智 慧 之 光 在 探 究 中 点 亮

———“质量守恒定律”教学设计

无锡市石塘湾中学  许贤

[设计思想]

实验探究是开展化学活动课的一种重要课型和教学方法，是充分发挥学生主动性、创造性的重要途径，也是扩大和加深基础知识、培养实践能力的一项重要手段，设计一堂既符合学生已有知识和能力水平，又能对学科课程内容进行拓展，更能促进创新思维培养的化学活动课，是对我们化学教师的检验。本课设计力图体现以学生的自主探究为核心，以实验为载体激活学生的思维，使每一个学生的个性都能得到张扬。

[教材分析]

质量守恒定律是化学反应的一个基本规律，课本首先从探究化学反应中，反应物的质量同生成物的质量的关系问题入手，让学生通过思考提出猜想，并通过实验，探究白磷燃烧，铁钉和硫酸铜溶液反应等情况，交流讨论得出结论并领悟科学的探究方法。

[学情分析]

本课题是人教社义务教育课程标准实验教材九年级上册第五单元《化学方程式》的课题1《质量守恒定律》。在本课题之前，学生对化学变化中物质发生了质的变化已经有了一定的认识，还具体学习了氧气等有关的化学反应，同时也具有一定的实验动手能力、观察能力和表达能力，所以基本具备了学习质量守恒定律的基础。

[教学目标]

1、  知识与技能：①、在认识“质量守恒定律”的过程中，培养学生动手能力

②、了解化学反应中质量关系

2、  过程与方法：在实验中明确实验探究的方法和思路，培养学生合作学习的方法

3、  情感态度与价值观：在对科学规律的探究中激发学生科学热情，让学生于自我实现中增强成功体会

[教学重、难点]

理解和应用质量守恒定律，培养学生科学探究的方法和创造性思维能力

[教学方法]  情境激疑→实验探究→拓展延伸→学以致用

[教具准备] 托盘天平、锥型瓶、烧杯、试管、坩埚钳、玻璃管、石棉网、气球、白磷、铁钉、硫酸铜溶液、盐酸、碳酸钠粉末、镁条

[教学流程]

一、设置问题、创设情境

我们知道蜡烛燃烧后变短了，该事实表明了化学反应前后不仅涉及到物质种类的改变，而且涉及到质量变化，化学反应前后，反应物质量总和与生成物质量总和到底存在什么关系呢？

[设计意图]精心设疑，激发求知欲，引出本节课需要解决的问题。

二、活动探究、建立模型

1、提出问题：“反应物的质量同生成物的质量之间究竟有什么关系？” 引导学生交流、讨论，对自己发现的问题作出尽可能多的假设或猜想。

2、提出假设：

①     反应后物质的总质量可能增加；

②     反应后物质的总质量可能减少；

③     反应后物质的总质量可能不变；

④     在某些反应中可能增加，在某些反应中可能减少，而在某些反应中可能不变。

3、设计实验：在充分假设基础上，让学生通过实验来验证哪一种假设是正确的呢？实验：①白磷在空气中燃烧；②铁钉与硫酸铜溶液反应。

4、实验求证：

方案一：白磷燃烧前后质量的测定（演示实验）。

观察现象：（反应物与生成物的状态及变化）

分析：反应前的总质量=锥型瓶的质量+空气的质量（氧气与气体）+白磷的质量

反应后的总质量=锥型瓶的质量+气体的质量+五氧化二磷的质量

反应前的总质量=反应后的总质量

结论：参加反应的各物质的质量之和=生成物的各物质的质量之和

思考：如果锥形瓶上端没有系小气球，将会出现什么结果？引导学生分析得出结论。

方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应。将学生进行分组。按照教材提供的方案进行实验，要求如实地记录实验现象、物质的状态、反应前后质量的变化等。

