《质量守恒定律》微型课教学设计

《质量守恒定律》微型课教学设计
【教材分析】在本节课之前，学生对化学有了一定的了解，对于化学变化中物质发生了质的变化已经有了一定的认识，但是并没有涉及到反应物与生成物之间量的问题。

而本节课开始了从生成何种物质向生成多少物质的过渡，引导学生从量的方面去研究化学反应的客观规律，为化学方程式书写和计算做好理论准备。

所以本节内容是本课题教学的基础，在初中化学体系中有承上启下的作用，也将对全部初中化学乃至今后的化学学习起到至关重要的作用。

【学情分析】初中学生心理上喜欢将自己当成“发现者”、“科学家”，喜欢尝试“冒险”的活动，张扬个性，不喜欢枯燥乏味的传授式课堂讲解。

因此依据学生的心理和认知规律，在课堂上充分调动他们的激情，满足他们的欲望，促进其创造性的个性发展，为他们提供一个个性发展的良好空间，使课堂充满“创造”的活力。

【教学目标】
知识与技能：
（1）通过实验探究认识质量守恒定律；
（2）能分析实验前后质量增减的原因。

通过定量实验，探究化学反应中的质量关系，体会科学探究的方法。

情感态度与价值观
（1）通过实验探究，养成严谨求实的科学态度，初步体验定量研究在科学中的重要意义。

（2）通过史实资料，体验科学家发现真理的途径，学习善于质疑的精神。

【重点难点】
重点：通过实验探究认识质量守恒定律。

难点：分析实验前后质量增减的原因
【教学准备】
[学生实验仪器和药品]：
1、仪器：托盘天平10个、石棉网2个、锥形瓶（胶塞）2套、大烧杯5个、小烧杯2个、小试管4个、酒精灯（火柴）3个、气球1个、药匙3个、细绳、滤纸、砂纸、石棉网3个、坩埚钳3个
2、药品：氢氧化钠溶液（2瓶）、硫酸铜溶液（4瓶）、洁净铁钉（5～6只）、碳酸钠粉末（3瓶）、稀盐酸溶液（3瓶）、镁条（3段）
[教师实验仪器和药品]
药品：白磷
仪器：酒精灯（火柴）、锥形瓶（胶塞、玻璃导管）、气球
学生准备：全班43人分成10个探究小组，每组4～5人
有组长兼观察员1人，操作员1～2人，记录员1人，汇报员1人
【教学方法】实验探究教学
【教学过程】
【教师导入】首先请同学们观察一个实验。

在认真观察实验的同时，要注意思考！
【学生活动】观看投影中的问题，并回答。

（1、同学们，你们观察到了什么？
2、这是一个什么变化？根据什么判断的？
3、猜测一下，生成的物质是什么？根据什么确定的？
4、玻璃导管口为什么要系一个小气球？）
【教师演示实验】“白磷燃烧”
【教师提出问题】在本实验中，白磷哪里去了，难道从世界消失了吗？现在锥形瓶的总质量和反应前总质量是否会相等？反应物与生成物的质量之间究竟有什么关系？
这就是本节课探究课题的内容。

请同学们大胆的猜想.
【学生活动】学生答：耀眼的白光、白烟、白色粉末…
学生答：化学变化，因为有新物质生成
【提出问题】（投影）探究课题：反应前各物质质量总和与反应后各物质质量总和的关系【学生活动】学生作出猜想与假设
物质发生化学变化前后总质量可能变小，可能变大，可能不变。

【回顾历史】实际在200多年前，有两位著名的科学家对这个问题就进行了研究。

【学生活动】观看投影：“化学家的争论”
材料一：1673年，英国化学家波义耳在敞口的容器内加热金属，结果发现，反应后的质量增加了。

材料二：1777年，法国化学家拉瓦锡进行了密闭容器中氧化汞分解与合成实验，结果发现，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。

【教师过渡】实践出真知，到底哪位科学家的结论是正确的呢？同学们想不想沿着科学家的足迹来寻找科学的答案呢？
【收集证据，实验探究】
1、铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定；
2、碳酸钠与稀盐酸反应前后质量的测定；
3、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应前后质量的测定；
4、镁条燃烧前后质量的测定。

【教师活动】每组同学根据老师提供的药品，进行实验探究，指导学生分组实验，检查纠正学生实验操作中的问题
【学生活动】学生自主完成实验，并观察、记录、分析实验数据（教师巡视指导）。

