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1、质量守恒定律教学设计【前期分析】学生已经学习分子、原子、元素符号、化学式的初步知识,同时也知道一些简单的化学 反响。已经学会从微观的角度来分析一些化学变化的实质,但对于化学反响中物质的质量是 否改变还缺乏认识,从量的角度认识化学反响的观念有待建立。同时生活中大量的经验事实, 特别是燃烧现象给学生传递着这样一个观念,那就是燃烧前后物质的质量是变化的,有的变 大有的那么变小。类似这样来自于生活的前概念在学生观念中是很顽固的,所以本节课的主要 任务就是找到学生思维的起始点,然后运用有效的手段对学生的前概念进行转化。本节课融 入科学史,先陈述和呈现一些生活现象,启发学生表达自己的观点,引起认知识冲突,
2、然后 让学生回到科学史当中,尝试像科学家那样去思考问题,不断提出问题和修正观点,然后回 到现实中来自己设计实验验证,找到证据,对科学家的研究进行实证性检验,再进行评价和 讨论,最后形成正确的概念。【教学目标】.基于对学生生活现象的演示,学生生活体验的呈现,引发认知冲突,让学生认可化 学反响中,参加反响的反响物总质量等于生成物的总质量。1 .通过科学史的介绍,理解科学家们的研究方法和思维方式,运用科学家的思维方式 进行科学探究,得出化学反响前后物质总质量的关系,归纳出质量守恒定律。2 .运用从宏观到微观的思维方式和模型的研究方法,让学生理解质量守恒定律成立的 内在本质。3 .理解质量守恒定律的合
3、理性,并能应用质量定律解释生活中的一些现象。4 .通过科学史和科学探究问题的方法,在对质量守恒定律的感性认识到理性认识的过 程中,培养和开展学生的分析及推理能力,培养学生质疑及严谨的科学态度。【教学重点】通过科学史和科学探究问题得出质量守恒定律,并能解释生活中的现象【教学难点】通过对科学史的学习,理解科学家们的研究方法和思维方式【教学过程】教学环节教学内容设计意图引展示冰块放入烧杯中的水中抛出问题:1 .预测会观察到什么现象?(冰熔化)2 .这个过程是物理变化还是化学变化?(物理变化)演示和陈 述现象 引发学生 思考,让学入新 课3.整个装置前后总质量有没有改变?(没有变化)问题过渡:物理变化
4、前后总质量没有发生变化,那么化学变化前后总质量有没 有变化呢?(预设:学习会产生疑惑)生带着问 题进入学 习状态问 题 讨 论老师的疑惑:(1)经验事实:一张纸燃烧后,就“灰飞烟灭二感觉质量变小了。 (2)曾看到一个报道:1吨煤炭燃烧后可产生1.62吨二氧化碳。煤炭燃烧后会留下很多煤渣,怎么还能产生超过原来煤炭质量的气 体呢?(预设:学生产生不同的相异构想)过渡:不仅我们有这样的疑惑,几百年前科学家也有这样的疑惑学生产生 相异构想, 更加激发 学习欲望科学史: 科 学 家 的 争 论三百年前,人类对燃烧现象认识还处在对生活现象的直观观察,他们认为 火是由无数细小而活泼的微粒构成的物质实体。这种
5、火微粒就是“燃素”。物质 燃烧就是结合或放出燃素的过程。1673年,波义耳将金属放在密闭容器里燃烧,燃烧后他立即翻开容器盖进 行称量,发现反响后的固体质量增加了。1702年,斯塔尔也进行了类似的实验, 结果相同。他认为金属在锻烧中放出了燃素,即:金属+燃素金属灰,所 以质量变大了。1756年罗蒙诺索夫把锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧,锡发生变化,生成了 白色氧化锡,但容器和容器里的物质总质量,在燃烧前后并没有发生变化,经 过反复的实验,都得到同样的结果。1774年,拉瓦锡重做了波义耳关于搬烧金 属的实验。他将重量的锡放入曲颈瓶中,密封后称其总重量。然后经过充 分加热使锡灰化。待冷却后,称其总重
6、量,确认其总重量没有变化。拉瓦锡又 对铅、铁等金属进行了同样的锻烧实验,结果还是一样,由此否认了波义耳的 火微粒之说,并且认为化学反响前后总质量不发生变化。引导性问题观点科学方法 与本质人类对于燃烧现象的认识主要来源什么?来源于人类最初对自然界的认识科学基于 观察波义耳的观点是什么?燃烧后物质的质量变大科学知识 的累积性, 暂时性,非 权威性拉瓦锡的观点是什么?化学反响前后总质量不发 生变化以波义耳为代表的观点和以拉瓦锡为 代表的观点,你支持哪一个观点?拉瓦锡为代表的观点波义耳的实验问题出在哪里?煨烧后他立即翻开容器拉瓦锡对实验装置或操作方法作了哪些改进?把反响特放入曲颈瓶,然 后密封,比拟容
7、器里的物 质在反响前的总质量科学研究 方法的不 断修正为什么拉瓦锡后来又对铅、铁等金属做 了同样的实验?屡次实验,让实验更具有 普遍性科学归纳实验设计如果我们重做科学家的实验,应如何设计实验?(由拉瓦锡的实验 得到启发)对装置有什么样的要求?如何改进?(密闭环境,如产生气体或者 会放出大量热的实验,考虑装置上套上一个气球)块丝y卜慧耀思想,科学 的实证性1rUJ乙 一 图3-52白磷燃烧前后质量的测定图3-53重氧化钠与硫酸铜反响前后质量的测定进行实验(1)演示实验:如图3-52所示装置,将锥形瓶放在天平托盘上, 用硅码平衡。然后取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后, 接触引燃白磷,并立
8、即塞紧瓶塞。待反响结束冷却后,重新放在天 平托盘上,观察天平是否平衡。(2)学生分小组协作实验:各小组选择一组药品并选择合适的装 置完成实验a.过氧化氢(二氧化镒作催化剂)b.氢氧化钠+硫酸铜C.镁+盐酸d氯化领+硫酸屡次实验, 寻找普遍 规律用科学家 的思维和 研究方法 进行实验 设计得出结论屡次实验我们得出结论:在化学反响中,参加化学反响的各物质的质量总和等于反响后生成 的各物质的质量总和。评价与 反响一张纸燃烧后,真的“灰飞烟灭” 了,质量变小了吗?为什么?1吨煤炭燃烧后留下了很多煤渣,还能产生1.62吨二氧化碳。这 是为什么?(预测:学生合作解决问题)科学知识 的实用性解释与反 思为什么物质在发生化学反响前后,各物质的质量总和相等呢?请用 分子和原子的知识加以分析。(学生合作协助完成)宏观到微 观的研究 方法结论:化学反响的过程是原子重新组合的过程,反响前后原子的种 类和数目没有发生课堂小结课堂小结自主小结,并在黑板上展示质量守恒“天平”/质量守恒定律微观: /与学生共勉:只有那在崎岖小路的攀登上不畏劳苦的人,有希望到 达光辉顶点。一罗蒙诺索夫