分析：反应前的总质量=烧杯的质量+铁钉的质量+硫酸铜溶液的质量

反应后的总质量=烧杯的质量+铜的质量+未反应的铁钉的质量+硫酸亚铁溶液的质量

结论：参加反应的铁钉的质量+硫酸铜溶液的质量=铜+硫酸亚铁溶液的质量

[设计意图]通过实验，指导学生观察、思索，使学生从自己亲身观察到的事实中，经过由此及彼、由表及里的思考，得到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质量总和这一规律。

5、得出结论

实验完毕，各小组汇报结果。

通过学生小结发言，教师归纳、评价得出质量守恒定律。

6、反思评价

提出问题：质量守恒定律是否对任何化学变化都适用呢？

学生继续分组进行实验：

①盐酸与碳酸钠粉末反应前后天平的变化

②镁条燃烧前后的质量变化

实验结束后进行交流汇报。

教师提出以下问题：以上两个反应是否符合质量守恒定律呢？为什么会出现这样的实验结果？怎样改进实验装置？

学生进行讨论，交流汇报，教师归纳总结。

[设计意图]学生通过实验、思考、分析、讨论和交流的基础上，逐步建立质量守恒定律，真正领会质量守恒定律的涵义。在这个过程中，学生主动探索、体验化学的再发现过程，学习科学家发现真理的途径和方法，砺练自己的智慧。

7、解释讨论

在建立了质量守恒定律模型后，教师提出：为什么物质在发生化学反应前后各物质的总质量相等？

首先展示《白磷与氧气反应的微观过程》动画，给学生必要的启迪。并提出以下问题：

①反应前后，原子的种类是否改变了？

②反应前后，原子数目改变了没有？

③通过思考上述问题，你得出什么结论？

让学生独立思考后，进行小组讨论，然后进行组际间交流得出反应前后各物质的质量总和相等的原因：原子的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变。

从以上的讨论可以看出反应前后物质的质量之和之所以不变，是因为在化学变化中原子没有变。

[设计意图]通过形象的图形分析，引导学生从化学反应的微观实质认识质量守恒定律，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。

三、解释应用，拓展提高

建立理解质量守恒定律之后,运用它来解释、解决一些化学现象和问题，设置了几道习题：

（1）、根据质量守恒定律解释下列问题：

①高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量与反应前高锰酸钾的质量相比较，固体的质量是否发生改变，解释原因。

②铁在氧气中燃烧，生成物的质量与参加反应铁的质量相比较，固体的质量是否发生改变，解释原因。

（2）、想一想，生活中还有哪些类似问题可以用质量守恒定律来解释。

[设计意图]建立一个化学模型不是目的，重要的是能用这些知识解释、解决生活中的一些化学现象和问题，寻找生活中符合这样特点的例子，引导学生能自觉地把化学知识和方法运用到生活实践中，鼓励学生把生活中碰到的问题带进课堂。

四、交流收获，体验成功

在反馈、矫正后，提出：①通过这节课，你有什么收获？②你能否归纳出质量守恒定律有哪几方面的应用？

[设计意图]让学生在与同伴、与教师的交流中获取对化学的最深感受，体验到成功之乐，增强学好化学的信心，同时也让学生体验到不少化学问题是从实际中来的，知道化学与生活紧密联系，它源于生活，又高于生活。这种课堂体验正是我们所要追求的。

[教学反思]

教学过程注重落实新课程改革的理念和要求，精心设计教学情境为学生搭建自主学习、合作学习、探究学习的平台，注重对学生探究能力、问题意识、思维方法等学生终身学习能力的培养。让学生在学习知识的同时，掌握方法、激发兴趣、体验快乐，在“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度和价值观”三个方面得到同一与和谐发展。另外，该探究学习紧扣学生的好奇心，通过设置一些真实、有趣的实验情境来诱发学生的疑问，使学生在原有的化学知识和日常生活经验的基础上，在紧张、活泼的氛围中理解质量守恒定律的涵义。