《质量守恒定律》的实验教学与创新

• 在人教版教材中，共设计了两个探究实验，在 实践的过程中我发现这两则实验存在着不全面和 不方便之处。我先谈一下对这两个实验的认识： • （实验一）——“白磷燃烧”实验。药品白磷是 一种有毒的物质，不宜让初学的学生操作，燃烧 需要点燃，点燃操作存在两方面不足，直接加热 锥形瓶，掌握不好时间锥形瓶会发生破裂，若用 玻璃导管加热也不易掌握加热的程度；若不连接 气球，又易造成橡胶塞被冲开，使实验失败。 • （实验二）——铁和硫酸铜溶液反应。此反应的 速度较慢，用时较长，效果不够理想，视觉冲击 力不强。
• （方案） • 用品：去掉针头的注射器（5ml）两个，带“墨菲式”滴管的 输液器一段，托盘天平。 • 药品：氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液 • 操作步骤： • ① 用两支注射器分别吸取1ml氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液，然 后分别与输液管的两端连接好。 • ② 称量反应前的整个装置及药品的质量并记录。 • ③ 将注射器中的药品慢慢地滴入滴管中，使两者混合反应（学 生观察现象并记录） • ④ 称量反应后的整个装置及药品的质量，记录。 • 优点：现象明显、直观性强、操作简便、成功率高，同时药 剂用量较少，节约药品，且无污染。 • 本实验也可用氢氧化钠溶液与氯化铁溶液反应，学生通过生活 经验，可以很容易的理解反应前后物质的总质量不变。
用品：剪去3/4导管的透明口喷小塑料瓶，托盘天平 药品：石灰石、稀盐酸 操作步骤： ① 在瓶中倒入5ml稀盐酸 ② 在托盘天平上称量2小粒石灰石和盛有稀盐酸的塑料瓶的 总质量，并记录 • ③ 快速将石灰石放入塑料瓶中，并立即拧紧瓶盖。（学生 感知反应前瓶子的硬度） • ④ 让学生观察实验现象，过一段时间瓶子内充满二氧化碳 气体再感知瓶子的硬度。 • ⑤ 再放到天平上称量，此时说明发生化学反应生成气体时， 反应前后物质的总质量不变，遵守质量守恒定律。 • • • • •
《质量守恒定律》的实验教学与创新
• 《质量守恒定律》是初中化学的重要 定律，也是学习化学知识的重要基石。 有关质量守恒定律的实验是学生接触 的第一个定量实验，所以通过实验让 学生切身体验质量守恒定律，是学好 本课题的关键。设计并做好关于质量 守恒定律的探究实验也是十分重要的。 本文将初中化学教材中的《质量守恒 定律》为教学实验内容，进行合理的 教学设计与创新，与大家共勉。
教材实验分析
• 在沪教版教材第四章第二节中，关于质量守恒定律的实验内容共 设计了下面几个探究实验，我先谈一下对这些实验的认识： • （实验一）——“白磷燃烧”实验。药品白磷是一种有毒的物质， 不宜让初学的学生操作，燃烧需要点燃，点燃操作存在两方面不 足，直接加热锥形瓶，掌握不好时间锥形瓶会发生破裂，若用玻 璃导管加热也不易掌握加热的程度；若不连接气球，又易造成橡 胶塞被冲开，使实验失败。 • （实验二）——实验室制取二氧化碳实验。此实验要求学生操 作要十分熟练，否则气体容易散逸，导致实验结论不准。 • （实验三）——氢氧化钠和硫酸铜溶液反应。反应比较快，操 作简单，产物中有蓝色沉淀生成，视觉冲击力较强。但学生对此 类反应不是太熟悉。
• 针对以上问题，我在教授此课题时在挖 掘教材内容的基础上，在授课时大胆采 用让学生以小组为单位自己设计实验方 案的方法，目的是开发学生的创新能力， 充分调动学生的主动性、创造性。让学 生感受到探究的乐趣。现将我的设计思 路和具体操作有各位同仁探究交流，以 弥补不足。
