51化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒教學(xué)設(shè)計(jì)-九年級化學(xué)（2024）上冊

51化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒教學(xué)設(shè)計(jì)課標(biāo)要求1.能選取實(shí)驗(yàn)證據(jù)說明質(zhì)量守恒定律，并闡釋其微觀本質(zhì)。2.認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)中的各物質(zhì)間存在定量關(guān)系，化學(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律。3.學(xué)習(xí)利用質(zhì)量關(guān)系、比例關(guān)系定量認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)。學(xué)情分析通過第三單元對水的分解與合成的實(shí)驗(yàn)、圖示及動畫等探究學(xué)習(xí)，學(xué)生從宏觀和微角度認(rèn)識了水的分解與合成的化學(xué)變化過程，結(jié)合第二單元對物質(zhì)的微觀構(gòu)成的認(rèn)識和第四單元關(guān)于氧氣的系列化學(xué)變化，學(xué)生已經(jīng)初步建立了微粒觀，對化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)有了初步認(rèn)識，能判斷出化學(xué)反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物，知道化學(xué)反應(yīng)過程中原子是不發(fā)生變化的。但是，學(xué)生還沒有從定量的角度認(rèn)識反應(yīng)物和生成物之間的關(guān)系，也沒有把化學(xué)反應(yīng)過程中原子不變與物質(zhì)的總質(zhì)量也不變聯(lián)系起來。故本節(jié)課學(xué)生要開始定量研究化學(xué)反應(yīng)，對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行定量描述，認(rèn)識反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量關(guān)系，進(jìn)一步理解化學(xué)反應(yīng)過程中原子種類、數(shù)目和質(zhì)量不變是質(zhì)量守恒的根本原因。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，能從微觀角度解釋質(zhì)量守恒定律的本質(zhì)。（宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想）2.通過“電解水”實(shí)驗(yàn)微觀模型，從宏觀和微觀相結(jié)合的角度認(rèn)識化學(xué)變化，初步形成物質(zhì)的“變”中有“不變”的變化觀與守恒觀。（證據(jù)推理與模型認(rèn)知）3.收集和梳理“拉瓦錫的質(zhì)量守恒定律”的化學(xué)史實(shí)，學(xué)習(xí)科學(xué)家敢于質(zhì)疑、精益求精的科學(xué)精神，體會定量研究和基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)的科學(xué)推理對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重要性（科學(xué)探究與創(chuàng)新意識?、科學(xué)精神與社會責(zé)任?）教學(xué)重難點(diǎn)：探究化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究質(zhì)量守恒定律，從宏觀質(zhì)量和微觀粒子兩個角度認(rèn)識質(zhì)量守恒定律。學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)問題設(shè)置學(xué)生活動教師點(diǎn)撥設(shè)計(jì)意圖【任務(wù)引入——“天宮”空間站電解水制氧系統(tǒng)】上節(jié)課，同學(xué)們經(jīng)過小組討論、查閱資料，確定“天宮”空間站的制氧方法為電解水制氧?！吧袷恕背私M在軌駐留已超四個月，要滿足宇航員生存需求，需要提前做好制氧規(guī)劃。請你思考：1位航天員1天需要約800g氧氣。要制得滿足1位航天員30天所需的氧氣，至少需要電解水的質(zhì)量是多少？思考要解決這個問題，需要從定量的角度研究電解水這一化學(xué)反應(yīng)。回顧本單元的整體任務(wù)——“天宮”空間站制氧相關(guān)問題，引入本節(jié)課的任務(wù)微觀推測分解的水的質(zhì)量與生成的氫氣和氧氣質(zhì)量有怎樣的關(guān)系？你認(rèn)為相等的理由是什么？推廣到所有的化學(xué)反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量如何變化？相等化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子重新組合不變【點(diǎn)撥】反應(yīng)前是這些原子，反應(yīng)后還是這些原子，電解水前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變。讓學(xué)生意識到可以從定量的角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)，引導(dǎo)學(xué)生從微觀思考與解釋原因，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的微粒觀?！竞暧^驗(yàn)證的教師引言】這只是我們的理論推導(dǎo)，但是再嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚摚残枰?jīng)過實(shí)踐來驗(yàn)證，因?yàn)閷?shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，下面我們就進(jìn)入實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)節(jié)?！竞暧^驗(yàn)證】實(shí)驗(yàn)思路要高效、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赝瓿蓪?shí)驗(yàn)，必須要有清晰的實(shí)驗(yàn)思路。根據(jù)之前的實(shí)驗(yàn)探究過程，可以沿用這樣的思路驗(yàn)證化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒。