人教版（2024）九年级上册（2024）第五单元 化学反应的定量关系课题1 质量守恒定律教案

这是一份人教版（2024）九年级上册（2024）第五单元 化学反应的定量关系课题1 质量守恒定律教案，共6页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
一、教学目标
1.通过实验探究认识质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质量关系。
2.理解质量守恒定律的微观本质，能用微粒的观点对质量守恒定律作出解释。
二、教学重难点
重点：通过实验探究认识质量守恒定律。
难点：从微观角度理解质量守恒定律，以及质量守恒定律的应用。
三、教学准备
教学PPT及相关视频。
药品和器材：铜粉、砂纸、铁丝、硫酸铜溶液；锥形瓶、上端系有小气球的玻璃导管、单孔橡胶塞、橡胶塞、小试管、天平、陶土网、酒精灯等。
四、教学过程
五、板书设计
课题1 质量守恒定律
第1课时
一、质量守恒定律的内容
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。
二、质量守恒定律的微观解释
化学反应前后原子的种类、数目、质量均没有发生变化。
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
环节一
创设情境
引入新课
【导入】播放视频《木炭烤肉》。
【过渡】根据生活常识我们知道，木炭燃烧剩下灰烬的质量相对于木炭的质量，其质量是减少的，我们知道这是一个化学反应，那么，在化学反应前后各物质的质量之间存在什么关系？总和是否相等呢？
结合生活中常见现象，思考，产生问题。
从生活实例入手，创设情境，引发思考，激发学习兴趣和探索知识的欲望。
环节二
新课讲解
【指导阅读】请同学们阅读课本110页及114-115页科学史话，尝试梳理质量守恒定律的发现过程。
【讲述】化学家很早就关注了这个问题，意识到需要在定性研究的基础上，进一步从定量的角度认识化学变化的规律。
1. 1756年，罗蒙诺索夫将锡放在密闭的容器里煅烧，生成白色的氧化锡，但容器和容器里的物质总质量在煅烧前后并没有发生变化。
2. 1774年，拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，反应前后各物质的质量总和没有改变。
【过渡】通过这两个资料说明，化学反应前后物质的总质量是相等的，事实真的如此吗？今天我们也通过探究活动来验证一下吧！
【提问】当物质发生化学反应生成新物质时，参加反应的物质的质量总和与生成物的质量总和有什么关系？大于？等于？还是小于？
【合作探究】根据以下实验方案分组进行实验探究化学反应前后物质的质量关系。
方案一：将铜粉平铺于锥形瓶的底部，把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞，用橡胶塞塞紧锥形瓶口。将装置放在天平上称量，记录所称的质量m1。再将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察实验现象。反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量，记录所称的质量m2。
【总结】
1.实验现象：铜粉加热前后，固体由红色变为黑色，小气球先鼓起，冷却后，小气球变得更瘪。
2.表达式：
3.称量结果：m1=m2
【思考讨论】请根据实验现象和数据，分析反应前后的总重量分别来源于哪些物质，并结合反应前后总质量的关系和物质的变化进行讨论。
【总结】
反应前物质（或物体）
锥形瓶、橡皮塞、玻璃管、小气球、铜粉、氧气、氮气、稀有气体等；
反应后物质（或物体）
锥形瓶、橡皮塞、玻璃管、小气球、氧化铜、氮气、稀有气体等；
反应前后，只有铜粉、氧气发生变化，变成了氧化铜，其他物质或物体都没变。
【明确】通过比较反应前后的物质，可以得到这样一个结论：该反应前后总质量没有发生变化，即：参加反应的铜粉和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化铜的质量。
【思考讨论】请思考以下问题，在铜粉加热前后质量的测定中，问题1.铜粉加热装置中“橡胶塞+小气球”装置的作用是什么？
问题2.如果没有“橡胶塞+小气球”装置，实验可能出现哪些结果？
问题3.待装置冷却后再次称量的原因是什么？
【总结】
问题1.密闭装置；平衡气压，防止橡胶塞被顶开。
问题2.可能出现反应前后天平不平衡，各物质质量总和不相等。
问题3.燃烧放热，气球体积膨胀，存在向上的浮力。
【讲解】用天平称量化学试剂时，干燥的固体试剂应放在纸上或容器（如小烧杯、表面皿）中称量；易潮解的试剂应放在容器中称量。
【过渡】下面再通过一个探究实验验证一下上述结论。
【合作探究】方案二：在锥形瓶中加入用砂纸打磨干净的铁丝，再小心地放入盛有硫酸铜溶液的小试管，塞好橡胶塞。将装置放在天平上称量，记录所称的质量m1。取下锥形瓶并将其倾斜，使小试管中的硫酸铜溶液流入锥形瓶，观察实验现象。反应一段时间后再次称量，记录所称的质量m2。
【总结】
1.实验现象：溶液由蓝色变为浅绿色，铁丝表面覆盖一层红色固体。
2.表达式：
3.称量结果：m1=m2
【思考讨论】请根据实验现象和数据，分析反应前后的总重量分别来源于哪些物质，并结合反应前后总质量的关系和物质的变化进行讨论。
【总结】
反应前物质（或物体）
锥形瓶、小试管、橡皮塞、铁丝、硫酸铜、水等；
反应后物质（或物体）
锥形瓶、小试管、橡皮塞、硫酸亚铁、铜、水等；
反应前后，只有铁、硫酸铜发生变化，变成了硫酸亚铁、铜，其他物质或物体都没变。
