質(zhì)量守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)張敏?教師姓名：張敏

一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能目標(biāo)理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容，能說(shuō)出常見(jiàn)化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系。從微觀角度認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律，能解釋化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒的原因。能運(yùn)用質(zhì)量守恒定律解決一些相關(guān)的化學(xué)問(wèn)題，如進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等。2.過(guò)程與方法目標(biāo)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動(dòng)手操作、觀察記錄、分析歸納等科學(xué)探究能力。引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度分析化學(xué)反應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維和邏輯推理能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)通過(guò)對(duì)質(zhì)量守恒定律的探究，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的精神。讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)。運(yùn)用質(zhì)量守恒定律解釋一些化學(xué)現(xiàn)象和解決簡(jiǎn)單的化學(xué)計(jì)算問(wèn)題。2.教學(xué)難點(diǎn)對(duì)質(zhì)量守恒定律本質(zhì)的理解，尤其是從微觀角度認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量都不變。質(zhì)量守恒定律在實(shí)際問(wèn)題中的靈活應(yīng)用，如在有氣體參與或生成的反應(yīng)中如何正確理解和應(yīng)用質(zhì)量守恒定律。

三、教學(xué)方法1.實(shí)驗(yàn)探究法：通過(guò)設(shè)計(jì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn)操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而得出質(zhì)量守恒定律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。2.講授法：對(duì)于質(zhì)量守恒定律的概念、實(shí)質(zhì)以及應(yīng)用等重要知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)簡(jiǎn)潔明了的講解，幫助學(xué)生理解和掌握。3.討論法：組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用等問(wèn)題進(jìn)行討論，激發(fā)學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和創(chuàng)新思維。

四、教學(xué)過(guò)程

（一）導(dǎo)入新課1.提出問(wèn)題展示一組生活中常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)圖片，如蠟燭燃燒、鐵生銹等。提問(wèn)：在這些化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和與反應(yīng)后各物質(zhì)的質(zhì)量總和之間可能存在怎樣的關(guān)系？反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量是增加、減少還是不變呢？2.引發(fā)思考讓學(xué)生根據(jù)已有的生活經(jīng)驗(yàn)和化學(xué)知識(shí)，對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行思考，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè)。3.引入課題通過(guò)學(xué)生的猜測(cè)，引出本節(jié)課的主題質(zhì)量守恒定律，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。

（二）質(zhì)量守恒定律的探究1.實(shí)驗(yàn)一：白磷燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)步驟在錐形瓶中放入一小堆干燥的白磷，塞緊橡皮塞，用天平稱出裝置的總質(zhì)量$m_1$。用放大鏡聚光使白磷燃燒，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。待錐形瓶冷卻后，重新放到天平上，稱出裝置的總質(zhì)量$m_2$。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，氣球先膨脹后縮小。數(shù)據(jù)記錄與分析記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：$m_1$=[具體數(shù)值1]，$m_2$=[具體數(shù)值2]。分析：$m_1=m_2$，說(shuō)明反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變。教師引導(dǎo)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作中的注意事項(xiàng)，如錐形瓶底部預(yù)先鋪一層細(xì)沙的作用（防止錐形瓶炸裂），氣球的作用（緩沖瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變化，防止橡皮塞彈出）。引導(dǎo)學(xué)生思考：為什么要在錐形瓶冷卻后再稱量？（避免熱脹冷縮對(duì)質(zhì)量測(cè)量的影響）2.實(shí)驗(yàn)二：鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)步驟在燒杯中加入一定量的硫酸銅溶液，將幾根鐵釘用砂紙打磨干凈，用天平稱出鐵釘和硫酸銅溶液的總質(zhì)量$m_3$。將鐵釘放入硫酸銅溶液中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。待反應(yīng)一段時(shí)間后，將燒杯放在天平上，稱出反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量$m_4$。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鐵釘表面有紅色物質(zhì)析出，溶液由藍(lán)色逐漸變?yōu)闇\綠色。數(shù)據(jù)記錄與分析記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：$m_3$=[具體數(shù)值3]，$m_4$=[具體數(shù)值4]。分析：$m_3=m_4$，再次說(shuō)明反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變。教師引導(dǎo)解釋鐵釘表面紅色物質(zhì)是什么（銅），以及溶液顏色變化的原因（鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅）。引導(dǎo)學(xué)生思考：該實(shí)驗(yàn)中如果不將鐵釘打磨干凈，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有什么影響？（鐵銹會(huì)與硫酸銅反應(yīng)，導(dǎo)致質(zhì)量變化不準(zhǔn)確）3.實(shí)驗(yàn)三：碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)步驟在小燒杯中加入適量碳酸鈉粉末，用天平稱出小燒杯和碳酸鈉的總質(zhì)量$m_5$。向小燒杯中加入適量稀鹽酸，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。反應(yīng)結(jié)束后，將小燒杯放在天平上，稱出反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量$m_6$。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生。數(shù)據(jù)記錄與分析記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：$m_5$=[具體數(shù)值5]，$m_6$<$m_5$。分析：反應(yīng)后質(zhì)量減小，這與前面兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，引發(fā)學(xué)生的思考。教師引導(dǎo)提出問(wèn)題：為什么這個(gè)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)后質(zhì)量會(huì)減??？讓學(xué)生討論并分析原因。引導(dǎo)學(xué)生思考：如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，使該實(shí)驗(yàn)也能證明質(zhì)量守恒定律？4.學(xué)生分組討論與交流組織學(xué)生分組討論上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)三質(zhì)量減小的原因。各小組代表發(fā)言，分享小組討論的結(jié)果。教師總結(jié)：實(shí)驗(yàn)三質(zhì)量減小是因?yàn)樘妓徕c與鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，氣體逸出到空氣中，導(dǎo)致反應(yīng)后剩余物質(zhì)的質(zhì)量小于反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量。5.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)三展示改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置（在反應(yīng)容器上方套一個(gè)氣球，使反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行）。按照改進(jìn)后的裝置重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有大量氣泡產(chǎn)生，氣球膨脹。數(shù)據(jù)記錄與分析：反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量相等，證明了質(zhì)量守恒定律。6.歸納總結(jié)質(zhì)量守恒定律引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)三個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，總結(jié)質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。強(qiáng)調(diào)質(zhì)量守恒定律中的關(guān)鍵詞："參加化學(xué)反應(yīng)""質(zhì)量總和"，讓學(xué)生理解其含義。