傾聽【總結(jié)】思路是：選擇化學(xué)反應(yīng)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置、確定實(shí)驗(yàn)步驟、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論、進(jìn)行誤差分析、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反思。讓學(xué)生有條理的思考解決問題，即具備科學(xué)思維的習(xí)慣。電解水實(shí)驗(yàn)質(zhì)量守恒驗(yàn)證【教師演示實(shí)驗(yàn)】依據(jù)思路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，測量水電解前后總質(zhì)量變化。一位學(xué)生上臺讀數(shù)在剛才的實(shí)驗(yàn)中，并沒有稱量反應(yīng)前水的質(zhì)量和反應(yīng)后生成氫氣和氧氣的質(zhì)量，而是測量了物質(zhì)和容器的總質(zhì)量。抓住“總質(zhì)量”這一關(guān)鍵詞，可使實(shí)驗(yàn)方案科學(xué)、簡便、可操性強(qiáng)。沿用實(shí)驗(yàn)思路完成電解水實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量守恒驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，既能證明之前的理論推測，也能為學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案打下良好的基礎(chǔ)選擇化學(xué)反應(yīng)僅依據(jù)一個實(shí)驗(yàn)不足以證明化學(xué)反應(yīng)前后總質(zhì)量相等，需要增加實(shí)驗(yàn)樣本，老師為大家選擇了兩個典型實(shí)驗(yàn)。關(guān)注生成物和反應(yīng)物的狀態(tài)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置確定實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟1：鐵+硫酸銅實(shí)驗(yàn)2：鹽酸+碳酸鈣請同學(xué)們利用提供的藥品和儀器，以小組為單位設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，證明化學(xué)反應(yīng)前后，物質(zhì)的總質(zhì)量不變。（左邊的小組討論第一個實(shí)驗(yàn)方案，右邊的小組，討論第二個實(shí)驗(yàn)方案）討論結(jié)束、選擇什么儀器？如何組裝？怎樣進(jìn)行操作？小組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案同學(xué)們關(guān)注到了“總質(zhì)量”，設(shè)計(jì)出了可操作性的強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)方案，第二組的同學(xué)還巧妙設(shè)計(jì)了密閉裝置。通過討論與展示，讓學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作有具體而準(zhǔn)確的把握。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得結(jié)論以小組為單位匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。小組匯報(bào)：總質(zhì)量變了/沒變進(jìn)行誤差分析第二組實(shí)驗(yàn)，若氣球未套緊，反應(yīng)后總質(zhì)量會如何變化？白磷燃燒實(shí)驗(yàn)，有氧氣參與，若裝置密閉，則反應(yīng)前后總質(zhì)量相等。若打開橡皮塞，反應(yīng)后總質(zhì)量會如何變化？拿下氣球，觀察示數(shù)變化。思考，回答分析誤差，把握實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反思當(dāng)反應(yīng)中有氣體參加或有氣體、煙等生成時，若要實(shí)驗(yàn)證明反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量相等，那么所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行。反思實(shí)驗(yàn)過程，汲取經(jīng)驗(yàn)?？偨Y(jié)并得出定律【以鐵與硫酸銅反應(yīng)為例，分析反應(yīng)前后測量的質(zhì)量】①反應(yīng)前稱了哪些質(zhì)量？反應(yīng)后呢？②鐵反應(yīng)完了嗎？（有剩余）那反應(yīng)后稱的總質(zhì)量包含沒有參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量，由此可以分析出稱的鐵的質(zhì)量實(shí)際應(yīng)包括兩部分，反應(yīng)的鐵和剩余的鐵。③實(shí)際上“總質(zhì)量”是指什么？這就是質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容小組討論舉手回答翻書劃，記錄在學(xué)案上【點(diǎn)撥】將反應(yīng)前后不變的物質(zhì)和儀器去掉之后，可發(fā)現(xiàn)反應(yīng)物質(zhì)量總和和生成物質(zhì)量總和相等，這就是質(zhì)量守恒定律?！菊n本標(biāo)注】110頁通過定律的學(xué)習(xí)和辨析加深學(xué)生對質(zhì)量守恒定律的認(rèn)識。微觀分析為什么化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律？請同學(xué)們從微觀角度分析?；瘜W(xué)反應(yīng)前后，原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變。通過實(shí)驗(yàn)歸納認(rèn)識到質(zhì)量守恒，理論解釋明確質(zhì)量守恒。小結(jié)：化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類不變所以元素的種類不變，原子的數(shù)目和質(zhì)量不變所以元素的質(zhì)量不變?；瘜W(xué)反應(yīng)前后元素的種類和質(zhì)量不變，再次從宏觀角度證明了質(zhì)量守恒?！咎剿鳉v史】學(xué)生分享預(yù)習(xí)時搜集的資料【總結(jié)】科學(xué)家既站在巨人的