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通過對化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物及生成物質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)測定,使學(xué)生理解質(zhì)量守恒定律的含義及守恒的原因;
根據(jù)質(zhì)量守恒定律能解釋一些簡單的實(shí)驗(yàn)事實(shí),能推測物質(zhì)的組成。
能力目標(biāo)
提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)、思維能力,初步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的方法來定量研究問題和分析問題的能力。
情感目標(biāo)
通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、記錄、分析,學(xué)會由感性到理性、由個(gè)別到一般的研究問題的科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于探索的科學(xué)品質(zhì)及合作精神;
使學(xué)生認(rèn)識永恒運(yùn)動變化的物質(zhì),即不能憑空產(chǎn)生,也不能憑空消失的道理。滲透物質(zhì)不滅定律的辯證唯物主義的觀點(diǎn)。
教學(xué)建議
教材分析
質(zhì)量守恒定律是初中化學(xué)的重要定律,教材從提出在化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的質(zhì)量同生成物的質(zhì)量之間存在什么關(guān)系入手,從觀察白磷燃燒和氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系出發(fā),通過思考去“發(fā)現(xiàn)”質(zhì)量守恒定律,而不是去死記硬背規(guī)律。這樣學(xué)生容易接受。在此基礎(chǔ)上,提出問題“為什么物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等呢?”引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)上去認(rèn)識質(zhì)量守恒定律。在化學(xué)反應(yīng)中,只是原子間的重新組合,使反應(yīng)物變成生成物,變化前后,原子的種類和個(gè)數(shù)并沒有變化,所以,反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和必然相等。同時(shí)也為化學(xué)方程式的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。
教法建議
引導(dǎo)學(xué)生從關(guān)注化學(xué)反應(yīng)前后"質(zhì)"的變化,轉(zhuǎn)移到思考反應(yīng)前后"量"的問題上,教學(xué)可進(jìn)行如下設(shè)計(jì):
1.創(chuàng)設(shè)問題情境,學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題
學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)主動的學(xué)習(xí)過程,教師應(yīng)當(dāng)采取"自我發(fā)現(xiàn)的方法來進(jìn)行教學(xué)"。可首先投影前面學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)文字表達(dá)式,然后提問:對于化學(xué)反應(yīng)你知道了什么?學(xué)生各抒己見,最后把問題聚焦在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是否發(fā)生變化上。這時(shí)教師不失適宜的提出研究主題:通過實(shí)驗(yàn)來探究化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是否發(fā)生變化,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣被最大限度地調(diào)動起來,使學(xué)生進(jìn)入主動學(xué)習(xí)狀態(tài)。
2.體驗(yàn)科學(xué)研究過程、設(shè)計(jì)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案
學(xué)生以小組探究方式,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模▽?shí)驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量是否發(fā)生變化)利用實(shí)驗(yàn)桌上提供的儀器和藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。在設(shè)計(jì)過程中,教師盡量減少對學(xué)生的限制,并適時(shí)的給學(xué)生以幫助,鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮自己的想象力和主觀能動性,獨(dú)立思考,大膽探索,標(biāo)新立異。在設(shè)計(jì)方案過程中培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力,在交流方案過程中,各組間互相補(bǔ)充,互相借鑒,培養(yǎng)了學(xué)生的語言表達(dá)能力。在實(shí)施實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生體驗(yàn)了科學(xué)過程,動手能力得到了加強(qiáng),培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、研究問題的科學(xué)方法和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)品質(zhì)及勇于探索的意志力。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識。通過自己探索,學(xué)生不僅獲得了知識,也體驗(yàn)了科學(xué)研究過程。
3.反思研究過程、總結(jié)收獲和不足
探索活動結(jié)束后可讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié)收獲和不足,提高學(xué)生的認(rèn)知能力。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
課題:質(zhì)量守恒定律
重點(diǎn)、難點(diǎn):對質(zhì)量守恒定律含義的理解和運(yùn)用
教具學(xué)具:
溶液、溶液、溶液、溶液、溶液、白磷、錐形瓶、玻璃棒、單孔橡皮塞、燒杯、小試管一天平、酒精燈。
教學(xué)過程:
創(chuàng)設(shè)情境:
復(fù)習(xí)提問:在前幾章的學(xué)習(xí)中,我們學(xué)習(xí)了哪些化學(xué)反應(yīng)?
投影:反應(yīng)文字表達(dá)式
氯酸鉀氯化鉀+氧氣
氫氣+氧氣水
氫氣+氧化銅銅+水
引言:這是我們學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)(指投影),對于化學(xué)反應(yīng)你知道了什么?