【汇报交流】各小组代表汇报实验。

观察到了哪些现象（实验现象、天平）？
设计的实验装置和实验步骤是什么？
分析原因，所得出的实验结论是什么？
【投影实验原理】
1、铁 + 硫酸铜→铜 + 硫酸亚铁
2、碳酸钠 + 盐酸→氯化钠 + 水 + 二氧化碳
3、氢氧化钠+硫酸铜→氢氧化铜+硫酸钠
4、镁＋氧气→氧化镁
【交流讨论】第二组实验中实验的内容相同为什么结果却不同呢？
【学生分析交流活动】
前==后（平衡）：密闭装置
前＞后（不平衡）：敞口装置---- CO2气体逸散。

讨论：刚才我们不是已经总结了，只有在密闭容器中测量反应前后物质的质量，才能得到守恒的结论吗？为什么Fe与CuSO4反应也是在敞口容器中进行的，却也称得质量守恒？
-----此反应没有气体生成
-------往往是我们忽略了反应有气体参加或有气体生成，只是在用“一部分质量”与“质量总和”去比较。

【归纳】反应后称量的质量并不是生成物的质量总和。

我们忽略了生成物中气体的质量。

只
是在用“生成物的一部分质量”与“反应物的全部质量”在比较，所以才会得出“前＞后”。

也就是说，只有在密闭容器中测量，实验结果才准确！
通过对这几组实验的分析我们会发现：测量同一个化学反应前、后质量时，测量结果有的相等、有的不相等，原因是什么呢？
实际上，无论是密闭装置还是敞口装置，质量守恒的规律都是客观存在。

【引导归纳】通过刚才的实验探究，同学们得出的初步结论是什么？
【学生回答】“化学反应前后物质质量相等”。

【投影】反应前的物质的质量＝反应后的物质的质量
【引导分析】没有得出这个结论的小组，是因为？
【学生回答】实验中忽略了气体，称量的不是质量总和。

【教师提问】把各种状态的物质都考虑在内，不应忽略那些不易察觉的物质质量（如气体）。

我们该怎样完善定律的内容？
【学生回答】反应前各种状态的物质质量总和等于反应后各种状态的物质质量总和。

也就是说：生成物的质量总和，并不是反应前各物质的简单加和，不参加反应的物质的质量不能计算在内。

【教师提问】我们在Fe与CuSO4溶液反应后，观察到了Fe钉有剩余。

如果将这部分“未参加反应的Fe的质量及反应容器的质量”不计算在内的话，反应前后物质的质量都包括什么？【学生回答】“参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和”。

【总结】
在探究实验的最后，我们可以看出探究前前的猜想：
1、大于（×）
2、小于（×）
3、等于（∨）
由此我们可以得出的结论是：化学变化中，质变，量？
那么两位科学家的争论到底谁对谁错，现在该一目了然了吧？
【实践应用】质量守恒定律是一切化学反应都遵循的客观规律！接下来就请同学们运用质量守恒定律来解释以下的实验现象。

1、高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量减少了。

2、细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大。

【学生回答】高锰酸钾受热分解产生氧气，所有剩余固体的质量比原反应物的质量减少了。

细铁丝在氧气中燃烧后，因为有氧气参加反应，所以生成物的质量比细铁丝的质量大。

【反思与评价】这节课，我们用实验探究的方法学习、验证了一个重要定律——质量守恒定律，这是化学变化中的基本规律，也是自然界中的普遍规律。

同学们在今天的学习中还有哪些收获呢？
【学生交流】本节课的收获与感受。

【结束语】本节课，我们利用实验探究的方法得出了一个重要的定律----质量守恒定律。

但今天我们只是从宏观角度进行了探究，至于守恒的原因是什么，下节课我们将从微观的角度来研究。

【作业】如何设计“蜡烛燃烧”实验装置，以证明化学反应前后物质质量是守恒的？（可以画图或简单描述实验步骤）
【教学反思】本节课的学习从“过程和方法”上使学生经历了一个完整的科学探究过程，从始至终学生充满了浓厚的学习兴趣，学生主动参与教学活动，积极思维；通过合作学习，学生付出了较多的努力，最终探究出“知识成果”——质量守恒定律，又让学生感受到了探究
成功的喜悦。

使学生从被动的听课者，变成为主动参与各项学习活动的探究者，培养了学生实验研究的学习方法，增强了学生自然科学的学习能力，提高了学生的科学素养。

不足之处：学生的实验设计不能随心所欲，而只能限于教师准备的药品范围之中，受课本限制较大，若能再增加一些开放的实验研究内容就好了，那样能够提供更多的实验依据。

另外有的实验如Fe与CuSO4的反应现象（CuSO4溶液的颜色变化）不是特别明显，较费时间。

由于微型课的时间关系每个实验小组只能选择一组内容进行探究，限制了学生的思维。