們的推測是否合理。根據(jù)我們所學(xué)的知識(shí),我們推測化學(xué)反應(yīng)前后,物質(zhì)的質(zhì)量總和保持不變。下面我們就用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證推測是否正確。[學(xué)生活動(dòng)1]教材中的活動(dòng)與探究1(白磷燃燒、鐵與硫酸銅溶液作用)[教師小結(jié)]從這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以看出,反應(yīng)前后天平都是平衡的。這說明這兩個(gè)反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量跟反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量相等,與咱們的推測一致?？茖W(xué)家也做過實(shí)驗(yàn),得出一致的結(jié)論。請(qǐng)閱讀“資料(拉瓦錫氧化汞分解與合成實(shí)驗(yàn))”。第三階段:運(yùn)用質(zhì)量守恒定律解釋一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。[探究與解釋]1.蠟燭燃燒前后,天平左邊質(zhì)量的變化情況(增加、減少或不變)?2.鎂條燃燒前后,天平左邊質(zhì)量的變化情況(增加、減少或不變)?[學(xué)生活動(dòng)2]教材中的活動(dòng)與探究2(蠟燭燃燒、鎂條燃燒)[反思討論]1.實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合咱們的結(jié)論嗎?說明理由。2.請(qǐng)從微粒的角度,解釋上述現(xiàn)象。[教師小結(jié)]點(diǎn)燃蠟燭后,質(zhì)量減少;鎂條燃燒后,質(zhì)量增加。不符合我們的結(jié)論。蠟燭燃燒后,質(zhì)量之所以減少,是因?yàn)槲覀儾荒苤苯佑^察到的、但已經(jīng)參與反應(yīng)的氣體(反應(yīng)物氧氣和生成物二氧化碳、水蒸氣)沒有被稱量所造成的。鎂條燃燒后,質(zhì)量之所以增加,是因?yàn)槲覀儾荒苤苯佑^察到、但已經(jīng)參與反應(yīng)的另一種反應(yīng)物氧氣的質(zhì)量。如果我們考慮到這些因素,那么反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量還是守恒的。第四階段:反思比較我們的認(rèn)識(shí)過程與定律產(chǎn)生的過程。[學(xué)生活動(dòng)3]反思自己認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律的過程,并將其與人類發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律的歷程進(jìn)行比較,說明“定律”產(chǎn)生和發(fā)展的實(shí)質(zhì)。[閱讀資料]質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)與發(fā)展[教師小結(jié)]我們認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律過程是:科學(xué)家得出質(zhì)量守恒定律,與我們認(rèn)識(shí)的過程是不一樣的,他們是直接從大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)中歸納總結(jié)出的。后來人們運(yùn)用精密儀器進(jìn)行測量,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量之差僅小于0.0001g,誤差很小,從而使質(zhì)量守恒定律確立在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。隨著愛因斯坦相對(duì)論的提出和質(zhì)能轉(zhuǎn)化的發(fā)現(xiàn),人們對(duì)質(zhì)量守恒定律的認(rèn)識(shí)又有了新的發(fā)展,現(xiàn)時(shí)科學(xué)家把質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律合二為一,稱為質(zhì)能守恒定律。[反思小結(jié)]經(jīng)過比較,我們可以發(fā)現(xiàn):教材中提到的、科學(xué)家在經(jīng)驗(yàn)事實(shí)基礎(chǔ)上,總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)定律、知識(shí),并非是一成不變的,也需要不斷的修正和完善。[反思作