思考討論:化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)種類、分子種類、物質(zhì)狀態(tài)、顏色等發(fā)生了變化;原子種類、元素種類沒發(fā)生變化;對于化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量、原子數(shù)目是否發(fā)生變化存在爭議。
引入:化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是否發(fā)生變化,有同學(xué)說改變,有同學(xué)說不變,意思不統(tǒng)一,那么我們就通過實(shí)驗(yàn)來探討。
設(shè)計(jì)與實(shí)施實(shí)驗(yàn):
討論:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦脤?shí)驗(yàn)桌上提供的儀器和藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
交流設(shè)計(jì)方案
評價(jià)設(shè)計(jì)方案
教師引導(dǎo)學(xué)生評價(jià)哪些方案是科學(xué)合理的,哪些需要改進(jìn),鼓勵(lì)學(xué)生開動腦筋,積極主動地參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程。
1.實(shí)施實(shí)驗(yàn):
同學(xué)們的設(shè)計(jì)方案是可行的,可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),檢查糾正學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作中的問題
1.依照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和測定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
2.對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量是否發(fā)生變化。
3.匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和是否發(fā)生變化匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是巧合,還是具有普遍意義?
匯報(bào):
1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
反應(yīng)前物質(zhì)總質(zhì)量(燒杯+試管+兩種溶液)_______g,反應(yīng)后物質(zhì)總質(zhì)量為_______g。
反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量是否發(fā)生變化_______。
3.演示實(shí)驗(yàn)
演示:白磷燃燒前后質(zhì)量測定。
1.觀察記錄
反應(yīng)前物質(zhì)總質(zhì)量為_______g,反應(yīng)后物質(zhì)總質(zhì)量為_______g。
2.書寫反應(yīng)文字表達(dá)式
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析:反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量是否發(fā)生變化_______。
總結(jié):
思考:通過以上幾個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)隳艿玫绞裁唇Y(jié)論
科學(xué)家曾做過大量實(shí)驗(yàn),無數(shù)實(shí)驗(yàn)都證明:化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的總質(zhì)量相等。這是化學(xué)反應(yīng)遵循的規(guī)律。這個(gè)規(guī)律叫做質(zhì)量守恒定律(板書課題)
提問:哪位同學(xué)試著回答什么是質(zhì)量守恒定律
板書:一、質(zhì)量守恒定律內(nèi)容(略)
討論:化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒原因
問題討論:
為什么參加化學(xué)反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于化學(xué)反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。
投影:水分子分解示意圖,引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒的原因。
板書:二、化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒的原因。
投影:課堂練習(xí)
1.已知12g木炭與32g氧氣恰好完全反應(yīng),則生成的質(zhì)量是_______g。
A.44gB.32gC.22gD.12g
2.鎂帶在空氣中燃燒生成氧化鎂的質(zhì)量比金屬鎂的質(zhì)量大,有人說這個(gè)事實(shí)不符合質(zhì)量守恒定律,你說對嗎?為什么?
3.蠟燭燃燒后的產(chǎn)物有二氧化碳和水,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,該物質(zhì)的組成中一定含有_______元素和_______元素,可能含有_______元素。
反思研究過程:
通過對化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是否發(fā)生變化的探討,你有哪些收獲?
總結(jié):對于今天的學(xué)習(xí)每個(gè)同學(xué)都有不同程度的收獲,同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的不足,在今后的學(xué)習(xí)中相信大家會做的更好。
板書設(shè)計(jì):
第一節(jié)質(zhì)量守恒定律
一、定律內(nèi)容
參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。
反應(yīng)前總質(zhì)量反應(yīng)后總質(zhì)量
gg
磷+氧氣五氧化二磷
二、化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒原因
探究活動
通過實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是否發(fā)生變化。
(1)根據(jù)提供的儀器和藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
(2)交流與評價(jià)。
關(guān)鍵詞:化學(xué)反應(yīng);各物質(zhì)參加反應(yīng)質(zhì)量;等于
中圖分類號:G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)15-119-01
質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容:“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和”。看似簡單可同學(xué)們理解起來卻困難重重,更不知道怎么使用,非常迷茫找不到方向,在作業(yè)和考試中經(jīng)常出錯(cuò)。
一、質(zhì)量守恒定律的建立
學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教學(xué)中只有讓學(xué)生感知事物,進(jìn)行觀察、分析思考、才能明白事里,掌握事物發(fā)展的規(guī)律??茖W(xué)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方式,是建立化學(xué)概念、理解和驗(yàn)證定律的有效手段。提出問題:物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后生成的新物質(zhì)的質(zhì)量總和與反應(yīng)中消耗的反應(yīng)物總質(zhì)量的和相比較是增加了,減少了、還是沒有發(fā)生變化?作出猜想:物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化后生成物的質(zhì)量可能增加,也可能減少、還可能不變。制定方案:白磷燃燒前后的質(zhì)量變化測定。探究過程:在錐形瓶的底部鋪上一層細(xì)沙,在細(xì)紗上面放上米粒大小的一粒白磷,塞上帶有玻璃管的橡皮塞,在玻璃管上套上一小氣球,并使下端剛好接觸白磷,把裝置放在托板天平上調(diào)節(jié)砝碼使天平平衡。取下錐形瓶將玻璃棒放在酒精燈外焰上灼燒至紅熱后,迅速塞上瓶塞點(diǎn)燃白磷,白磷發(fā)生燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出大量的熱,氣球先膨脹冷卻后變癟。放回天平后發(fā)現(xiàn)天平仍然平衡。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的總質(zhì)量等于反應(yīng)后生成物質(zhì)的總質(zhì)量。那么是不是所有物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量都相等?
