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1、第五单元化学方程式课题1质量守恒定律（第一课时）(2011-08-21 09:04:25) 转载标签： 继教好文选登教育分类： 教学资源 第五单元 化学方程式课题1 质量守恒定律（第一课时）苏永杰 北京西四中学 100034一、指导思想与理论依据指导思想：我国著名化学家傅鹰教授曾说过“化学给人以知识，化学史给人以智慧”，在化学教学中，结合化学史进行讲授，不但有助于提高学生的人文素养和科学素养，还能极大提高学生学习化学的兴趣，加深学生对相关化学知识的认知，拓展学生的知识视野。因此本节课设计主导思想是：尝试采用化学史教学模式呈现质量守恒思想产生、发展的历史脉络，让学生理解质量守恒定律对化学学科发展
2、和化学学习的意义，更深刻认识质量守恒定律。符合新课程以提高学生的科学素养为主旨，重视知识与能力的协调发展的基本教学理念。理论依据：科学认识的方法论。很多教师在进行质量守恒定律的教学时，都只是把它作为一个重要的理论内容传授给学生，强调它在化学方程式书写和化学计算中的作用，忽略了它所具有的方法论价值和对学生定量的化学观形成的积极影响，在进行相关化学史教学时，教师大多只介绍定律的发现者、发现时间、发现的简单过程和拉瓦锡的贡献。对于质量守恒定律发现的背景及其在化学发展史上的重要地位涉及较少。这样的化学史教育很难让学生真正深入理解质量守恒定律对于化学科学发展和化学学习的意义，更无法体会拉瓦锡在定量研究方
3、面的卓越贡献。质和量都是事物本身所固有的规定性，都有多个方面。区别事物的质是认识事物的开始，而由质进到量，则是对事物认识的深化。学生的化学学习也要经历一个由定性认识到定量认识的深化过程，质量守恒定律的学习恰好是义务教育阶段学生开始定量认识和研究化学变化的转折点，因此，从定量研究的视角来进行相关化学史教学，在学生理解质量守恒定律内容的基础上，帮助他们认识定量研究的方法及其价值，形成定量研究化学物质及其变化的意识和观念，才能充分发挥化学史教学的功能，实现质量守恒定律的多元教学价值。二、教学背景分析（一）本课时教学内容的功能和地位一门科学只有当它达到了定量研究阶段，才真正称得上是科学，在化学发展史上
4、，质量守恒定律的重要地位在于它是第一个科学的计量定律，为从质量角度研究化学变化提供了依据，为当量定律、定比定律等化学计量定律的提出奠定了基础，并成为道尔顿原子论的理论支柱。教材编写内容也是学生在化学首次学习定量实验方法，因此本课的学习对后续化学原理和定量研究的学习具有重要的示范指导意义。在此之前，学生已积累了一些元素化合物的知识，对化学变化中物质发生质的变化有了一定的认识，该部分教学将引导学生从量的方面去研究化学反应的客观规律，这为以后化学方程式的教学以及利用化学方程式的计算打下基础。同时帮助学生认识定量研究的方法及其价值，形成定量研究化学物质及其变化的意识和观念。（二）学生情况分析学习本节之
5、前，学生已知道一些化学反应；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。三、本课教学目标设计（一）教学目标确定依据依据化学课程标准中有关质量守恒定律部分的要求确定本节课的教学目标。一级主题二级主题标准四、物质的化学变化(三)质量守恒定律1认识质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质量关系。2能正确书写简单的化学反应方程式，并进行简单的计算。3认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。依据中考考试说明中有关质量守恒定律部分的要求把握教学中学生所应掌握的知识程度确定本节课的教学目标考试内容考试要求目标层次质量守恒