【明确】同样通过比较反应前后的物质，可以得到这样一个结论：该反应前后总质量没有发生变化，即：参加反应的铁和硫酸铜的质量总和等于反应后生成的硫酸亚铁和铜的质量。
【思考讨论】分析这两个方案的实验现象和实验数据，你能得到什么结论？
【总结】通过两个实验方案的实验结果证明：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。人们把这个规律叫作质量守恒定律。
【讨论】是不是所有的化学反应都遵循这一规律呢？有没有例外呢？
【过渡】下面再通过两组实验验证一下。
【播放实验视频】实验：盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定。
【总结】
1.实验现象：有大量气泡产生。
2.称量结果：m前＞m后
3.表达式：
【提问】问题1.反应前后测定的结果为什么不一样？
【讲解】反应生成的气体逸散到了空气中。
【追问】问题2.该反应是否遵守质量守恒定律？
【讲解】遵守质量守恒定律。
【播放实验视频】实验：镁条燃烧前后质量的测定。
【总结】
1.实验现象：镁条燃烧发出耀眼的白光，生成白色固体，放出热量。
2.称量结果：m前＜m后
3.表达式：
【提问】问题1.镁燃烧后质量增加的原因是什么呢？
【讲解】氧气参与了反应。
【追问】问题2.若镁燃烧后质量减少了，请分析其原因是什么？
【讲解】逸散到空气中的氧化镁白烟的质量大于参加反应的氧气质量。
【总结】如果用有气体参加或生成的反应验证质量守恒定律要在密闭体系中进行。
【讲解】通过以上几组实验证明：化学反应都遵循质量守恒定律。我们理解质量守恒定律的内容时要注意以下几点。
质量守恒定律的适用对象只能是化学变化；物理变化不适用此定律；
质量守恒定律揭示的是“质量”方面的守恒关系，不能任意扩展到其他物理量；如：体积或分子个数的守恒这就是错误的；
化学反应中，各反应物之间要按一定的质量比相互作用，因此参加反应的各物的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。
【交流讨论】以氢气在氧气中燃烧生成水为例，分析化学反应前后元素、分子、原子的种类、数目和质量的变化情况，从微观和宏观两个视角说明化学反应为什么遵守质量守恒定律。
【总结】
从微观看：反应前后分子的种类、个数、质量都改变了；而原子的种类、个数都没有变，各原子的质量也没有变。
从宏观看：反应前后元素种类没有改变、各元素的质量也没有变。所以反应物和生成物的总质量也不变。
【总结】在科学家对物质的组成和结构有了更深入的认识后，人们从微观本质上揭示了化学反应前后质量守恒的原因。化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合生成新物质（生成物）的过程。化学反应前后，原子的种类和数目不变，原子的质量也没有改变，因此参加反应的各物质的质量总和一定等于生成的各物质的质量总和。
阅读课本。
通过倾听老师的讲述，开展思考、交流与讨论、猜想可能的结果。
分组实验，并记录实验现象和实验数据。
倾听，并修正自己的观点。
分析数据，查找原因
分析、讨论。
倾听，并修正自己的观点。
分组讨论，回答问题。
倾听，并修正自己的观点。
倾听，理解并记忆。
分组实验，并记录实验现象和实验数据。
倾听，并修正自己的观点。
分析数据，查找原因
分析、讨论。
倾听，并修正自己的观点。
思考，倾听，记录。
观看实验，同时注意观察实验现象、实验数据。
倾听，并修正自己的观点。
倾听，思考，回答。
观看实验，同时注意观察实验现象、实验数据。
倾听，并修正自己的观点。
倾听，思考，回答。
倾听。
倾听，记录。
观察水的合成的微观示意图，分析化学反应前后元素、分子、原子的种类、数目和质量的变化情况。
培养学生阅读能力和提取信息能力。
通过阅读课本、教师讲解让学生了解科学家对上述问题的研究历程。
培养学生动手实验能力、组内合作能力，并引导学生观察实验现象和实验数据。
通过总结实验现象、表达式、称量结果，帮助学生深入了解实验对象。
培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
通过分析反应前后物质（或物体）变化情况，得出反应前后质量关系。
通过讨论装置的作用、操作的用途让学生进一步认识该实验。
让学生了解使用天平时的注意事项。
培养学生动手实验能力、组内合作能力，并引导学生观察实验现象和实验数据。
通过总结实验现象、表达式、称量结果，帮助学生深入了解实验对象。
培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
通过分析反应前后物质（或物体）变化情况，得出反应前后质量关系。
引出质量守恒定律的内容。
通过观看实验，引导学生观察实验现象和实验数据。
通过总结实验相关内容、2个问题，帮助学生深入了解实验对象，同时加深对质量守恒定律内容的理解。
通过观看实验，引导学生观察实验现象和实验数据。
通过总结实验相关内容、2个问题，帮助学生深入了解实验对象，同时加深对质量守恒定律内容的理解。
总结验证质量守恒定律要在密闭体系中进行。
通过讲解，帮助学生抓住理解质量守恒定律内容的关键点。
通过实例分析，从微观和宏观两个视角说明化学反应为什么遵守质量守恒定律。
环节三
拓展延伸
【播放视频】狄仁杰的迷惑
【提问】
为什么蜡烛燃烧后质量会减轻呢？
【讲解】燃烧时产生CO2气体和水蒸气等。
为什么铁刀放置较长时间后质量会增加呢？
【讲解】O2、水也参加反应。
观看视频，思考。
培养学生表达能力，加强对质量守恒定律的理解。
随堂作业
PPT展示。
做题。
通过习题巩固本节所学知识。
环节四
课堂小结
展示PPT第27页。
倾听并理解。
帮助学生梳理本节知识，便于学生记忆。