把碳酸鈉粉末和稀鹽酸分別放在容器中稱量后,將其混合產(chǎn)生大量汽包,碳酸鈉固體消失形成無色溶液,放回天平稱量發(fā)現(xiàn)天平不再平衡,說明這個(gè)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量發(fā)生了改變,它不遵守質(zhì)量守恒嗎?此時(shí)學(xué)生既興奮又吃驚,教師及時(shí)引導(dǎo),激發(fā)學(xué)生的思維放飛豐富的想象,對觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行思考,分析一層層剝開假象,揭示實(shí)驗(yàn)的本質(zhì),碳酸鈉跟稀鹽酸反應(yīng),生成無色的二氧化碳?xì)怏w散失到空氣中,造成生成物質(zhì)量減少。如果能找回散失的二氧化碳,那么反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量是相等的,是符合質(zhì)量守恒定律。因此現(xiàn)代教育理論認(rèn)為:教師和學(xué)生是教學(xué)活動中的兩個(gè)因素,學(xué)生是受教育者,決不是被動接受教育的,他們具有主觀能動性,教育的影響必須通過學(xué)生的主觀能動性,積極性才能達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。
二、質(zhì)量守恒定律的理解
質(zhì)量守恒定律適用范圍是化學(xué)變化而不是物理變化。為什么參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和等于生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和,這是知識的升華也是教學(xué)的目的。學(xué)生通過上述實(shí)驗(yàn)探究有一定感性認(rèn)識,把感性認(rèn)識上升至理性認(rèn)識,教師要鼓勵(lì)學(xué)生大膽思維,充分想象、自由發(fā)揮、充滿自信。課堂情緒活潑積極,學(xué)生思維敏捷。在已有知識的基礎(chǔ)上,對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整理分析,由此及彼有表及里,由宏觀到微觀,去粗取精、去偽存真,由現(xiàn)象到本質(zhì),不斷提煉得到,在化學(xué)反應(yīng)中參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的原子種類和數(shù)目都不變,原子質(zhì)量也不變,只是原子重新組合成新的物質(zhì),所以化學(xué)反中應(yīng)消耗和生成物質(zhì)的總質(zhì)量守恒。運(yùn)用質(zhì)量守恒定律時(shí)要把參加化學(xué)反應(yīng)的不同狀態(tài)的各物質(zhì)的質(zhì)量全部考慮在內(nèi)不得遺漏。讓每個(gè)學(xué)生洋溢著喜悅,有一定成功真正體現(xiàn):“學(xué)而不思則惘,思而不學(xué)則殆”。從發(fā)散思維到創(chuàng)新思維是一種腦力勞動過程,沒有思考就沒有學(xué)習(xí),只有把動腦動手動眼動口相結(jié)合,積極思考鞏固概念,進(jìn)一步理解概念的內(nèi)涵和外延,糾正錯(cuò)誤和偏差,獲得滿意效果。
三、質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用
只有把獲得的知識與解決問題相結(jié)合,融會貫通,才能提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。如10g糖與10g水混合得到20g糖水,符合質(zhì)量守恒定律。這一變化是物理變化,不屬于質(zhì)量守恒定律解釋的范圍,故是錯(cuò)誤的。在加熱kClO3制取O2反應(yīng)中,催化劑MnO2的質(zhì)量在反應(yīng)前后沒變,正好印證質(zhì)量守恒定律。催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后,質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均沒有發(fā)生改變,相當(dāng)于沒有參加反應(yīng),因此不能把催化劑算作反應(yīng)物或生成物。在反應(yīng)A+BC+D中,A與B參加反應(yīng)的質(zhì)量比為4∶3,生成的C和D的質(zhì)量和為2.8g,則參加反應(yīng)的B的質(zhì)量為(c )。 A.0.3 g B.0.9g C.1.2g D 1.6g。通過練習(xí)對定律的理解更深刻、準(zhǔn)確。發(fā)展學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力。正如魯迅先生說的:“必須如蜜蜂一樣菜過許多花才能釀出蜜來?!?/p>
(上接第118頁)的習(xí)慣。每天定期閱讀是指在一定時(shí)間閱讀,每天閱讀是指限制某些閱讀時(shí)間有限。為了保證閱讀時(shí)間,我們特意開設(shè)了大閱讀課。每周安排一次這樣的閱讀課,讓全班一起讀,閱讀是老師及時(shí)給予的啟發(fā)和指導(dǎo),這樣可以提高閱讀的效率。
