课题1《质量守恒定律》实验改进集锦

碳酸钠与盐酸反应实验改进

在教学“质量守恒定律”一节时，需做多个探究实验，其中在“探究碳酸钠与盐酸反应前后质量的变化”时，我们可以看到在开放体系（烧杯、试管等）中，反应后质量减少了，进而能引发学生对“定律”的质疑，对实验的深入分析。反过来，如果再进一步把此实验设计成在一个比较合理的封闭体系中进行的过程，体现质量总和确实前后不变，形成对“定律”的有力支持，也是一个很值得思考的问题。如果采用锥形瓶绑气球的形式，往往因气球胀大，所受浮力增大，而使实验失败。若改用饮料瓶作为反应容器，先加碳酸钠粉末，再把盛盐酸的小试管放入瓶中（药品的量要少），拧紧瓶盖后，把瓶子稍稍捏瘪一点儿，然后再把瓶子放到天平上称量。反应后，瓶子虽然也会有所膨胀，但因瓶壁较硬，形状变化很小，对天平的平衡影响不大，可以作为一个比较理想的实验方案。

质量守恒定律中“镁条燃烧”的实验安排确当吗

很多教师对第五单元课题一质量守恒定律中“镁条燃烧”的实验提出质疑：

第五单元课题1质量守恒定律的实验设计从开放体系到密闭体系，“镁条燃烧”的实验生成物氧化镁的质量大于被燃烧的镁条的质量，但由于燃烧过程中生成的氧化镁部分以白烟的形式扩散到空气中，使得到的现象是白色粉末氧化镁的质量小于被燃烧的镁条的质量，容易引起学生思维的混乱，这个实验安排在这里确当吗？

问题一经抛出，大家立即热议，提出了很多自己的观点。有老师认为本实验安排在这里不恰当，让学生的思维更加混乱；有的老师认为此是没有一个合适典型“质量变大”实验，所以只有这样凑一下数；有的老师认为此试验没有在密闭容器中进行不合适；有老师认为此实验虽然没有问题，但要讲解清楚非常麻烦，建议删去。但有更多的老师认为此试验安排在这里是合理的，是对质量守恒定律的一个补充。正如牛俊臣老师总结的"天平可以不平衡，质量一定要守恒；气体参加或生成，装置密封才成功"是对这个实验的完美诠释。还有老师认为此实验非常恰当。甚至对这个实验情况进行了分析，本实验导致三个结果：变小，不变，变大。关键是教师要引导学生分析得出为什么会出现这三个不同的结果，从而更加深刻理解质量守恒定律。等等

本人赞同后者观点，认为此实验安排在这里是十分恰当的！教材的本意在于后面的问题“讨论”1、根据上面的实验，讨论为什么会出现这样质量“不守恒”的实验结果，就是要引导学生分析原因，理解“参加反应的各物质”、“反应后生成的各物质”、“总和”以及反应物生成物的状态发生的变化。正是这个实验难以做成功，所以才更好地说明，当有气体参加或有粉末状易扩散的物质生成时，反应在密闭容器中进行。这是一个很好对前面实验的补充。好像有一个省的中考试题就是以这个实验为背景。

在中考试卷中，科学探究的成分每年固定不变的30%达18分之多，而科学探究试题的一个很重要来源就是对书上实验的探究，改进。如有关质量守恒实验，空气成分的探究，燃烧条件的探究，实验室制取气体等实验的改进都出现在试卷中，其目的就是引导大家对书中实验进行大胆改进，提出问题或不足。虽然在提出问题过程中，可能和真理相悖，但我认为是可以理解的，因为正是提出了相悖的观点，才能引导大家更多的思考，从而将真理牵引出来。

镁在空气中燃烧后质量增加的实验改进

镁条燃烧后比燃烧前质量增加的实验，是初三化学第五单元《课题1质量守恒定律》中非常重要的一个实验，它要求生成物质量比反应前质量增加，从而强调反应前有气体参加的，不要忽略其质量。镁条以条状在空气中燃烧，由于产生大量白烟质量损失多，燃烧后产物的质量没有增加反而减少。很多老师做不成这个实验对此非常苦恼。缺少这一环节，就不能让学生完整的理解质量守恒定律，针对以上的原因我对此实验进行了改进，并且取得了成功。

实验用品：镁条、石棉网、天平、酒精灯、镊子、大烧杯、火柴

实验装置：（如图所示）

实验步骤：

1．课下取45厘米镁条，把它卷起来形成椭圆形的镁盘，共9圈，这样的实验效果最好的。

2．把卷好的镁条放在石棉网上，放到天平上，称出反应前的质量。

3．拿下天平上的石棉网放在酒精灯旁边，点燃酒精灯，用镊子平着夹取镁条，用酒精的外焰加热镁盘的中心，立即放到石棉网上，等镁条被引燃时，把镊子撤出，防止空气污染罩上大烧杯。

4．等镁条熄灭以后，把石棉网放到天平上观察，质量明显增加，天平向氧化镁方向倾斜。

实验说明：

这个实验方法的优点为，操作简单，成功率高。可以说小改变解决大问题。这种方法被全年级学生采用，每个人都能轻易的得到镁条燃烧后质量增加的结论。

红磷燃烧验证质量守恒定律的改进

将红磷改为白磷，空玻璃管改成实心的。先称量未加热时整个装置的质量。加热时只需加热玻璃管，将带玻璃管的单孔塞立即塞紧（玻璃管底与白磷紧挨）等反应完并且冷却到室温在称量反应后整个装置的质量。效果不错。试试。

在用红磷燃烧验证质量守恒定律的实验中，如果装置气密性不好，那么最终天平指针向哪偏？为什么？

（问题补充：气密性不好，是外界空气能够进来，还是里面的五氧化二磷能够出去？五氧化二磷在反应容器内是不是以固体颗粒存在的？那还能够出去吗？装置气密性不好，只是漏气而已，口应该不是很大吧？）

红磷燃烧消耗氧气,瓶内气压变小,若装置气密性不好,空气会进入装置内,从而使反应

容器总质量增大,指针向反应容器方向偏。五氧化二磷应该不会出去,毕竟只是漏气,所以还是外面空气进来