初中化学沪教版九年级上册第2节 化学反应中的质量关系教学设计

4.2化学反应中的质量关系

教学目标

【知识与能力】

1.通过实验探究，掌握质量守恒定律。

2.能用微粒的观点解释质量守恒成立的原因，能运用质量守恒定律计算化学反应中各物质质量之间的关系。

【过程与方法】

1.通过对实验的观察与操作，培养学生的动手操作能力及观察分析能力。

2.使学生初步认识科学探究的方法，通过对实验的记录分析，学会由感性到理性，由个别到一般的研究问题的科学方法。

【情感态度价值观】 

1.通过学习质量守恒定律，认识物质是永恒运动变化着的，既不能凭空产生，也不能凭空消失；渗透物质不灭定律的辩证唯物主义的观点。

2.认识定量对化学发展的意义。

教学重难点

【教学重点】

通过实验探究，认识质量守恒定律，理解其涵义。

【教学难点】

从微观角度认识质量守恒定律。 

课前准备 

仪器：托盘天平、锥形瓶、胶头滴管、镊子、注射器。

药品：硫酸铜溶液、氢氧化钠溶液、石灰石、稀盐酸。

教学过程

【情景引入】举出生活中常见的一些自然现象：给煤炉换炭，取出的煤渣与加入的煤相比，煤渣的质量明显变轻了；一瓶液化气很重，使用一段时间后，质量明显变轻了；铁生锈后质量变重了；酒精燃烧连灰烬都没有留下。这是为什么呢？

【教师引导】在前面的学习中，我们是从“质”的方面研究物质的变化，那么化学变化时，物质的“量”之间有什么关系呢？这节课我们就从定量的角度认识和研究化学变化，探寻化学反应在质量方面的规律。

一、质量守恒定律

实验探究质量守恒定律

【提出问题】化学变化的特征是有新物质生成，生成的新物质的质量与反应前物质的总质量相比是增大了还是减小了或是不变？

【猜想与假设】化学变化前后物质的总质量不变。

【收集证据】1777年，法国化学家拉瓦锡用较精确的定量实验法，在密封容器中研究氧化汞的分解与生成中各物质质量之间的关系，得到的结论是：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。

【实验探究】

实验1：参照课本P102的实验图示设计实验：氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应。 

实验现象：在蓝色的硫酸铜溶液中，滴入无色氢氧化钠溶液后，锥形瓶中产生蓝色沉淀，天平保持平衡。

文字表达式：硫酸铜+ 氢氧化钠→硫酸钠+ 氢氧化铜 

结论：参加反应的硫酸铜和氢氧化钠的质量总和等于生成物硫酸钠和氢氧化铜的质量总和。 

实验2：参照课本P102的实验图示设计实验：碳酸钙与稀盐酸反应。

 实验现象：注射器中的稀盐酸滴入到碳酸钙上，产生大量气泡，天平仍然保持平衡。（分析实验注意事项）。

文字表达式：碳酸钙+ 盐酸→氯化钙+ 二氧化碳+水 

结论：化学反应前后质量总和没有发生改变。

【结论】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。这个规律叫做质量守恒定律。

【问题讨论】

1.如果碳酸钙与盐酸的反应在敞口的锥形瓶中进行，情况如何？

答案要点：天平不平衡，因为反应生成的二氧化碳气体散逸到空气中。

2.铁钉生锈后的质量大于未生锈铁钉的质量，能否用质量守恒定律来解释？

答案要点：铁钉之所以会生锈是因为铁与空气中的氧气发生了缓慢氧化，所以最后生成的铁锈的质量不仅包括铁的质量，还包括参加反应的氧气的质量。

【过渡】为什么“质量守恒定律”能够成立？你能根据构成物质的微粒在化学反应中的变化对质量守恒定律作出解释吗？

二、质量守恒定律的微观解释

【投影】展示水分解示意图，观察各种微粒的种类、数量是否发生变化。

“质量守恒定律”成立的原因：化学变化的过程实质上就是反应物原子重新组合转变为生成物的过程。在化学反应中，反应前后元素的种类不变，原子的种类、数目和质量也不变。因此，化学反应都遵循质量守恒定律。

三、板书

（一）质量守恒定律

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质量总和。

（二）质量守恒定律的微观解释

在化学变化中：

反应前后原子种类和数目、原子质量不变

↓

质量守恒

四、课堂练习

1.关于质量守恒定律，下列叙述中正确的是（）

A.煤燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律

B.24 g镁在空气中完全燃烧生成40 g氧化镁，实际消耗空气的质量为16 g

C.一切化学反应都遵守质量守恒定律

D.质量守恒定律只适用于有气体或固体生成的化学反应

2.蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳和水，由质量守恒定律可知，石蜡的组成中一定含有_______________、_______________、_______________元素。

3.在4X +5Y2==2Z2的反应中，Z的化学式用X、Y表示为（）

A.X4Y5B.X2Y5 C.XY2 D.X4Y10