(4)培訓(xùn)的習(xí)慣“筆墨不動不讀書”好習(xí)慣。要求學(xué)生在閱讀教學(xué)、點(diǎn)、繪畫、去發(fā)現(xiàn)。標(biāo)記出不理解的地方,指出了關(guān)鍵字,畫一個(gè)好詞好句,找到文字精彩的片段反復(fù)閱讀、以致可以背誦,養(yǎng)成良好的記錄“筆記”的習(xí)慣。讓學(xué)生感覺在閱讀故事的情節(jié)中,豐富了他們的詞匯量,培養(yǎng)良好的語言技能,提高綜合閱讀的好處。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:質(zhì)量;能量;守恒
本篇論文主要通過探討質(zhì)量守恒定律從而進(jìn)一步來探討化學(xué)反應(yīng)過程中反應(yīng)物總質(zhì)量與生成物總質(zhì)量之間的關(guān)系,開始了從生成何種物質(zhì)向生成多少物質(zhì)方面的過渡,引導(dǎo)學(xué)生從量的方面去研究化學(xué)反應(yīng)的客觀規(guī)律,運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)解釋和分析質(zhì)量守恒定律,從微觀角度在一切化學(xué)反應(yīng)中各種元素都是質(zhì)量守恒的。
一門學(xué)科最重要的部分是它的歷史,因?yàn)榭茖W(xué)只能給我們知識,而歷史卻可以給我們智慧,研究古人留下的歷史,我們知道他們的生活習(xí)慣甚至他么的思想?;瘜W(xué)從煉丹,煉金到現(xiàn)在確定的一門學(xué)科并發(fā)展為現(xiàn)代化學(xué),物質(zhì)間的定量關(guān)系早就吸引了人們的注意力。18世紀(jì)時(shí)法國化學(xué)家拉瓦錫從實(shí)驗(yàn)上了燃素說之后,這一定律始得公認(rèn)。20世紀(jì)初以來,發(fā)現(xiàn)高速運(yùn)動物體的質(zhì)量隨其運(yùn)動速度而變化,又發(fā)現(xiàn)實(shí)物和場可以互相轉(zhuǎn)化,因而應(yīng)按質(zhì)能關(guān)系考慮場的質(zhì)量。質(zhì)量概念的發(fā)展使質(zhì)量守恒原理也有了新的發(fā)展,質(zhì)量守恒和能量守恒兩條定律通過質(zhì)能關(guān)系合并為一條守恒定律,即質(zhì)量和能量的守恒定律。
在初中的課堂上,教師會借助于實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生來理解質(zhì)量守恒定律,比如說,在底部鋪有細(xì)沙的錐形瓶口,放入一?;鸩翊蟮陌琢?。在錐形瓶口的橡皮塞上安裝一根玻璃管,在其上端系牢一個(gè)小氣球,并使玻璃管下端能與白磷接觸。將錐形瓶與玻璃管放在托盤天平上用砝碼平衡。然后,取下錐形瓶。將橡皮塞上的玻璃管放到酒精燈火焰上灼燒至紅熱后,迅速用橡皮塞將錐形瓶塞緊,白磷引燃。待錐形瓶冷卻后,重新放到托盤天平上,觀察天平是否平衡。毋庸置疑,結(jié)果是一樣的,少數(shù)的誤差是在許可范圍之內(nèi)的。
在學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律中,老師應(yīng)該起引領(lǐng)學(xué)生的作用,遵循以下幾個(gè)方面來加深學(xué)生的理解:
1. 注重啟發(fā)學(xué)生的參與:在課堂中,學(xué)生的參與程度在于老師的引導(dǎo)工作是否做到位,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,興趣是最好的老師,只有對這門課產(chǎn)生興趣,學(xué)生才會將精力都投入其中,老師的主導(dǎo)與學(xué)生的主體有機(jī)結(jié)合,讓學(xué)生自覺的參與到學(xué)習(xí)過程中,有助于更好的理解質(zhì)量守恒這個(gè)知識點(diǎn)。
2. 強(qiáng)化理論與實(shí)踐相結(jié)合:在講解質(zhì)量守恒定律這堂課中,老師應(yīng)充分利用現(xiàn)代化的課件設(shè)施,在多媒體的教師中,老師可以通過PPT的方式,將探討質(zhì)量守恒的實(shí)驗(yàn)先演示,動手實(shí)踐之前,先做好分組工作,明確實(shí)驗(yàn)的目的,準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)用品和預(yù)測好實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的效果以及避免實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的危險(xiǎn),同時(shí)落實(shí)好每個(gè)學(xué)生都參與到實(shí)驗(yàn)中,在實(shí)驗(yàn)后,仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,控制好變量,避免不必要的誤差影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,將數(shù)據(jù)都記錄好之后,就得著手寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告了。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)習(xí)過程中最重要的一步,通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告,我們可以計(jì)算出初始結(jié)果和最后結(jié)果,兩個(gè)結(jié)果相比較之后,就可知得知質(zhì)量是否守恒。理論和實(shí)踐相結(jié)合,將抽象的理論以實(shí)驗(yàn)的方式展現(xiàn)在學(xué)生的面前,使學(xué)生更好的理解質(zhì)量守恒定律。
