质量守恒定律教学设计张敏

质量守恒定律教学设计张敏教师姓名：张敏

一、教学目标1.知识与技能目标理解质量守恒定律的内容，能说出常见化学反应中的质量关系。从微观角度认识质量守恒定律，能解释化学反应前后质量守恒的原因。能运用质量守恒定律解决一些相关的化学问题，如进行简单的计算、解释实验现象等。2.过程与方法目标通过实验探究，培养学生设计实验、动手操作、观察记录、分析归纳等科学探究能力。引导学生从微观角度分析化学反应，培养学生的抽象思维和逻辑推理能力。3.情感态度与价值观目标通过对质量守恒定律的探究，培养学生严谨求实的科学态度和勇于探索的精神。让学生体会化学学科的严谨性和科学性，激发学生学习化学的兴趣。

二、教学重难点1.教学重点质量守恒定律的内容和实质。运用质量守恒定律解释一些化学现象和解决简单的化学计算问题。2.教学难点对质量守恒定律本质的理解，尤其是从微观角度认识化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变。质量守恒定律在实际问题中的灵活应用，如在有气体参与或生成的反应中如何正确理解和应用质量守恒定律。

三、教学方法1.实验探究法：通过设计多个实验，让学生亲自参与实验操作，观察实验现象，记录实验数据，分析实验结果，从而得出质量守恒定律，培养学生的科学探究能力。2.讲授法：对于质量守恒定律的概念、实质以及应用等重要知识点，通过简洁明了的讲解，帮助学生理解和掌握。3.讨论法：组织学生对实验结果、质量守恒定律的应用等问题进行讨论，激发学生的思维，促进学生之间的交流与合作，培养学生的团队精神和创新思维。

四、教学过程

（一）导入新课1.提出问题展示一组生活中常见的化学反应图片，如蜡烛燃烧、铁生锈等。提问：在这些化学反应中，反应前各物质的质量总和与反应后各物质的质量总和之间可能存在怎样的关系？反应后物质的总质量是增加、减少还是不变呢？2.引发思考让学生根据已有的生活经验和化学知识，对上述问题进行思考，并鼓励学生大胆猜测。3.引入课题通过学生的猜测，引出本节课的主题质量守恒定律，激发学生的学习兴趣和探究欲望。

（二）质量守恒定律的探究1.实验一：白磷燃烧前后质量的测定实验步骤在锥形瓶中放入一小堆干燥的白磷，塞紧橡皮塞，用天平称出装置的总质量$m_1$。用放大镜聚光使白磷燃烧，观察实验现象。待锥形瓶冷却后，重新放到天平上，称出装置的总质量$m_2$。实验现象白磷燃烧，产生大量白烟，气球先膨胀后缩小。数据记录与分析记录实验数据：$m_1$=[具体数值1]，$m_2$=[具体数值2]。分析：$m_1=m_2$，说明反应前后物质的总质量不变。教师引导强调实验操作中的注意事项，如锥形瓶底部预先铺一层细沙的作用（防止锥形瓶炸裂），气球的作用（缓冲瓶内压强变化，防止橡皮塞弹出）。引导学生思考：为什么要在锥形瓶冷却后再称量？（避免热胀冷缩对质量测量的影响）2.实验二：铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定实验步骤在烧杯中加入一定量的硫酸铜溶液，将几根铁钉用砂纸打磨干净，用天平称出铁钉和硫酸铜溶液的总质量$m_3$。将铁钉放入硫酸铜溶液中，观察实验现象。待反应一段时间后，将烧杯放在天平上，称出反应后物质的总质量$m_4$。实验现象铁钉表面有红色物质析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。数据记录与分析记录实验数据：$m_3$=[具体数值3]，$m_4$=[具体数值4]。分析：$m_3=m_4$，再次说明反应前后物质的总质量不变。教师引导解释铁钉表面红色物质是什么（铜），以及溶液颜色变化的原因（铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜）。引导学生思考：该实验中如果不将铁钉打磨干净，对实验结果会有什么影响？（铁锈会与硫酸铜反应，导致质量变化不准确）3.实验三：碳酸钠与盐酸反应前后质量的测定实验步骤在小烧杯中加入适量碳酸钠粉末，用天平称出小烧杯和碳酸钠的总质量$m_5$。向小烧杯中加入适量稀盐酸，观察实验现象。反应结束后，将小烧杯放在天平上，称出反应后物质的总质量$m_6$。实验现象有大量气泡产生。数据记录与分析记录实验数据：$m_5$=[具体数值5]，$m_6$<$m_5$。分析：反应后质量减小，这与前面两个实验结果不同，引发学生的思考。教师引导提出问题：为什么这个实验反应后质量会减小？让学生讨论并分析原因。引导学生思考：如何改进实验装置，使该实验也能证明质量守恒定律？4.学生分组讨论与交流组织学生分组讨论上述三个实验的结果，分析实验三质量减小的原因。各小组代表发言，分享小组讨论的结果。教师总结：实验三质量减小是因为碳酸钠与盐酸反应生成了二氧化碳气体，气体逸出到空气中，导致反应后剩余物质的质量小于反应前物质的总质量。5.改进实验三展示改进后的实验装置（在反应容器上方套一个气球，使反应在密闭容器中进行）。按照改进后的装置重新进行实验，让学生观察实验现象并记录数据。实验现象：有大量气泡产生，气球膨胀。数据记录与分析：反应前后物质的总质量相等，证明了质量守恒定律。6.归纳总结质量守恒定律引导学生根据三个实验的结果，总结质量守恒定律的内容：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。强调质量守恒定律中的关键词："参加化学反应""质量总和"，让学生理解其含义。