（三）質(zhì)量守恒定律的微觀解釋1.動(dòng)畫演示通過(guò)動(dòng)畫展示水分解的微觀過(guò)程，讓學(xué)生直觀地看到水分子分解成氫原子和氧原子，氫原子和氧原子重新組合成氫分子和氧分子的過(guò)程。2.引導(dǎo)分析提問(wèn)：從微觀角度分析，化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量是否發(fā)生改變？學(xué)生觀察動(dòng)畫并思考后回答：化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量都不變。教師總結(jié)：化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是分子破裂成原子，原子重新組合成新分子的過(guò)程。在化學(xué)反應(yīng)中，原子的種類不變，原子的數(shù)目沒(méi)有增減，原子的質(zhì)量也沒(méi)有改變，所以反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和必然相等，這就是質(zhì)量守恒定律的微觀本質(zhì)。

（四）質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用1.解釋化學(xué)現(xiàn)象例1：鎂條在空氣中燃燒后，生成的氧化鎂的質(zhì)量比鎂條的質(zhì)量大，為什么？引導(dǎo)學(xué)生分析：鎂條燃燒是鎂與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成氧化鎂。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的鎂和氧氣的質(zhì)量總和等于生成的氧化鎂的質(zhì)量，所以氧化鎂的質(zhì)量比鎂條的質(zhì)量大。例2：高錳酸鉀受熱分解后，剩余固體的質(zhì)量比原反應(yīng)物的質(zhì)量小，為什么？讓學(xué)生自主分析：高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，氧氣逸出到空氣中，所以剩余固體的質(zhì)量比原反應(yīng)物的質(zhì)量小。2.確定物質(zhì)的化學(xué)式例：在化學(xué)反應(yīng)$2X+3O_2\stackrel{點(diǎn)燃}{=\!=\!=}2CO_2+4H_2O$中，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，確定X的化學(xué)式。分析：反應(yīng)前氧原子的數(shù)目為$6$個(gè)。反應(yīng)后碳原子的數(shù)目為$2$個(gè)，氧原子的數(shù)目為$8$個(gè)，氫原子的數(shù)目為$8$個(gè)。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，所以$2X$中應(yīng)含有$2$個(gè)碳原子、$8$個(gè)氫原子和$2$個(gè)氧原子，則$X$的化學(xué)式為$CH_4O$（或$CH_3OH$）。教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)確定物質(zhì)化學(xué)式的方法：根據(jù)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變，通過(guò)對(duì)比反應(yīng)前后各原子的數(shù)目來(lái)確定未知物質(zhì)的化學(xué)式。3.進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算例：在化學(xué)反應(yīng)$A+B=C+D$中，已知$20gA$與$10gB$恰好完全反應(yīng)，生成$5gC$，則生成$D$的質(zhì)量為多少？分析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的$A$和$B$的質(zhì)量總和等于生成的$C$和$D$的質(zhì)量總和。計(jì)算：$m(D)=m(A)+m(B)m(C)=20g+10g5g=25g$。教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)計(jì)算的步驟和要點(diǎn)：明確已知量和未知量，根據(jù)質(zhì)量守恒定律列出等式進(jìn)行計(jì)算。

（五）課堂小結(jié)1.引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，包括質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容、微觀解釋以及應(yīng)用。2.請(qǐng)學(xué)生談?wù)劚竟?jié)課的收獲和體會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)歸納能力和語(yǔ)言表達(dá)能力。3.教師對(duì)學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行補(bǔ)充和完善，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)知識(shí)和易錯(cuò)點(diǎn)，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。

（六）課堂練習(xí)1.在化學(xué)反應(yīng)$2A+B=C+2D$中，已知$16gA$和$9gB$恰好完全反應(yīng)，生成$11gC$。若要生成$7gD$，則參加反應(yīng)的$A$的質(zhì)量為多少？2.某物質(zhì)在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水，該物質(zhì)中一定含有哪些元素？可能含有哪些元素？3.在化學(xué)反應(yīng)$2XY_2+Y_2=2Z$中，Z的化學(xué)式為（）A.$X_2Y_3$B.$XY_3$C.$X_2Y_6$D.$X_2Y_4$4.解釋下列現(xiàn)象：鐵生銹后質(zhì)量增加。

（七）布置作業(yè)1.書面作業(yè)：教材課后練習(xí)題。2.拓展作業(yè)：查閱資料，了解質(zhì)量守恒定律在生活和生產(chǎn)中的其他應(yīng)用，并寫一篇簡(jiǎn)短的報(bào)告。

五、教學(xué)反思通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、討論交流等活動(dòng)，較好地理解了質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)，并能運(yùn)用該定律解決一些簡(jiǎn)單的化學(xué)問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中，注重引導(dǎo)學(xué)生自主思考、合作探究，培養(yǎng)了學(xué)生