3. 關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知思維:比如說上文提過的通過實(shí)驗(yàn)來理解質(zhì)量守恒定律,在課堂上,我們偏向于做一些簡單的實(shí)驗(yàn),將燃著的蠟燭放在天平上,隨著蠟燭的的慢慢燃燒,同學(xué)們可以發(fā)現(xiàn)指針向砝碼的一端偏移,從而很自然會激發(fā)同學(xué)們的強(qiáng)烈的好奇心和求知欲望,大部分的同學(xué)就會開始大膽的假設(shè),認(rèn)為是燃燒產(chǎn)生的二氧化碳與空氣中的水分結(jié)合等于燃燒完的蠟燭的質(zhì)量。但是這僅僅是假設(shè),老師通過有關(guān)質(zhì)量守恒定律的解釋能夠很好地解釋這種問題。再通過鎂條燃燒試驗(yàn),在燒瓶中燃燒鎂條,讓學(xué)生很快的發(fā)現(xiàn)天平傾斜的原因,再通過創(chuàng)新的裝置設(shè)計(jì),把培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知思維放在一個(gè)更高的層面上,真正使學(xué)生的動手能力提高,認(rèn)知思維和創(chuàng)新精神得到強(qiáng)化。
探究質(zhì)量守恒,我們更多的是通過可計(jì)量的實(shí)驗(yàn)來得到確定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),所以天平是必不可少的,在實(shí)驗(yàn)中,尤其要控制變量,使得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)趨近于我們預(yù)想的結(jié)果,可以避免的誤差就堅(jiān)決不讓其出現(xiàn),誤差越小,質(zhì)量守恒定律就更加的具有可信性,雖然說,化學(xué)的前輩得出這個(gè)結(jié)論,但我們對于每一個(gè)結(jié)論都可持懷疑的態(tài)度,通過自己動手實(shí)踐來說服自己這是具有真理性的。
質(zhì)量守恒定律是書寫化學(xué)方程式必須遵循的原則之一,也是每年各地中考試題的熱點(diǎn)。通過對2008年中考試題的分析得知,考查質(zhì)量守恒定律的題目主要有以下幾種類型。
一、考查對質(zhì)量守恒定律的理解
例1 (2008?廣東?。┗瘜W(xué)反應(yīng)前后可能發(fā)生變化的是()。
A. 物質(zhì)的總質(zhì)量B. 元素種類C. 原子數(shù)目D. 分子數(shù)目
答案:D
二、考查對質(zhì)量守恒定律的探究
探究質(zhì)量守恒定律的形成過程,有助于正確理解其內(nèi)涵及培養(yǎng)同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)探究能力。
例2 (2008?江蘇南充)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化前后總質(zhì)量是否發(fā)生改變?是增加、減少還是不變?小劉、小李按下面的步驟進(jìn)行探究。
(1) 提出假設(shè):物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化前后總質(zhì)量不變。
(2) 設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn):小劉設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置和選用藥品如圖A所示,小李設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置和選用藥品如圖B所示。他們在反應(yīng)前后都進(jìn)行了規(guī)范的操作、準(zhǔn)確的稱量和細(xì)致的觀察。① 寫出這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式:小劉的實(shí)驗(yàn)______;小李的實(shí)驗(yàn)______。② 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:小劉認(rèn)為在化學(xué)反應(yīng)前后生成物的總質(zhì)量與反應(yīng)物的總質(zhì)量相等;小李認(rèn)為在化學(xué)反應(yīng)前后生成物總質(zhì)量與反應(yīng)物總質(zhì)量不相等。③ 你認(rèn)為______的結(jié)論正確,導(dǎo)致另一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論錯(cuò)誤的原因是:______。④ 請從原子的角度分析你認(rèn)為正確結(jié)論的原因:______。⑤ 使用上述實(shí)驗(yàn)裝置,請你選擇另外兩種藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,這兩種藥品可以是______和______(填化學(xué)式,以上四種藥品均不能再用)。
