学习过程:
教师活动 学生活动 活动意图 情景创设:
[多媒体出示]
图一 木炭燃烧成为灰烬
图二 小树苗长成参天大树
[引导思考]
1、以上两幅图片的事实是物理变化还是化学变化?
2、这两个变化主要给人类带来了什么?
3、物质的质量如何变化?
导入新课:
在前面的学习中我们已经明确了通过化学反应不仅能实现物质的转化,也能实现能量的转化。请同学们思考,在化学反应过程中,反应物和生成物的质量如何变化呢?今天我们就来研究化学反应中物质的质量是否会发生变化。
[板书课题]
第一节 化学反应中的质量守恒
合作探究、展示交流:
[过渡] 为了解决今天的问题我们选择我们熟悉的一个化学反应来推测一下。
一、推测过氧化氢分解过程中物质的质量关系
【活动天地一】
[温故知新]投影相关练习题目
写出实验室制氧气的反应
表达式
[多媒体出示]
[引导分析]
1、这个反应前后都有哪些分子和原子?
2、分解了的过氧化氢的质量与生成的水和氧气的质量具有什么关系呢?
[展示交流]组织学生交流展示:
【活动天地二】
[过渡] 同学们的这两个观点都是从微观的角度去分析的,但理由好像并不是很充分,下面是小丽同学用图示表示示过氧化氢分解生成水和氧气的反应。你认为哪个图示是正确的?为什么?
[展示交流]
组织学生交流展示
[师生共同总结]
通过分析大部分同学认为
1."分解了的过氧化氢的质量与生成水和氧气的质量是相等的。"
2.其它的化学反应前后的物质的总质量也可能是不变的。
二、探究化学反应前后物质的质量有无变化
[过渡]如何设计实验来证明化学反应前后物质的总质量变化与否?我们先来看前人给了我们什么经验。
[温馨提示]引导学生阅读体会课本P101页"提示"。
[方案选择]引导学生进行方案的选择:
第一个方案,反应物中有气体二氧化碳生成,这是存在一定难度的;
第二个方案反应前后都是液体(包括在其中的沉淀),除去倾倒液体会有残余而影响客观性之外,其他操作很方便;
第三个方案需要点燃白磷,且有气态物质氧气参加反应,乍看很难处理,但是动动脑筋,其实它是最好实现的,且最能保证实验探究的客观性。
[多媒体出示]三个方案的装置图
引导学生思考完善实验的步骤和方法。
实验步骤和方法 实验现象和结论 称量反应前反应物和反应容器的总质量 让物质反应 称量反应后生成物和反应容器的总质量 [分析归纳]
引导学生分析反应前物质的总质量可以分为:①反应容器的质量②参加反应物质的质量③未参加反应物质的质量。
反应后物质的总质量可以分为:①反应容器的质量②反应后生成物质的质量③未参加反应物质的质量。
[学生总结]
参加反应物质的质量==反应后生成的物质的质量
[反思]
你的实验过程是否存在失误?是否影响了你的实验结果?
[总结归纳板书]
根据前人无数实验证明:
三、质量守恒定律: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。
[教师强调]
所谓定律,是为实践和事实所证明,反映事物在一定条件下发展变化的客观规律的论断。我们刚才就是通过了实践,得到了事实,验证了这条定律。
[设问过渡]
为什么在化学反应的前后物质的总质量不发生变化?结合刚才同学们选的图示你能否根据原子在化学反应过程中表现出来的特性来解释这一事实。
[投影]
过氧化氢分子 水分子 氧分子
[教师根据学生总结板书]
四、质量守恒原因:
原子的种类不变
化学反应前后 原子的个数不变
原子的质量不变
[认识升级]
我们知道了一切化学反应都遵守质量守恒定律,那么我们怎样应用质量守恒定律来解决实际问题呢?
投影下列问题,组织讨论:
下列说法中正确的是
A.蜡烛燃烧后,蜡烛没有了,这违背了质量守恒定律
B.10g食盐溶解在100g水中,形成110g食盐水,这个变化遵循质量守恒定律
D.镁条在氧气中燃烧,生成氧化镁的质量等于反应的镁条质量与氧气的质量之和
D.根据质量守恒定律,1L氢气和1L氧气反应生成2L水
[拓展延伸]
学生自学教材第102页"多识一点"部分的知识,了解质量守恒定律发现简史。
思考、讨论、总结
交流展示:
1、都是化学变化
2、人类主要利用图一的反应获得能量、图二的反应获得物质。
3、学生意见不一:
观点1:图一物质越来越少,质量减少;图二物质越来越多,质量增大。
观点2:质量没变化。
思考,在自己心里猜测。
写反应的表达式
二氧化锰
过氧化氢 水 + 氧气
分析三种物质的构成,揣摩物质的质量变化与分子原子的变化关系。
分析思考讨论
生1:选甲。因为能反映出反应物和生成物的分子构成。
生2:选丙。因为丙除了具有甲的功能外,反映出原子的种类和数目是不变的。
阅读提示:首先要确定一个容易发生的化学反应作为研究对象;其次要考虑怎样测量反应前后的物质质量;同时还要考虑怎样使反应发生、在哪里发生,需要哪些仪器、药品等。
每一小组的学生学生根据老师的提示和自己的思路研究方案。每个方案都有人选,第二个最多。
根据实验步骤和方法进行实验
反思归纳
总结
反思失误:有一组同学在白磷燃烧时把橡皮塞冲开了。
分析原因:这一组同学采取加热的方法让白磷燃烧,造成锥形瓶中气体压强太大。
改进:
阅读、理解、记忆
结合分子原子在化学反应过程中表现出来的特性分析讨论总结
在化学反应前后原子的种类、数量不变。所以反应前后原子的总质量不变。
讨论、总结、提升、共享。
在教师指导下注意发现:理解和应用质量守恒定律时要注意以下几点:
1、质量守恒定律是一切化学反应必须遵守的一个定律,但物理变化不属于此定律;
2、质量守恒定律研究的仅是指"质量",不能任意扩展到其它物理量;
3、守恒的数量是"总质量",不是部分反应物和生成物的质量;
4、守恒的范围是"参加化学反应的各物质",没有参加反应的物质,不能计算在内。
阅读,思考
在回望历史的同时感受科学家孜孜不倦的探索精神。
根据学生的知识经验使学生进一步认识到:物质发生化学变化,不仅能实现物质的转化,也能实现能量的转化。
将学习主题引导到定量认识化学反应上来。
进一步帮助学生深化"物质的宏观表现与微观构成有关"的微粒观。
通过本活动激活学生头脑中已有的原子在化学反应中不变的知识,建立微观构成和物质质量的关系
通过分析帮助学生建立元素守恒观念。
教给学生解决实际问题的思路和方法。
培养学生控制化学反应的能力
培养学生分析处理实验数据得出结论的能力。
培养学生反思的能力
建立学生的成就感
引导学生从化学反应的微观认识质量守恒定律,从而使学生的思维从宏观到微观,从现象到本质,产生质的飞跃。
进一步提升对质量守恒定律的认识,培养学生的分析总结能力。
感受科学发现的过程,学习科学家敢于质疑、精益求精的科学精神,掌握科学研究的方法。