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1、课题质量守恒定律教学设计德 阳 市 窗 竹 市 土 门 初 秋 中 学 叶 根 智一、教学设计思路【学生分析】学习该课题之前，学生已知道许多化学反应，能用微粒的观点从质变的角度分析一些化学变化的实质，但对于化学反应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应的观念有待建立。学生在讨论、探究的学习方式中，小组合作已经比较默契，学习资源能够共享,熟悉一些基本实验操作，初步具有实验探究的能力。但 在“作出假设”“实验方案的设计”“概括推理能力”等方面仍需提高。【设计思路】所有的化学变化都无一例外的遵循质量守恒定律，当面对这一统辖所有化学变化的定律时，难道我们对此不感到惊奇吗？如果通过本课题
2、的学习，学生能够产生如上一些体验，那是我们所盼望的。我们渴望本课题的教学能从单纯的知识和技能传授发展到树立观念，产生体验的水平。如何才能产生体验？一是让学生亲自动手发现质量守恒定律，将验证性实验改为自主探究性的实验,让学生亲自设计试验、完成实验，体验自己生产“质量守恒”这一知识结论的快乐。二是通过化学史的学习，让学生了解质量守恒定律的产生过程。重温历史，让同学们回到了 2百多年前，与拉瓦锡一同思考，一同实验，感受拉瓦锡的所思所想,感受建立量的观点的重要性，认识质量守恒定律的发现是一个在新观念支配下经过大量一丝不苟的定量实验的探究过程。三是创设学生的认知冲突。当多数同学从“化学反应是一个原子重新
3、组合的过程”而 同 意“反应前后质量相等”的观点时，通过蜡烛燃烧实验，学生会惊奇地发现指针向祛码一端偏移，从而很自然的迸发出寻求原因的欲望和动力。当学生用自己预设的实验方案成功的实现了他们的设想时，同学们在分享喜悦的同时会认识到实验方案的设计对获取正确结论的重要性，体验到认识的发展是理论和实践不断交锋和不断融合的过程。四是用通俗易懂的生活实例（如螺栓螺母的不同组合，总质量不变）作为质量守恒的类比模型，让学生产生丰富的联想，实现形象到抽象的跨越，由此能更容易的理解质量守恒的原因。五是将更多地说话机会留给学生，让学生充分表达他们的意见，使课堂始终充满自主、合作、开放、互动的气氛，针对不同的意见让学
4、生充分讨论，在质疑、争论、思想火花的碰撞中，学生各方面的能力将得到更好的发展和提高。这种自主的学习过程，是一个知识和技能建构的过程，也是一个最容易产生体验的过程。在教学设计中，我们追求“预设和生成”的统一，贯彻以学生的问题为线索来推动课堂的原则。备课中时时考虑学生会怎么想，多多做出针对学生各种反应的预设，上课时要随时抓住学生即时提出的问题，从学生的问题出发组织教学，坚持将学习的第一机会和权力交给学生，让课堂焕发生命的活力。比如，让学生换个角度,从量的方面对学过的反应提出问题，从学生提出的问题中提炼出本节课的主题和教学的线索。不再由教师领着学生亦步亦趋，而是教师建立桥桩，让学生自己搭桥实现跨越。
5、本节将科学探究作为教学的突破口，力求将传统教学的“以知识为本”转移到以“学生的发展为本”，体 现“知识技能”、“过程方法”、“情感态度与价值观”三维课程目标融为一体的化学教学价值观。通过实验探究不但使学生能够较为深刻的理解质量守恒定律而且培养学生的科学探究能力以及严谨求实的科学态度、开拓创新的精神。追求在学习的成功体验中，享受学习，享受科学。二、教案课题质量守恒定律授课人郑文学校北京市中关村中学教学目标【知 识 与 技 能】1认识质量守任2能运用质量旬3了解化学方推【过 程 与 方 法】1通过定量实驳方 法。2通过学生之恒培 养 学生分析2【情感态度与彳1通 过 实 验 探32通过史实资米3产