答案:① BaCl2+Na2SO4=BaSO4+2NaCl Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 ③ 小劉 反應(yīng)后生成的氣體逸散到空氣中去了 ④ 在化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、質(zhì)量沒有改變,數(shù)目沒有增減 ⑤ NaCl AgNO3
三、考查對質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用
例3 (2008?山西太原)將100 g含CaCO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的石灰石樣品(雜質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),也不含鈣)高溫煅燒一段時(shí)間后,冷卻,測得剩余固體中含鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為41%,則生成CaO的質(zhì)量約為()。
A. 28.0 g B. 44.8 g C. 56.0 g D. 78.0 g
石灰石樣品中鈣元素的質(zhì)量應(yīng)等于其高溫煅燒后剩余固體中鈣元素的質(zhì)量。設(shè)生成CO2的質(zhì)量為x,碳酸鈣中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%,則100 g×80%×40%=(100 g-x)×41%,解得x=22 g。根據(jù)碳酸鈣高溫分解的化學(xué)方程式可求出CaO質(zhì)量為28.0 g。答案為A。
例4 (2008?山東青島)2008年奧運(yùn)會“祥云”火炬中燃料燃燒后不會對環(huán)境造成污染,體現(xiàn)了“綠色奧運(yùn)”的理念。反應(yīng)的化學(xué)方程式為CxH8+5O23CO2+4H2O,則x的數(shù)值是()。
A. 1B. 2C. 3D. 4
利用化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目不變解題。答案選C。
思考一下: 1. (2008?江蘇南京)在反應(yīng)2A+5B=2C+4D中,C、D的相對分子質(zhì)量之比為9∶22。若2.6 gA與B完全反應(yīng)后,生成8.8 gD。則在此反應(yīng)中,B與D的質(zhì)量之比為()。
A. 4∶9B. 8∶11C. 10∶11D. 31∶44
2. (2008?湖北黃岡)在一密閉容器中,有甲、乙、丙、丁四種物質(zhì),在一定條件下充分反應(yīng),測得反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量如右表。關(guān)于此反應(yīng),下列認(rèn)識正確的是()。
A. 該變化的基本反應(yīng)類型一定是置換反應(yīng)
B. 參加反應(yīng)的甲、丙的質(zhì)量比為1∶9
C. 乙、丁相對分子質(zhì)量比一定為10∶9 D. 甲反應(yīng)后質(zhì)量為8 g
1.定義
參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和。
2.注意問題
(1)質(zhì)量守恒定律僅限于化學(xué)反應(yīng),不能推廣于物理反應(yīng)。(2)質(zhì)量守恒定律是指“質(zhì)量守恒”,不包括其他方面,如反應(yīng)前后的體積不一定守恒。(3)“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和”指的是真正參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì),提供的反應(yīng)物中未參加反應(yīng)后有剩余的,不能計(jì)算在內(nèi)?!胺磻?yīng)生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和”指的是經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后生成的各物質(zhì)質(zhì)量之和。(4)應(yīng)用質(zhì)量守恒定律解決實(shí)際問題時(shí),不能遺漏反應(yīng)物和生成物,尤其注意氣態(tài)物質(zhì)。
3.用所學(xué)知識解釋質(zhì)量守恒定律
在化學(xué)反應(yīng)中,元素和原子的種類不變,原子的數(shù)目沒有增減,原子的質(zhì)量沒有改變。為了從宏觀和微觀的角度解釋質(zhì)量守恒定律,可以將化學(xué)反應(yīng)歸納為:五個(gè)“一定不變”,兩個(gè)“一定改變”,一個(gè)“可能改變”。(1)五個(gè)“一定不變”。宏觀:①反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量;②元素的種類。微觀:③原子的種類;④原子的數(shù)目;