• 我先提前布置作业让学生以小组为单位设计实验 方案，由于是初次实践我提前一个星期布置作业。 学生设计的方案出来后使我大吃一惊，不但把已 学的知识用到，还拓展到生活中的很多方面。把 学生的方案我们有共同完善后，课堂中效果出来 了。学生在实验时非常认真积极，实验结论很丰 满，把我要在课堂上讲授的实验中的一些注意事 项都体现出来了。例如，实验室制取二氧化碳实 验设计的装置密封与否导致实验结论的的差异性。 有次我直接引导学生分析波义尔与拉瓦锡实验中 的不同之处。然后我又用视频的模式进一步加深 学生的理解，此时，《质量守恒定律》的内容自 然就脱颖而出了
• 总之，化学实验能让每一个学生以轻松愉快的心 情去认识多姿多彩、与人类息息相关的化学，积 极探究化学的奥秘，形成持续的化学兴趣，增强 学好化学的自信心；也能让每一个学生得到平等 的学习动手的机会，逐步学会分析和解决与化学 有关的一些简单的实际问题；更能让每一个学生 有更多的机会主动地去体验探究性学习的过程， 在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态 度，获得科学的方法，在科学探究实践中逐渐形 成终身学习的意识和能力。作为化学工作者，我 们应该充分利用各种资源，开展丰富多彩的实验 活动，使化学实验在实施素质教育和创新教学过 程中展示其应有的魅力。
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谢谢大家
• 二是对于有气体产生的实验，关键在于采用怎样 的装置能让学生直观地观察到确实有气体产生， 但在观察气体产生的过程中，能够不扩散到外界 环境中（即密闭容器），保持总质量不变。而在 需要时又能将气体顺利排出，使质量减少。从而 证明有气体生成的反应也遵守质量守恒定律。 • 我看见一些小孩玩口喷时受到了启发，盛液体的 透明包装瓶，一按压瓶盖液体便沿着导管流出， 并且气密性良好。于是我找到了一个用完的口喷 瓶，把里面的长导管剪去3/4，使其只留下一小 段，以便于气体的排出。 • （方案）
源自文库
• ⑥ 从天平上拿下塑料瓶，用手按压瓶盖，（听到“嗤”的声 音，同时瓶子变软）再放到天平上称量，记录。可重复此操 作，质量会逐渐减少。这时，天平指针偏向右边，说明质量 减少了，是因为气体被排出，减少的质量即是气体的质量， 学生能够理解质量减少是由于气体被排出了。 • 优点：直观性强，操作简便。此实验“一举两得”，不仅 可以证明发生化学变化时，虽然物质的种类发生了改变，生 成了新物质，但物质的总质量不变，即遵守质量守恒定律。 通过分析按压瓶盖后质量变少的原因，让学生进一步理解验 证有气体参加或生成的反应的质量是否守恒时，应在密闭容 器中进行。由此可以理解在烧杯中进行碳酸钙溶液与稀盐酸 的实验时，反应后质量为何减少，若化学反应出现不符合质 量守恒定律的实验时，肯定是有原因的，可能未收集全所有 的生成物。任何一项定律或理论的得出都是科学家不断探索 得出的，从而培养学生严谨的科学态度。此装置也可用于生 活中制取少量的气体。
在此基础上我还设计几个实验：
• 一是利用一套简单的仪器，分别盛放不同的溶液， 又便于称量其质量。然后通过简单的操作，让两 者混合发生化学反应，反应后仍可方便称量总质 量。于是在生活中有意识的搜集符合此要求的生 活用品，后来想到了注射器可以吸收一定体积的 溶液，关键是怎样将两者连接起来?输液时受到了 启发，输液器中的“墨菲式”滴管可以将两种溶 液混合在一起。经过一番凑集整理便形成了方案 一的一套装置。经过实践确实简单、安全、方便、 直观并且效果很好，积极调动了学生废物利用的 热情。现将方案一中的用品、装置示意图、操作 步骤、优点等几方面陈述如下：
• 设计此实验的目的在于激发起学生学 习化学的积极性，使学生感受到生活 处处有化学。充分调动学生的主动性、 创造性。通过发现、搜集、改装，甚 至创造化学实验用品的过程可以训练 学生的动手操作能力，培养学生的化 学科学素养，形成节约资源的习惯， 树立“身边处处有化学”的意识，鼓 励学生养成利用生活中的物品研究化 学知识的习惯。