（三）质量守恒定律的微观解释1.动画演示通过动画展示水分解的微观过程，让学生直观地看到水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子和氧原子重新组合成氢分子和氧分子的过程。2.引导分析提问：从微观角度分析，化学反应前后原子的种类、数目和质量是否发生改变？学生观察动画并思考后回答：化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变。教师总结：化学反应的实质是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子的过程。在化学反应中，原子的种类不变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有改变，所以反应前后各物质的质量总和必然相等，这就是质量守恒定律的微观本质。

（四）质量守恒定律的应用1.解释化学现象例1：镁条在空气中燃烧后，生成的氧化镁的质量比镁条的质量大，为什么？引导学生分析：镁条燃烧是镁与空气中的氧气发生化学反应，生成氧化镁。根据质量守恒定律，参加反应的镁和氧气的质量总和等于生成的氧化镁的质量，所以氧化镁的质量比镁条的质量大。例2：高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量小，为什么？让学生自主分析：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气逸出到空气中，所以剩余固体的质量比原反应物的质量小。2.确定物质的化学式例：在化学反应$2X+3O_2\stackrel{点燃}{=\!=\!=}2CO_2+4H_2O$中，根据质量守恒定律，确定X的化学式。分析：反应前氧原子的数目为$6$个。反应后碳原子的数目为$2$个，氧原子的数目为$8$个，氢原子的数目为$8$个。根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，所以$2X$中应含有$2$个碳原子、$8$个氢原子和$2$个氧原子，则$X$的化学式为$CH_4O$（或$CH_3OH$）。教师引导学生总结确定物质化学式的方法：根据反应前后原子的种类和数目不变，通过对比反应前后各原子的数目来确定未知物质的化学式。3.进行简单的计算例：在化学反应$A+B=C+D$中，已知$20gA$与$10gB$恰好完全反应，生成$5gC$，则生成$D$的质量为多少？分析：根据质量守恒定律，参加反应的$A$和$B$的质量总和等于生成的$C$和$D$的质量总和。计算：$m(D)=m(A)+m(B)m(C)=20g+10g5g=25g$。教师引导学生总结计算的步骤和要点：明确已知量和未知量，根据质量守恒定律列出等式进行计算。

（五）课堂小结1.引导学生回顾本节课所学内容，包括质量守恒定律的内容、微观解释以及应用。2.请学生谈谈本节课的收获和体会，培养学生的总结归纳能力和语言表达能力。3.教师对学生的发言进行补充和完善，强调重点知识和易错点，帮助学生巩固所学知识。

（六）课堂练习1.在化学反应$2A+B=C+2D$中，已知$16gA$和$9gB$恰好完全反应，生成$11gC$。若要生成$7gD$，则参加反应的$A$的质量为多少？2.某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，该物质中一定含有哪些元素？可能含有哪些元素？3.在化学反应$2XY_2+Y_2=2Z$中，Z的化学式为（）A.$X_2Y_3$B.$XY_3$C.$X_2Y_6$D.$X_2Y_4$4.解释下列现象：铁生锈后质量增加。

（七）布置作业1.书面作业：教材课后练习题。2.拓展作业：查阅资料，了解质量守恒定律在生活和生产中的其他应用，并写一篇简短的报告。

五、教学反思通过本节课的教学，学生通过实验探究、讨论交流等活动，较好地理解了质量守恒定律的内容和实质，并能运用该定律解决一些简单的化学问题。在教学过程中，注重引导学生自主思考、合作探究，培养了学生