⑤原子的質(zhì)量。(2)兩個(gè)“一定改變”。宏觀:①物質(zhì)的種類。微觀:②分子的種類。(3)一個(gè)“可能改變”:分子的數(shù)目。
二、質(zhì)量守恒定律的解題應(yīng)用
1.解釋一些生活中的實(shí)際問題
頭目在一次演講中說:只要他一用功,水立刻就會變成油,利用你所學(xué)的化學(xué)知識,判斷一下他這種說法是否正確,請解釋原因。
[精析與解答]:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后元素的種類不會改變,反應(yīng)前的水是由氫、氧兩種元素組成的,若能生成油,而油中是含碳元素的,這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的,是歪理邪說。
2.根據(jù)質(zhì)量守定律求化學(xué)式
(1)“神舟”六號的成功發(fā)射與回收,表明我國的載人航天技術(shù)有了突破性進(jìn)展。在飛船的火箭推進(jìn)器中常裝有液態(tài)肼(用X表示)和液態(tài)雙氧水(H2O2),它們混合時(shí)化學(xué)方程式為2H2O2+X=N2+4H2O,則X的化學(xué)式為 。
A.N2H6 B.N2H4 C.NH2 D.N2H4O
[精析與解答]:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,在化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類、原子的個(gè)數(shù)及種類不會發(fā)生改變這一原理,所以可知X的化學(xué)式為N2H4。
(2)著名化學(xué)家諾貝爾經(jīng)長期的研究與實(shí)驗(yàn),終于發(fā)明了安全烈性炸藥――三硝酸甘油脂,三硝酸甘油脂的化學(xué)式為4C3H5N3O9,這種炸藥發(fā)生爆炸的化學(xué)方程式為4C3H5N3O9=12CO2+10H2O+6X+O2,則X的化學(xué)式為 。
[精析與解答]:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,在化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類、原子的個(gè)數(shù)及種類不會發(fā)生改變這一原理,所以X的化學(xué)式為N2
3.根據(jù)質(zhì)量守恒定律,判斷物質(zhì)的組成元素
(1)醫(yī)用脫脂棉隔絕空氣加強(qiáng)熱,能生成碳與水,則脫脂棉是由 種元素組成,其原理是 。
[精析與解答]:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不會發(fā)生改變,所以脫脂棉的組成元素為碳、氫、氧,原理為化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不會發(fā)生改變。
(2)某化合物完全燃燒時(shí)消耗氧氣9.6克,生成8.8克二氧化碳和5.4克水。該化合物中( )
A.含有碳、氫兩種元素 B.含有碳、氫、氧三種元素
C.含有碳、氧兩種元素 D.無法確定
4.根據(jù)質(zhì)量守恒定律,進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
(1)已知反應(yīng)3A+2B=2C+D,A、B兩種物質(zhì)反應(yīng)是質(zhì)量比為
化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為化學(xué)課程的重要組成部分,它對于培養(yǎng)學(xué)生的思維、創(chuàng)新、實(shí)踐等能力具有特殊的價(jià)值。我國著名化學(xué)家戴安邦先生曾經(jīng)說過:“化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)施全面化學(xué)教育的一種最有效的形式?!痹趯?shí)際化學(xué)教學(xué)中,我們要充分運(yùn)用實(shí)驗(yàn)這一手段,通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假說或檢驗(yàn)理論,這是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)證精神和科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。
質(zhì)量守恒定律是滬教版初中化學(xué)中的重要化學(xué)規(guī)律,在初中化學(xué)教學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用,它是分析物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)質(zhì)量關(guān)系的重要理論依據(jù)。該定律引領(lǐng)學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識開始從“質(zhì)”到“量”的過渡,也為之后化學(xué)方程式的書寫和計(jì)算的教學(xué)構(gòu)建了理論鋪墊,對整個(gè)初中化學(xué)的學(xué)習(xí)有著至關(guān)重要的作用。