【上教版九年级化学上册】《化学反应中的质量关系》示范公开课教案

6/6第2节化学反应中的质量关系一、教学目标1.通过实验探究，了解质量守恒定律，认识定量研究对化学科学发展的重大作用。2.用微粒的观点对质量守恒定律作出解释。3.能用质量守恒定律解释常见的化学反应中的质量关系。二、教学重难点重点：通过实验探究认识质量守恒定律。难点：从微观角度理解质量守恒定律，以及质量守恒定律的应用。三、教学准备多媒体课件实验药品及试剂：锥形瓶、小试管、天平、胶头滴管、带塞子的胶头滴管；氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、大理石、稀盐酸等。四、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图环节一创设情境引入新课【提问】请同学们根据已学过的化学反应的图片，回忆与氧气有关的几个反应，描述反应现象。【总结】同学们回答的都很好，都很准确的描述了反应的现象。【提问】物质在化学反应中生成了新物质，发生了质的改变，那么，物质的质量在化学反应前后有没有变化呢？【过渡】有的同学回答有，有的同学回答没有，那在化学反应过程中，反应前后物质的总质量究竟发生了怎样的改变呢？这一节课我们就一起来探究这个问题。结合所学知识，说出与氧气有关的反应的现象。倾听、思考，并回答问题。利用学生已有的知识，从学过的反应入手，让学生对化学反应有了从“质”到“量”的思考。环节二新课讲解一、质量守恒定律【展示】展示PPT第4页。【讲述】有人说物质在发生化学反应之后，质量变小了，如火柴燃烧后只剩下了灰烬，有人说物质在发生化学反应之后，质量变大了，如在酒精灯上加热铜片后，铜片变黑，质量变大了。【提问】物质发生化学变化的前后，反应前后各物质的质量总和到底会发生怎样的变化呢？请提出你的猜想。【总结】通过刚才的讨论，同学们的观点可以总结为以下三点：1.反应前后，物质的总质量发生了变化，反应生成的各物质的质量总和大于参加反应的各物质的质量总和。2.反应前后，物质的总质量发生了变化，反应生成的各物质的质量总和小于参加反应的各物质的质量总和。3.反应前后，物质的总质量没有发生变化，反应生成的各物质的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和。【展示】展示PPT第6页。【讲述】其实这个问题曾经困扰了科学家很久，早在300多年前，化学家们就对化学反应进行了定量研究。1673年，英国化学家波义尔在一个敞口的容器中加热金属，结果发现反应后容器中的物质的质量增加了。1777年，法国化学家拉瓦锡用较精确的定量实验法，在密封容器中研究氧化汞分解与生成中各物质质量之间的关系，得到的结论是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。【提问】关于两位科学家的实验装置，你有什么看法呢？【总结】通过分析两位科学家的实验装置我们发现，波义尔是在敞口容器中进行的实验，而拉瓦锡是在密闭容器中进行的，所以拉瓦锡的更科学。【展示】展示PPT第8页。【讲述】经过大量的实验证明，化学反应前后，参加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，这个定律就是质量守恒定律。【过渡】今天我们也致敬科学家，向科学家学习，我们通过实验探究来验证质量守恒定律，用到的工具是天平，请同学们回顾天平的结构及使用方法。我们采用定量研究的探究方法进行探究。【布置任务】实验桌上有硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液、澄清石灰水、稀盐酸、试管、锥形瓶、托盘天平等。请同学们前后桌分组讨论，并设计实验方案。【交流讨论】请三名代表说出本组的实验方案。【总结】通过刚才同学们的讨论，老师将同学们的结果整理为下面三种：实验一：在锥形瓶中倒入少量硫酸铜溶液，取一支小试管，加入约1/2试管的氢氧化钠溶液，将试管管口朝上放入锥形瓶中，将锥形瓶放到天平上，称出其总质量。