6、定律质量守恒定律1.依据质量守恒定律，说明化学反应中的质量关系。2用微粒的观点对质量守恒定律作出解释。化学方程式正确书写化学方程式。（二）教学目标【知识与技能】1 理解质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质量关系。2 能从微粒角度说明质量守恒的根本原因.3 能运用质量守恒定律解决一些简单的实际问题。【过程与方法】 1通过观看历史剧和阅读分析资料，使学生了解质量守恒定律的发现及其科学价值；2通过实验数据分析理解质量守恒定律的内容；3利用多媒体动画帮助学生从微观角度认识化学反应，理解质量守恒的原因。初步领悟从宏观到微观，从现象到本质的认识方法。【情感、态度、价值观】通过对化学史的学习使学生认识质量
7、守恒定律的重要地位，感受科学发展的积累性和复杂性，初步形成定量研究物质及其变化的意识和观念。（三）教学内容安排教学重点1.呈现质量守恒定律的发现史，让学生理解质量守恒定律对化学学科发展和化学学习的意义，更深刻认识质量守恒定律。2.认识质量守恒定律内容。教学难点理解质量守恒定律的关键词。四、教学过程与教学资源设计（一）教学过程流程图【教学过程流程图】（二）教学过程 教师活动学生活动设计意图【引入】 展示多彩的化学变化图片引导学生判断为何种变化？化学变化的特征？【提出问题】 化学反应前后物质的总质量是否发生改变？观看回答 发生化学变化有新物质生成思考化学反应前后总质量可能会有什么变化？根据已有的知
8、识进行猜想通过复习旧知识和联系社会事件引入新课题引导学生关注化学反应中量的问题【介绍】科学家如何发现质量守恒定律的呢，切入化学史的介绍，分阶段以资料和学生表演历史剧方式呈现质量守恒定律的发现史，设置问题串引发学生思考，并从资料中提取有效信息【引导】要求学生阅读资料一，提出问题：为什么古人深信炼丹术？从而总结出古代化学对于对于化学变化中质量守恒只是一种猜想【引导】要求学生阅读资料二 提出问题：17世纪科学家通过定量实验发现了什么？又是如何解释的？【引导】要求学生阅读资料三提出问题：18世纪罗蒙洛索夫在实验中发现了什么？为什么他的观点没有被人们所接受？21年后拉瓦锡在实验中发现了什么？【点拨】整个
9、质量守恒定律发现史也体现科学探究的过程-提出问题、猜想、实验、得出结论，只是这一过程是在不同的历史日期，由不同的人完成，这也体现了科学发展的积累性和复杂性。观看表演学生阅读资料，了解质量守恒定律的发展及其科学价值找出炼丹术的指导思想是物质能够相互转化 阅读资料，了解波义耳的实验结果以及未能发现质量守恒定律的原因阅读资料，感受经验定律形成的过程通过对化学史的学习使学生认识质量守恒定律的重要地位，感受科学发展的积累性和复杂性，初步形成定量研究物质及其变化的意识和观念。【过渡】们认识质量守恒定律的过程经过了一个漫长的阶段。下面我们通过实验体验质量守恒定律在化学变化中的体现【ppt】展示学生要做的实验
10、铁钉和硫酸铜溶液反应【指导】开始实验，教师巡视指导各小组实验汇报以铁钉和硫酸铜溶液反应为例引导学生从实验称得的化学反应前后物质的总质量不变进一步抽象出参加化学反应的各物质的质量总和与生成物质量总和相等这一本质结论。【板书】课题1 质量守恒定律一、 质量守恒定律1.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。【过渡】我们从宏观的角度，发现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一客观规律.物质是由分子、原子构成的，你能否从分子、原子的角度来分析化学反应前后各物质的质量总和为什么不变呢？【动画】电解水的微观过程引导学生拆解水分子模型，感受分子分解
11、过程【板书】2.守恒原因化学反应前后原子的种类、数目和质量都不改变学生分组，相互协作，进行实验，得出结论：化学反应前后物质的总质量不变对实验结果进行二次分析，归纳出质量守恒定律内容记录体会质量守恒定律的重要内涵。观看从化学变化的实质进行思考，得出结论： 原子的种类和数目不改变学生小游戏：模拟水分子的电解过程训练学生的实验操作技能，逐步树立团结协作与交流的意识。发展分析问题及推理能力初步领悟从宏观到微观、从现象到本质的认识方法。直观展现电解水的微观过程，帮助学生理解质量守恒实质，【讲述】质量守恒定律的影响和发展道尔顿的近代原子论和爱因斯坦的质能方程 对质量守恒定律认识上的再提升以化学史为主线导学