6、生学习的月i定 律，能 说 明 常 见 化 学 反 应 中 的 质 量 关 系。恒 定 律 解 决 一 些 相 关 问 题。己式的涵义。L探 究 化 学 反 应 中 的 质 量 关 系，体会科学探究的的 讨 论 交 流，对 质 量 守 恒 定 律 的 实 质 作 出 解 释，交推理能力。价值观上 培 养 学 生 严 谨 求 实 的 科 学 态 度。(，学 习 科 学 家 开 拓 创 新 的 精 神。t功 体 验，享 受 学 习、享 受 科 学。重点通过实验探究认识质量守恒定律难点从微观的角度解释质量守恒定律教学方法实 验 探 究、类比仪 器、药品【学 生 实 验】烧 杯、天 平、锥 形 瓶、塞
7、、大 理 石、稀 盐 酸、澄 清 石 灰 水、化钠溶液【演 示 实 验】天 平、烧 杯、表 面 皿、小试 管、带胶头滴管的橡皮粗 铁 丝、硫 酸 铜 溶 液、氢氧木 块、蜡 烛、水、火柴教师活动学生活动设计意图【引 入】展 示 图 片：铁丝、蜡 烛 在 氧 气 中 燃 烧。【学 生 回 答】铁+氧 气 厚 石 蜡+氧 气 笆水四氧化三铁A 二氧 化 碳+构建一个学生思考和回 答 问 题 的 对 象，借1题 说 事。请你用文字表达式表示以 上 的化学反应。通 过 前 面 的 学 习，你不但 看 到 了 现 象，而且看到 了 现 象 背 后 的 本 质，知道了什么物质参加反应，又 生 成 了 什
8、么 物 质。但 是，如果我们转换一下 角 度，是否会有同学从量的角度对这些反应提 出 问 题？同学经过思考后提出一些问题。倾 听。停 顿，期 待。引导学生能把研究化学的思路从定性拓展到定量。【讲 述】法国化学家拉瓦锡注重化学实验中物质之间量的关系的化学史 料。【提 出 问 题】反应前后各物质的 质 量 之 和 会 不 会 发 生 改 变？引 导 学 生 认 识，不管是科学的重大发现还是 个 人 的 发 展，观 念、思 路 的 重 要 性。提 出 可 能 的 假 设。【作 出 假 设】1、化学反应前后各物质的质量从学生提出的问题中提炼出本节课的主题倾听学生的见解。对每一种意见都要表现出一种理解。
9、总和相等；2、化学反应前后各物质的质量总和不相等。通过表决，大多数同意第一种观点。【学生实验】把烧杯和蜡烛放在天平托盘上，调节天平平衡后，点燃蜡烛，观察蜡烛燃烧时天平指针的变化。和教学的线索。估计学生有两个认识方向：A.从他们对化学反应是原子重新组合的这种认识出发，认 为“相等”。B.也有的同学会从自己的生活经验出发，认为“不相等”。【提问】你的观点动摇了吗？【设问】如果你们按学案（见附件）上的实验设计方案再进行实验，情况又会怎样呢？【实验与探究】方案一铁和硫酸铜溶液反应教师可以参与几组的实验与讨论。方案二大理石和稀盐酸反应挑起学生认知的矛盾冲突，学生会惊奇地发现指针向祛码一端偏移，从而迸发出
10、实验探究的动力。方案三氢氧化钠与硫酸铜溶液的反应实验包括了三类反应：金属与溶液反应;液固反应生成气体；液液反应生成沉淀。设计多种类型的反应，从多个角度进行探究。从上面三个实验中选做一个，分四人小组进行实验探究。实验前，小组内讨论学案上的实验步骤后，进行实验。小组成员分工合作，记录实验现象。实验后小组内交流讨论。每组获得的结论相同吗？哪种结论是正确的？导致实验失败的原因可能有哪些？教师在课上画龙点睛。例如：提示它们塞子崩开后，天平还平衡吗？是 什 么 原 因？等 等。追 求 一 个 开 放 的、自主 的 探 究。你认为值得注意的问题还 有 哪 些？【板 书】一质量守恒定律1内容【讲 述】科学家也
