定量认识化学变化

定量认识化学变化

二中集团初级中学臧志颖

一、课题的提出

物质发生化学变化时，一定都有新物质产生，为了从量的方面认识和研究化学变化，让学生体验有关物质间的质量关系及应用，本案例循着科学家探究事物的思维方式对物质变化定量研究进行设计并作实验探究。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，学生之间的讨论交流，对质量守恒定律的实质作出解释，培养学生分析及推理能力，产生学习的成功体验，享受学习、享受科学。

二、探究活动

火柴燃烧只剩下灰烬，酒精燃烧，连灰烬都没有留下，物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减小、还是不变？（配三幅对应的卡通画，以增加问题的气氛。）

现在就让我们一起来按下面的步骤对这一问题进行探究吧

1．提出假设（或猜想）

（1）化学反应前后各物质的质量总和相等；

（2）化学反应前后各物质的质量总和不相等。

2．设计实验方案验证假设（或猜想）

情景实验：

把盛有蜡烛的烧杯放在天平托盘上，调节天平平衡后，点燃蜡烛，观察蜡烛燃烧时天平指针的变化，学生猜想中指针向砝码一端偏移的现象发生了，挑起学生认知的矛盾冲突从而迸发出实验探究的动力。

探究实验：

（1）方案一大理石和稀盐酸反应（投影几种可能的实验装置图，引导学生多角度思考最佳解决问题的方案。）

（2）方案二氢氧化钠与硫酸铜溶液的反应

（3）方案三镁在空气中点燃的反应

实验包括了三类反应：反应前后有质量减少的、有质量不变的、有质量增加的，设计多种类型的反应，其目的是让学生从多个角度进行探究。

3．实验探究活动

分四人小组进行实验探究。指定三个小组各探究一个实验方案，其他各组选做一个，实验前，小组内讨论方案的实验步骤后，进行实验。小组成员分工合作，记录实验现象。填写实验报告，实验后小组内交流讨论猜想其他方案可能的实验现象。

实验报告

交流共享：

学生描述实验现象，比较反应前后物质总质量的关系。组间交流、倾听、反驳、争论，学生积极参与的热情很高。

方案一的议论焦点：石灰石和盐酸反应，有的学生没有事先没有称量盐酸的质量，滴加盐酸反应后，结果无法比较；有的组使用长颈漏斗液封，发现与猜想有偏差，讨论后，提出了多种可能性等等。

方案二的议论焦点：有同学提出：如果锥形瓶中的硫酸铜与氢氧化钠还没有反应完，能质量守恒吗？讨论后形成了共识。

方案三的议论焦点：镁条点燃后灰的质量增加了，是否其它物质点燃后的灰也一定增加呢？讨论中学生通过联想生活中木头燃烧后质量变轻得到了例证。

4．得出结论

质量守恒定律：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。

5．拓展视野（投影法国化学家拉瓦锡头像及化学史料要点。）

讲述：法国化学家拉瓦锡注重化学实验中物质之间量的关系的化学史料。6．交流讨论

为什么“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”呢？你能用微粒的观点对质量守恒定律作出解释吗？请以金属镁跟氧气反应为例，与同学们进行讨论。

教师的归纳和板书如下：

镁+ 氧气点燃

氧化镁

2Mg O22MgO

原子数：镁原子： 2 镁原子：2

氧原子：2 氧原子：2

相对质量：24×2+16×2=80 2×（24+16）=80

在化学变化中

↓

反应前后原子种类和数目不变

↓

质量守恒

三、课后反思

【反思评价】通过本课题，你获得了哪些知识？认识有什么提高？能力有什么长进？学的快乐吗？把你的认识和体会说出来与大家共享。

【教师评价】

1、通过本课题，体会科学探究的方法。

提出问题→作出假设→实验探究→搜集证据→得出结论→解释反思

认识的发展是一个理论和实践不断交锋和不断融合的过程，理论要经受实践的检验，实践要得到理论的说明。

2、定量研究方法是科学研究的重要方法之一。化学家们用定量的方法对化学变化进行研究，发现了许多化学变化的重要规律。

【作业】思考：你能否用实际生活中的其他事例建立质量守恒的模型呢？

【家庭实验】用一杯白醋、一杯牛奶及天平，探究牛奶变质前后质量是否发生改变。

[点评]

这是一个“质量守恒定律”的探究和验证的教学案例，虽然比较“老”，却并不过时而且很有意义，在这里臧老师又给这个课题的课堂教学给予改进和充实。通过几个有代表性的实验，多角度进行探究，最终得到化学变化中质量守恒的结论。由于所选的实验中，质量有变大的、不变的、还有变小的，会引起学生强烈的认知矛盾冲突。而且显而易见，质量的变化是由于气体的参与或放出而引起的，学生只要稍加思考和讨论即可得出正确的结论。课题探究的任务也就在问题解决的过程中圆满完成了。本案例可操作性强，准备工作的难度不是很大，而且多角度的实验会大大激发学生学习兴趣和积极性，课堂气氛和教学效果都很好。

陆妙芳