12、【演示实验】盐酸和碳酸钠溶液反应前后质量的测定引导学生观察实验现象，分析原因【投影】（1）回到波义耳的实验，请同学们分析波义耳未能总结出质量守恒定律的原因观看分析 实验现象进一步理解质量守恒定律内容中关键字词用质量守恒定律解释一些简单的问题，加深对质量守恒定律的理解。以化学史为主线导学【投影】（2）根据质量守恒定律可知，铁丝在氧气中完全燃烧后生成物的质量A.大于铁丝质量B.小于铁丝质量C.等于铁丝质量 D.无法比较（3）某纯净物A稍稍加热就分解成NH3、H2O和CO2，根据这一实验事实不能得出的结论是A. A由四种元素组成B. A是化合物C. A中含有水 D. A不稳定进行习题练习，应用质量守
13、恒定律内容解决实际问题及时进行习题练习，有助于学生理解本课重点，同时对于学习效果进行检测评价。【板书设计】 第五单元 化学方程式课题1 质量守恒定律一、 质量守恒定律1.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。2.守恒原因化学反应前后 原子的种类、数目和质量都不改变附学生学案 科学家发现质量守恒定律历史资料1 古代化学阶段 原始人类从用火之时开始，由野蛮进入文明，同时也就开始了用化学方法认识和改造天然物质。燃烧就是一种化学现象。掌握了火以后，人类开始熟食；逐步学会了制陶、冶炼；以后又懂得了酿造、染色等等。这些有天然物质加工改造而成的制品，成为古代文明的标志。在这些
14、生产实践的基础上，萌发了古代化学知识。后来在中国出现了炼丹术，到了公元前2世纪的秦汉时代，炼丹术以颇为盛行，大致在公元7世纪传到阿拉伯国家，与古希腊哲学相融合而形成阿拉伯炼丹术，阿拉伯炼金术与中世纪传入欧洲，形成欧洲炼金术，后逐步演进为近代的化学。 炼丹术的指导思想是深信物质能转化，试图在炼丹炉中人工合成金银或修炼长生不老之药。他们有目的的将各类物质搭配烧炼，进行实验。与此同时，进一步分类研究了各种物质的性质，特别是相互反应的性能。这些都为近代化学的产生奠定了基础。古希腊唯物主义哲学家德漠克里特约（公元前460前371年）曾经说过，无中不能生有，任何存在的东西都不会毁灭掉。资料2 定量实验阶段
15、波义耳17世纪初，法国一位药剂师发现，磅盎司的金属锡在坩埚中经过煅烧后，竟得到2磅13盎司的白色灰烬，即重量增加盎司。法国医生莱伊（Jean Rey）对此解释说，这增加的重量可能是由于空气凝结在锡烬中所致。 1673年，英国物理学家波义耳将金属锡放在密闭容器里煅烧,煅烧后他立即打开容器盖进行称量,结果发现反应后固体质量增加了。由于他深受当时燃素说思想的束缚，认为金属煅烧后质量增加，是由有重量的火微粒（即“火素”）透过容器壁与金属结合的结果。金属 + 火微粒 = 煅灰。因此他未能发现物质守恒定律。资料3 经验定律阶段罗蒙诺索夫1756俄国科学家罗蒙洛索夫在密闭容器中加热金属锡。反应前后分别称量密
16、闭容器和容器内的物质，发现反应前后质量不变。经过反复的实验，都得到同样的结果，于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。但由于当时俄国的科学还很落后，西欧对沙俄的科学成果不重视，因此他的精辟见解对西方科学思想的进步没能产生什么影响。 拉瓦锡1774年，法国科学家拉瓦锡在密闭容器中研究氧化汞的分解和合成反应中各物质质量之间的变化关系，发现反应前后物质总质量不变。以前可燃物燃烧时吸收了一部分空气，实际上是吸收了氧气，与氧气化合，这就彻底推翻了燃素说。1789年，拉瓦锡在化学概论中第一次用清晰的语言把质量守恒定律表达出来，用实验进行了验证，并说明了它在化学中的应用。在化学概论中他写到：“无论是人工的