从天平上取下锥形瓶，取出试管，将试管中的氢氧化钠溶液倒入锥形瓶中(倒完后再将空试管放入锥形瓶中)，使两种液体充分反应后，将锥形瓶放到天平上，称出质量。实验二：在锥形瓶中倒入一些澄清石灰水，取一支小试管加入几块大理石，将试管管口朝上放入锥形瓶中，另取带塞子的胶头滴管吸满稀盐酸，将塞子塞进锥形瓶(注意使胶头滴管伸入试管中)。将锥形瓶放到天平上，称出质量。从天平上取下锥形瓶，将胶头滴管中的稀盐酸慢慢滴入小试管中，并轻轻摇晃锥形瓶使产生的二氧化碳气体被澄清石灰水及时吸收，等到试管中不再产生气泡时，再将锥形瓶放到天平上观察是否平衡。实验三：在锥形瓶中加入2~3大理石，取一支小试管加入1/2试管的稀盐酸，将试管口朝上放入锥形瓶中，将锥形瓶放到天平上，称量出其总质量。从天平上取下锥形瓶，取出试管，将试管中的稀盐酸倒入锥形瓶(倒完后再将空试管放入锥形瓶中)，等到稀盐酸和大理石充分反应不再有气泡产生时，将锥形瓶放到天平上观察是否平衡。【布置】请同学们按照实验步骤进行实验，并填写实验结果。【提问】在实验三中，将大理石和稀盐酸放在敞口的锥形瓶中反应，反应结束后将锥形瓶放到天平上发现总质量减小了，你能解释这个现象吗？【展示】展示PPT第14页。【提问】分析这三个方案的实验现象和实验数据，你能得到什么结论？【总结】这三个实验再次证明了质量守恒定律，参加反应的各物质的质量的总和等于反应后生成的各物质的质量总和。【过渡】所有的反应都遵循质量守恒定律吗？下面请同学们思考并回答下列问题：【交流讨论】木炭燃烧后质量减小了，铁钉生锈后质量增加了，是否违背质量守恒定律？如何解释变化的原因？【总结】木炭燃烧时木炭和氧气反应生成二氧化碳，参加反应的木炭和氧气的质量总和等于生成的二氧化碳，二氧化碳逸散到空气中，所以质量减小了。铁生锈是铁与氧气、水等共同反应生成了铁锈，参加反应的铁、氧气和水的质量总和等于铁锈的质量，所以质量增加了。通过倾听老师的讲述，开展思考、交流与讨论、猜想可能的结果。倾听。倾听并理解。分析实验装置并回答问题。分组进行讨论。倾听，记录填写实验表格。回答，容器没有密闭，气体散逸到空气中。思考、交流讨论并解释原因。将问题抛给学生，让学生思考回答，培养学生动脑的习惯。帮助学生梳理讨论的结果，为下文进行探究做好准备。通过介绍科学家的故事，激发学生的学习兴趣，开阔学生的视野。通过小组成员之间相互帮助、相互交流使学生学会分享，学会合作，感受合作带来的成功与喜悦。同时培养学生设计实验的能力。帮助学生梳理实验方案，为后续做实验做好准备。培养学生观察能力、总结能力。通过让学生交流讨论，进一步巩固质量守恒定律。二、质量守恒定律的原因【过渡】为什么所有的化学反应都遵循质量守恒定律呢？下面我们以氧气和镁反应为例，从微观角度分析化学变化质量守恒的原因。【展示】展示镁和氧气反应的微观模拟示意图。【交流讨论】仔细观察图示，从微观角度分析化学变化质量守恒的原因。【讲述】镁是由镁原子构成的，氧气是由氧气分子构成的，而氧气分子是由氧原子构成的。镁和氧气反应时，分子分裂成原子，原子再重新组合，生成氧化镁。在化学反应前后原子的种类、数目、质量都没有发生变化，所以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。【展示】展示PPT第18页。【讲述】这张图展示了化学反应前后的变与不变，六个不变分别是元素质量、种类、物质的总质量、原子的种类、质量及数目；两个改变的是物质种类、分子的种类；两个可能改变的是元素的化合价和分子的总数，同学们可课下找一找元素的化合价和分子总数发生变化的实例。观看微观模拟示意图，分析质量守恒的微观原因。借助微观模型，帮助学生从微观理解质量守恒定律，降低学生学习难度。环节三拓展延伸科学家们关于质量守恒定律的探索观看，思考引导学生体会科学家探索质量守恒定律的智慧。随堂作业PPT展示做题通过习题巩固本节所学知识。环节四课堂小结展示PPT23页。倾听并理解。帮助学生梳理本节知识，便于学生记忆。五