11、是沿着我们刚才所走过的研究路线发现并一次次的验 证 了 这 条 定 律。该定律的最早发现要归功于拉 瓦 锡 和 罗 蒙 诺 索 夫。史 实 资 料：质量守恒定 律 的 发 现【提 问】我们做了很多的实验都看到天平是平衡 的，哪怕是一万次实验 都 是 平 衡 的，但有没有，万 一 呢？【板 书】2守恒原因【交 流 共 享】学 生 描 述 实 验 现 象，比较反应前 后 物 质 总 质 量 的 关 系。组内组 间 交 流、倾 听、反 驳、争论,学 生 积 极 参 与 的 热 情 很 高。以分析石灰石和盐酸反应为例，有的学生没有事先称量反应 物 的 质 量，就 滴 加 了 盐 酸，结 果 无 法 比
12、 较；还有的组塞子崩 开 后，分 析 了 原 因，提出了改 进 方 案 等 等。有 同 学 提 问：铁和硫酸铜溶液反 应 中，铁 丝 还 没 有 反 应 完，怎 么 能 说 质 量 守 恒？【学 生 分 析】【归 纳】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。倾 听。【学 生 回 答】用螺栓螺母建立一个质量 守 恒 的 微 观 模 型。【归 纳】化 学 变 化 中：元素种类、质 量 不 变；原 子 种 类、数目、质 量 不 变。【探 究 活 动】见 学 案。将一些螺栓每一个都拧上螺 母 后，称 出 总 质 量。把螺把失败的实验作为
13、问题 情 境，及时抓住分析，学生会从失败中懂 得，正确的实验操作才能确保实验结论准 确 无 误。在 质 疑、争 论、思想火 花 的 碰 撞 中，学生各方面的能力将得到更 好 的 发 展 和 提 高。渗 透 化 学 史 的 教 育，让学生了解质量守恒定 律 的 产 生 过 程，重温 历 史，学习科学家敢 于 质 疑、开拓创新的 精 神。把学生的认识引向深入。引导学生体会没有经过科学理论的证明 的 经 验 归 纳，不能称 之 为 定 律，只有经过科学理论证明的经验归纳才可以成为定律。【提 问】1质量守恒是普 遍 规 律，但蜡烛燃烧后 质 量 减 少，“损失”的质 量 到 哪 去 了 呢？这与质 量
14、 守 恒 定 律 矛 盾 吗？2为验证质量守恒定律，在蜡烛燃烧前后应测 量 哪 些 物 质 的 质 量？能否设计实验验证你的结 论？图片：母 旋 下，分 别 称 出 螺 栓、螺母各 自 的 质 量。把 螺 栓、螺母重 新 组 合，把2个 或3个螺母与1个 螺 栓 旋 在 一 起，或1个螺 栓 与1个 螺 母 旋 在 一 起，等等。再 一 次 称 总 质 量，比较上 述 各 步 得 出 的 质 量。【讨 论】在 化 学 反 应 中，分 子、原 子 是 否 可 与 螺 栓、螺母相类比？请分析化学反应前后质量守 恒 的 原 因。【学 生 交 流】为 了便于理解，用通俗易懂的生活实例作为质量守恒的类比
15、模型，让学生产生丰富的 联 想，以这个问题展开讨 论，能更容易的理解质量守恒的原因。【学 生 交 流】讨论后提出各种不 同 的 方 案。按学生提出的方案作了演 示 实 验。【演 示 实 验】将蜡烛固定 在 木 块 上，放在装有水 的 表 面 皿 中，用大烧杯 倒 扣 于 蜡 烛 上，用托盘天平称量蜡烛燃烧前后 的 质 量。【结 论】如果设计在密闭容器中 进 行 实 验，杜绝反应系统与环 境 之 间 的 物 质 交 换，天平指针 就 不 会 偏 转 了。无论是密闭还 是 敞 口 系 统，质量守恒的规律 都 客 观 存 在。让学生自己尝试把一个定性实验设计成定量 实 验，从中获得启迪。【反 思 评
