化学变化中的质量守恒(共6课时)

2．3化学变化中的质量守恒（共6课时）

第5课时质量守恒定律

一、设计思想

质量守恒定律是初中化学唯一的定律，也是化学反应前后质量关系的概括，透过定律折射出的是一种辩证唯物主义观点。

定律内容不复杂，如果要学生记忆也不会有太多困难。问题是不通过实验，让事实来说话，学生无法透彻理解定律的含义。因为生活中的许多现象，表面看来并不是这么回事。所以，教学设计的重点放在让学生通过实验探究，自己来获得定律的结论上。为了让事实更具说服力，设想让学生进行二次实验探究，以涵盖固体、液体、气体各种物质状态，认识定律确实具有普遍意义。

关于定律产生的原因，借助认识化学反应实质时的学习方法。有了对化学反应实质的认识，学生不难理解，定律产生的必然性。

对于定律的运用，应贯穿学生化学学习的整个过程。本节课的关注点是定律与生活的结合，让学生感受化学与生活的密切关系。

二、教学目标

1. 知识与技能

（1）使学生理解质量守恒定律，并能从化学反应中原子重新组合成新物质的角度来理解产生的原因。

（2）能用质量守恒定律来解释一些生活中现象，并在化学计算方面进行初步应用。

2. 过程与方法

（1）初步培养学生应用实验方法来定量研究问题和分析问题的能力。

（2）培养通过比较、研讨获得知识的方法。

3. 情感态度与价值观

培养学生的合作意识、科学精神及辩证唯物主义观点。

三、重点和难点

教学重点：通过实验研究得出质量守恒定律；

教学难点：实验方案设计及从微观的角度解释质量守恒定律。

四、教学用品

药品：氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、镁带、铁丝、白磷、XX石、稀盐酸、硝酸银溶液、澄清石灰水。

仪器：锥形瓶、胶头滴管、橡皮塞（双孔、单孔或无孔）、酒精灯、火柴、托盘天平、橡皮泡、玻璃导管、镊子、分液漏斗、坩埚钳、石棉网。

辅助材料：黄沙。

媒体：多媒体电脑、实物投影仪、PPT课件。

五、教学流程

1. 流程图

2. 流程说明

[1]创设情境，导入新课。

[2][3][4][5]通过媒体，引导学生关注化学反应前后量的变化问题，并提出自己的猜想，自行设计实验方案，通过实验求证自己的假设正确与否。

[6]汇总学生的实验结论，初步形成质量守恒定律的概念。

[7][8][9]以“结论是否有普遍意义”为“导火线”，引导学生扩大实验视野，再次进行实验探究，强化学生对概念的理解。

[10][11]让学生运用定律，解释生活中一些看似不符合质量守恒定律的现象，深化学生对定律的理解。

[12][13][14]通过媒体，从微观角度认识质量守恒定律，寻找出产生质量守恒定律的根本原因，并从微观角度加以运用。

[15]师生共同小结，结束本课。

六、教学案例

1. 教学过程

2. 主要板书

3. 相关

?质量守恒定律发现简史：

1756年俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里煅烧，锡发生变化生成了氧化锡，但容器和物质的总质量在反应前后并没有改变。经过反复的实验，都得到同样的结果。于是罗蒙诺索夫认为在化学变化中物质的质量是守恒的。但他的这一发现并没有引起科学家们的注意，直到1777年法国化学家拉瓦锡做了同样的实验，也得到同样的结论，这一结论才获得公认。但要确切证明或否定这一结论，都需要极精确的实验结果，而拉瓦锡时代的工具和技术都不能满足严格的要求。直到1908年德国化学家郎道耳特及1912年英国化学家曼莱做了精确度极高的实验来验证这个结论，科学家们才一致承认了这一定律。

?质量守恒定律的发展：

爱因斯坦的质能关系公式E＝mc2（E表示能量；m表示质量；c表示光的速度，大小为3×108m/s）说明物质可以转化为辐射能，辐射能也可以转化为物质。这个结论与质量守恒

定律有何联系呢？实验结果证明1000g硝化甘油爆炸以后，放出的能量为8×106J。根据质能公式计算，产生这些能量的质量是0.89×10－7g。从实用角度讲，其中的误差是可以忽略的，即可以认为在化学反应中质量守恒定律是完全成立的。20世纪以来，人们对质量守恒定律有了新的认识，承认两个独立的定律──质量守恒定律和能量守恒定律。现在科学家将这两种定律合二为一，称为质能守恒定律。

?质量守恒定律的发现与发展：

18世纪下半叶，生产的迅速发展推动了科学实验的进展。在化学实验室里有了比较精密的实验仪器，这使化学研究工作发生了质的转变，即从对物质的简单定性研究进入到较精密的定量研究。在该过程中，拉瓦锡做出了重要贡献。拉瓦锡使几种物质发生化学反应，并测定反应前后物质的质量。经过反复实验和分析，都得到相同的结论：化学方法只能改变物质的成分而不能改变物质的质量。这个结论就是现在的质量守恒定律。要想进一步证明或否定这一结论，需要极精确的实验结果，但在18世纪，实验设备和技术还达不到这种要求。后来，不断有人改进实验技术等，以求能得到更精确的实验结果。20世纪初，德国和英国化学家分别做了精确度极高的实验，反应前后的质量变化小于一千万分之一，这个误差是在实验误差允许X围之内的，从而使质量守恒定律确立在严谨的科学实验的基础上。随着爱因斯坦相对论和质能关系公式的提出，人们对质量守恒定律的认识又有了新的发展，现时科学家把质量守恒定律和能量守恒定律合二为一，称为质能守恒定律。

?白磷燃烧前后质量测定视频：

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七、教学反思

经过前一阶段的学习，学生对开展实验探究已经有了一定的心得，这在本节课的学习中得到了充分的体现。

无论猜想与结论是否一致，可发现每个小组的实验方案都是为证实自己的猜想服务的，具有一定逻辑性。而且，最终实事求是地形成了各个小组的结论，这就实现了教学设计中培养合作意识和科学精神的设想。初中学生所拥有的化学知识毕竟还十分有限，因而在理论层面不必作过高的要求。重要的是感受实验探究这一过程。在学习中，可以看出，学生的思维是活跃的，潜力是巨大的。

“不经历风雨，怎么见彩虹。”实验探究最终的目的就是培养学生的创新精神和实践能力；如果有一日，学生确能证实“化学反应前后质量总和不一定相等”，教师也不必“大惊小怪”。