初中科学华师大版九年级上册1 化学方程式教案

化学方程式

【教学目标】

一、知识与技能目标

1．通过实验探究认识质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质量关系。

2．从微观角度认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。

3．能运用质量守恒定律解决一些相关问题。

二、过程与方法目标

1．通过定量实验，探究化学反应中的质量关系，体会科学探究的方法。

2．通过学生之间的讨论交流，对质量守恒定律的实质作出解释，培养学生分析及推理能力。

三、情感态度与价值观目标

1．通过实验探究，培养学生严谨求实的科学态度。

2．树立学生的科学的物质观、物质粒子观、初步形成“守恒”意识。

【教学重难点】

一、重点

1．通过实验探究认识质量守恒定律，了解常见化学反应中的质量关系。

2．从微观角度认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。

二、难点

对质量守恒定律的正确理解，尤其是对“参加”、“总和”的理解。

【教学过程】

一、引入

1．引入：各种变化的图片引入。

师：自然界的物质都在不断运动变化中，我们可以把物质的变化分成哪两类？

生：物理变化和化学变化。

师：在你接触过的化学变化中，你印象最深刻的是哪几个？

生：水电解；红磷燃烧；铁丝燃烧……

师：你能将这些变化用文字来表达出来吗？

生：说出文字表达式老师书写在黑板上。

师：点评并追问：你为什么认为它们属于化学变化？

生：有新物质生成。

师：也就是说化学变化中是有“质”的变化的，那么在化学变化中，物质的量有没有变化呢今天这节课，我们就来解决这一问题。

二、讲授

师：在文字表达式的左端是反应新生成的物质，右端是参加反应的物质，你有没有想过新生成物质的质量和参加反应的物质质量会存在着怎样的关系呢？

生：应该会相等。

师：你说的相等是是某一种物质相等还是质量总和相等？

生：质量总和相等。

师：你的判断理由是什么？

生：因为新物质都是由参加反应的物质转化而来的。

师：还有其他猜想吗？

师：恩听起来很有道理，但这也仅仅是一个猜想而已。要去证明这个猜想必须通过实验。

我们先选取其中一个反应作为研究对象。

白磷燃烧：它的反应原理是：磷+氧气→五氧化二磷，如果要你用实验去证明刚才的猜想，你会设计大致怎样的实验思路。

生：先把反应前的红磷和氧气进行称量，再将反应生成的五氧化二磷进行称量，比较两者的质量大小。

师：大致的实验思路有了之后，老师会提供给大家这些器材，你会选择哪些器材？

师：你们准备用什么工具去测反应前后总质量呢？

生：电子称。

师：除了电子称你们还选择了怎样的器材。

生：带沙子的锥形瓶，瓶塞。

师：为什么要带沙子？

生：放热反应，防止瓶底爆裂。

师：为什么要用瓶塞？

生：防止里面的白烟跑出。

师：现在我们已经有了简单的实验思路也选择了相应的实验器材，接下来请大家想一想能否利用选中的实验器材使实验步骤更加完善呢？请大家边思考边写。

老师巡视，并挑选学生的实验方案。

师：取出白磷后，最好是把白磷放在哪里？和沙子混合还是放在沙子上面？

生：沙子上面。

师：药品放好之后，测量质量为？（学生读数）

我们接下来利用电子称来完成红磷燃烧前后整个装置的总质量的测定。先将反应前的总质量称出，读数多少？

生：称量读数（记录）。

师：为了使五氧化二磷不溢出，白磷的引燃的方式和“测量|空气中氧气的含量”的点燃方式能一样吗？能否也放在燃烧匙上引燃后放入锥形瓶呢？

生：不能，这样会有一部分磷在瓶外就燃烧掉了！

师：那你觉得最好的点燃方式是什么？

生：在瓶内点燃。

师：恩我们采用一种特殊的引燃的方式以防止瓶内物质和外界进行物质交换。

师：我用激光笔将红磷点燃，因为激光笔功率很大，所以老师要戴上护目镜。家里有激光笔的同学也注意不要讲它当做玩具，千万不要对着眼睛照射。老师实验时大家也尽量不要长时间盯着看，可通过屏幕进行观察。点燃。