16、 价】通过本课题，你获得了哪些知识？认 识 有 什 么 提 高？能 力 有 什 么 长 进？学的快 乐 吗？把你的认识和学习的反思。一个知识内化、认识提高、情感升华的过程。体会与大家共享。当学生用自己预设的实验方案【教师评价】成功的实现了他们的设想时，1、通过本课题，体会科同学们在分享喜悦的同时会体学探究的方法。验到认识的发展是理论和实践提出问题f作出假设f实验探究f搜集证据f得出结论f解释反思认识的发展是一个理论和实践不断交锋和不断融合的过程，理论要经受实践的检验，实践要得到理论的说明。不断交锋和不断融合的过程。2、定量研究方法是科学研究的重要方法之一。化学家们用定量的方法对化学变化进行研究
17、，发现了许多化学变化的重要规律。【作业】思考：你能否用实际生活中的其他事例建立质量守恒的模型【学生交流】呢？【家庭实验】用一杯白醋、一杯牛奶及天平，探究牛奶变质前后质量是否发生改变。【倾听】学习的反思。一个知识内化、认识提高、情感升华的过程。【学案】质量守恒定律探究之旅【复习旧知】请你用文字表达式表示以下的化学反应：铁丝在氧气中燃烧_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _蜡烛在氧气中燃烧_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
18、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _【活动与探究】定量研究物质的化学变化【提出问题】如果我们转换一下角度，是否会有同学从量的角度对这些反应提出问题？你的问题是。你的猜想_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _猜想的依据是 o【实验探究收集证据】下面方案中选作一个，并观察记录现象，实验后小组内交流讨论。方案一铁和硫酸铜溶液反应方案二大理石和稀盐
19、酸反应方案三氢氧化钠与硫酸铜溶液的反应实验粗铁丝、硫酸铜大理石、稀盐酸、硫酸铜溶液、氢氧化仪器溶液、烧杯、天澄清石灰水、锥形钠溶液、锥形瓶、带药品平瓶、小试管、带胶头滴管的橡皮塞、天平胶头滴管的橡皮塞、天平将粗铁丝与在盛有澄清石将盛有氢氧化钠烧杯中的硫酸灰水的锥形瓶中溶液的锥形瓶塞上铜溶液共同称放入小试管（内已带胶头滴管（内已吸实量，调节天平至装有大理石），锥有硫酸铜溶液）的橡验平衡将粗铁形瓶塞上带胶头皮塞，把它们放在天步丝放入硫酸铜滴 管（内已吸有稀平上称量，调节天平骤溶液中，静置盐酸）的橡皮塞，至平衡轻轻将滴1-2分钟，观察调节天平至平衡。管内的硫酸铜溶液现象及天平是轻轻将滴管内挤出，静置
20、厂2分钟，否平衡。的稀盐酸挤出，静置1-2分钟,观察现象及天平是否平衡。观察现象及天平是否平衡。实验现象观察天平是否平衡分析比较值得注意的问题【交流共享】【得出结论】【解释结论】建立质量守恒的微观模型将一些螺栓每一个都拧上螺母后，称出总质量。把螺母旋下，分别称出螺栓、螺母各 自的质量。把螺栓、螺母重新组合，把 2 个或3 个螺母与1个螺栓旋在一起，或 1 个螺栓与1 个螺母旋在一起，等等。再一次称总质量，比较上述各步得出的质量。讨论在化学反应中，分子、原子是否可与螺栓、螺母相类比？请分析化学反应前后质量守恒的原因。你认为质量守恒的原因是 O你能否用实际生活中的其他事例建立质量守恒的模型呢？【实践与运用】讨论：1 质量守恒是普遍规律，但蜡烛燃烧后质量减少，“损失”的质量到哪去了呢?这与质量守恒定律矛盾吗？2 为验证质量守恒定律，在蜡烛燃烧前后应测量哪些物质的质量？能否设计实验验证你的结论？【反思评价】通过本课题，你获得了哪些知识？认识有什么提高？能力有什么长进？学的快乐吗？