17、或是自然的作用都没有创造出什么东西。物质在每一化学反应前的数量等于反应后的数量，这可以算是一个公理。”化学自此切断了与古代炼丹术的联系，揭掉了神秘和臆测的面纱，代之以科学的实验和定量的研究。 1908年德国化学家朗道耳特(Landolt)及1912年英国化学家曼莱(Manley)做了精确度极高的实验，所用的容器和反应物质量为1 000 g左右，反应前后质量之差小于0.000 1 g，质量的变化小于一千万分之一。这个差别在实验误差范围之内，因此科学家一致承认这一定律。再现质量守恒定律在化学变化中的体现1提出问题物质发生化学变化前后，总质量是否改变？是增加、减小、还是不变？2做出假设物质发生化学变
18、化前后，其总质量 ，（是增加、减小、还是不变？）猜想的证据是 。3实验探究 收集证据 实收 验方案集证据实验方案铁 + 硫酸铜铜 + 硫酸亚铁实验步骤将铁与硫酸铜一起放在电子天平上，称量反应前的总质量将铁棒插入硫酸铜溶液中，静置1-2分钟，取出铁棒观察有无变化，再放回溶液中，称量反应后的总质量反应前的总质量 反应后的总质量反应现象4得出结论参加 反应的各物质的 总和 反应后生成的各物质的质量总和。我们把这个定律叫做 。5解释结论在化学变化前后， 。五、学习效果评价设计全日制义务教育化学课程标准（实验稿）指出：既要评价学生化学知识的掌握情况，更应重视对学生科学探究能力、情感态度与价值观等方面的评
19、价。强调过程评价与结果评价并重，强化评价的诊断与发展功能和激励作用，弱化评价的选拔与淘汰功能。因此我们选取以下学习评价方案，从几个不同层面对学生的学习进行检测评价。（1）再现波义耳和罗蒙诺索夫的实验，回到化学史上，引导学生分析罗蒙诺索夫实验失败的原因，紧扣化学史为主线进行教学设计，评价学生分析问题的能力和情感态度与价值观等诸多方面。（2）根据质量守恒定律可知，铁丝在氧气中完全燃烧后生成物的质量A.大于铁丝质量 B.小于铁丝质量 C.等于铁丝质量 D.无法比较本习题设计重在检测学生结合一个具体的化学反应，对于质量守恒定律内容认识的具体化程度。合适评价学生化学知识的掌握情况。（3）某纯净物A稍稍加
20、热就分解成NH3、H2O和CO2，根据这一实验事实不能得出的结论是A. A由四种元素组成 B. A是化合物 C. A中含有水 D. A不稳定本习题设计重在引导学生分析质量守恒定律内容的应用发展，强化评价的诊断与发展功能。六、教学反思本节课尝试采用以化学史为主线教学模式呈现质量守恒思想产生、发展的历史脉络，让学生理解质量守恒定律对化学学科发展和化学学习的意义，更深刻认识质量守恒定律。从总体上看，基本上实现了教学设计意图，较好的完成了三维教学目标。对于质量守恒定律发现史，采用分阶段以资料和学生表演历史剧方式去呈现，克服了资料本身的枯燥无味和繁杂无序。改变了学生被动学习，让学生充分参与到课堂中来，教
21、师的主导地位和学生的主体地位都得到了较好的体现，学生系统了解质量守恒定律产生、发展的历史脉络，体会到质量守恒定律对化学科学发展的重要作用，从而深刻认识到科学发展的积累性和复杂性。在实验环节使用电子天平，节省宝贵的时间，有助于定律原因的内涵挖掘和知识巩固应用的深入。在实验数据分析中采用多媒体触发器辅助教学，突出重点，有助于学生对质量守恒定律内容认识的具体化，具体到一个化学反应中，哪些质量是守恒的。通过水分子动画演示和拆分水分子模型游戏设计，直观展现电解水的微观过程，帮助学生理解质量守恒实质，强化了质量守恒定律的应用过程。反思困惑：教学设计要强化追求“预设和达成”的统一，并适当强化课堂教学的开放性。对于化学史教学，由于学生认知水平有限和教学时间等多种条件限制，未敢放开手，给学生大量的有关质量守恒定律发现的史实资料，让学生进行讨论化学史的翔实过程，从中领悟到质量守恒定律的重要地位，感受科学发展的积累性和复杂性，初步形成定量研究物质及其变化的意识和观念。对于学生的能力较前面的设计又是一个提升，对于老师的组织教学也是一个挑战。