师：观察到了什么现象？

生：产生白烟。

师：说明了什么。

生：说明它们发生了化学反应。

师：触摸外壁，感觉很烫，说明了什么？

生：反应是放热的。

师：我们等冷却之后再进行称量。在冷却过程中，我们先结局一个问题：不知道同学有没有发现，现在反应前称量的仅仅是红磷和氧气的质量吗？

生：不是，还有锥形瓶，瓶塞等。

师：那会不会影响我们的实验与测量呢？

生：不会。

师：为什么。

生：因为反应前后它们都没有改变。

师：对，也就是说我们只需要测量反应前后的总质量就可以判断到底反应生成的物质质量总和与参加反应的物质质量总和之间的关系。

师：白烟不再产生说明？

生：反应已经停止。

师：此时读数是多少？

生：称量，读数（记录）。

师：通过实验我们发现了什么？

生：两者的读数是相等的，也就是说反应前后总质量并没有改变。

师：这又说明了什么？

生：磷及氧气质量总和等于反应生成的五氧化二磷的质量。

师：为了让锥形瓶中的氧气被全部消耗掉，老师加入的是过量的红磷，还有一部分没有反应掉，你所说的磷的是哪一部分的红磷，是老师一开始加入的全部红磷吗？

生：是参加反应的红磷。

师：那有没有更准确的表达呢？

生：参加反应的磷及氧气质量总和等于反应生成的五氧化二磷的质量。

师：那么一个实验能否得到普遍规律呢？为什么？

生：一个实验具有偶然性。

师：那怎么办呢？

生：多做几个实验。

师：我们选择的药品是氢氧化钠和硫酸铜溶液，它们反应后的总质量变不变呢？你能设计大致的实验思路吗？

师：你们组准备怎样设计实验判断硫酸铜和氢氧化钠反应前后总质量是否改变？

生：测出反应前的总质量，再测出反应后的总质量，进行比较。

师：那你们选择的实验器材有哪些。

生：我们采用的是将硫酸铜和氢氧化钠溶液分别放在锥形瓶和短试管中，（将硫酸铜和氢氧化钠溶液分别放在烧杯和长试管）。

师：为什么要用到短试验？使用短试管有什么好处？你准备用它来盛放什么溶液？

生：防止他们在称量之前发生反应，用来放氢氧化钠溶液。

师：那锥形瓶内盛放什么？

生：硫酸铜溶液。

师：如何让它们发生反应？

生：倾斜即可。

师：有了实验器材后，接下来请大家根据大致的实验思路相互讨论并将学案中的实验步骤补充完整。

师巡视，展示学生的实验步骤并进行比较确定较为正确的操作不走。

师：好接下来请大家根据刚才的设计去进行实验，注意观察实验的现象和实验的安全。（注意事项：

1．实验时要认真细致，注意安全，不要把瓶口对准其他同学；

2．使用电子称前要注意对其调零，稳定之后读数；

3．各小组一人主操作，一人记录，其他成员从旁协助。

生：观察实验，根据实验现象总结。

生：汇报实验现象和结果。

师：你发现化学反应前后物质的总质量有什么规律呢？小组讨论总结。

生：总结：反应前后总质量的大小不变。

师：总质量没有变说明了这个反应中的质量关系是怎样的呢？

生：参加反应的硫酸铜和氢氧化钠质量总和等于反应生成的硫酸钠和氢氧化铜的质量总和。

师：也就是说在刚才的两个实验中参加反应的物质质量总和的确是等于反应生成的物质质量总和的。

师：但是这个结论适用于其他化学反应吗？我们一起来看三百多年前著名的波义耳的实验，他发现反应之后金属质量是增加的，他的实验支持我们的结论吗。是不是我们的结论有问题呢？还是有些反应成立，有些却不成立呢？看来还得继续进行实验寻找证据。

演示：盐酸和大理石反应（敞口烧杯）发现质量竟然减小了。

师：这个实验支持我们的结论吗？

生：不支持。

师：那我们的结论是不是只适用于刚刚的两个化学反应呢。

生：不一定。

师：为什么呢？你的理由是什么？

生：有气体溢出了。

师：我们要称量的是总质量，可现在却少称了。如果我们将这些跑掉的气体收集起来，一起称量，结果会怎样？

生：相等。

师：真的是这样吗？如果让你来研究这类化学反应前后质量的关系，你将如何改进实验装置呢？

生：改进实验装置（装橡胶塞，用塑料瓶）。

师：老师提供给你装置，你会选择哪些实验器材重新来进行实验。

生：锥形瓶，塞子，短试管。

师：利用这些实验器材如何进行实验呢？

生：设计讨论。

师：比较得到较好的实验方案，PPT显示（投影显示）。

生实验观察。

师：发现了什么？

生：反应前后总质量是相等的。追问：还发现了什么：产生大量气泡。

师：看来有气体产生的化学反应也是支持我们的结论的。那为什么波意尔的实验结论就不支持了呢？

生：外界有空气进去了。

师：你能否帮助波意尔改进一下实验呢？

生：不打开就直接称量。

师：太棒了，你们的想法和18世纪法国的化学家拉瓦锡一样。他重复了波意尔的实验，不过他是密封着称量反应前后的总质量的，发现加热前后总质量保持。他的实验能否支持我们的结论呢？

生：支持。

师：实际上每一个科学规律的得出都是科学家的不懈坚持逐渐完善的，从博伊尔到拉瓦锡，又通过后来一代代化学家的不断努力并通过大量的实验总结出了这样一个普遍规律：化学反应前后，参加反应的物质总质量等于反应生成的物质总质量。这个定律就是质量守恒定律，适用于所有的化学反应。

师：你觉得在这个定律中，哪些词是关键词呢？

生：总和，质量，化学反应……

师：这些都是对我们理解定律很有帮助的词，请大家务必注意。那在刚才的实验中：

1．10克冰受热熔化成10克水，证明了质量守恒定律的正确。

2．当红磷在锥形瓶中燃烧时，如果不用橡胶塞塞住瓶口，天平能否保持平衡？为什么？

3．蜡烛燃烧后质量逐渐减少，这符合质量守恒定律吗？

师：也就是说生活当中的化学反应都是遵行质量守恒定律的，可是为什么化学反应后物质的种类改变了，而总的质量却没有改变呢？

生回答。

师：我们已经知道了化学变化可以从宏观实验现象的角度进行描述，现在我们又懂得了从量的角度进行分析，当然也可以从微观上去理解。那么如何从微观的视角分析化学反应前后质量为什么不变的原因？请大家充分讨论。

画一画：水分子电解过程的微观示意图：学生上来展示。

师：再拆开的过程水分子变了吗，氢原子和氧原子变了吗，原子的种类和数目变了吗？原子的质量呢？

生：不变。

师：这就是质量守恒定律的守恒的本质原因。它是化学反应中普遍存在的规律，适用于一切的化学反应。

师：化学反应前后哪些会发生改变呢？通过对水电解的微观分析得出：分子的种类改变，元素的种类不变，物质种类改变。