在質(zhì)量守恒定律的學(xué)習(xí)中,滬教版九年級化學(xué)上冊教材不是從定義出發(fā),把質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容強(qiáng)加給學(xué)生,而是首先提出在化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物的質(zhì)量和生成物的質(zhì)量之間存在什么樣的關(guān)系問題,讓學(xué)生思考,然后通過作出假設(shè)、實(shí)驗(yàn)探究、交流討論、提出結(jié)論等科學(xué)探究方法,設(shè)計(jì)并實(shí)施一些實(shí)驗(yàn)方案,使學(xué)生從自己親身觀察到的事實(shí)中,經(jīng)過由此及彼、由表及里的思考,得出質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容。學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律是對學(xué)生進(jìn)行辯證唯物主義教育的重要內(nèi)容。
在滬教版九年級化學(xué)上冊教材中,驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容,對于無氣體參加和生成的反應(yīng),教材上選擇了氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液的反應(yīng);對于無氣體參加、有氣體生成的反應(yīng),教材上選擇了石灰石和稀鹽酸的反應(yīng);而對于有氣體參加、無氣體生成的反應(yīng),教材上沒有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。筆者認(rèn)為可以增加白磷燃燒實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案可以進(jìn)行一系列探索和改進(jìn),這對于開發(fā)學(xué)生智力很有效果,可以不斷地揭示矛盾和解決矛盾,有利于激起學(xué)生更強(qiáng)烈的求知欲。下面就白磷燃燒實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,筆者談一些方案及思考。
1 新舊人教版九年級化學(xué)教材上的實(shí)驗(yàn)方案
人教版九年級化學(xué)全一冊實(shí)驗(yàn)方案及探討
1)實(shí)驗(yàn)裝置。如圖1所示,主要儀器及藥品:250 mL錐形瓶內(nèi)有火柴頭大的白磷、玻璃棒、天平。
2)實(shí)驗(yàn)操作。
第一步:在錐形瓶底部鋪一層細(xì)沙(隔熱,為了吸收白磷燃燒時(shí)放出的熱量,防止錐形瓶炸裂),放入一?;鸩耦^大的白磷。
第二步:在錐形瓶口的橡皮塞上安裝一根玻璃棒,并使玻璃棒下端能與白磷接觸。
第三步:將錐形瓶放在托盤天平上用砝碼平衡。
第四步:取下錐形瓶,將橡皮塞上的玻璃棒放到酒精燈火焰上灼燒至紅熱后,迅速用橡皮塞將錐形瓶塞緊,并將白磷引燃。
第五步:待錐形瓶冷卻后,重新放到托盤天平上,觀察天平是否平衡。
3)實(shí)驗(yàn)中存在的問題。
①該實(shí)驗(yàn)中往往會因?yàn)槠咳粐?yán)密產(chǎn)生漏氣或被沖開而失敗。一種是原來瓶塞未旋緊,當(dāng)氣體受熱膨脹時(shí),瓶內(nèi)壓強(qiáng)增大,將瓶塞沖開;另一種是白磷用量過多,燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量也多,使瓶內(nèi)氣體因膨脹而產(chǎn)生的壓強(qiáng)過大,即使原來已旋緊的瓶塞,也會被沖開。所以白磷的用量必須嚴(yán)格按教材上的規(guī)定,同時(shí)瓶塞要旋緊。
②白磷燃燒產(chǎn)生的白煙五氧化二磷有毒,在實(shí)驗(yàn)過程中,即使白磷取的量不多,但燃燒生成的白煙往往容易從錐形瓶和橡皮塞的縫隙中溢出,危害人體健康,造成空氣污染。
③實(shí)驗(yàn)操作過程中先將橡皮塞取下加熱玻璃棒,然后又旋緊橡皮塞,無可避免瓶內(nèi)氣體和外界空氣的交換,影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。
人教版新教材九年級化學(xué)上冊實(shí)驗(yàn)方案及探討
1)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)及過程。在人民教育出版社出版的《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書》化學(xué)九年級上冊第90頁對上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。為了防止白磷在錐形瓶中燃燒放熱,使瓶內(nèi)氣體體積膨脹,導(dǎo)致瓶塞被沖開,造成空氣污染,使實(shí)驗(yàn)失敗,實(shí)驗(yàn)時(shí)將玻璃棒改成了玻璃管,在玻璃管的上端系牢一個(gè)小氣球,并使玻璃管下端能與白磷接觸。如圖2所示,其余實(shí)驗(yàn)儀器和藥品、實(shí)驗(yàn)步驟和上述實(shí)驗(yàn)相同。
2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。白磷燃燒,放熱,產(chǎn)生大量白煙,氣球膨脹。待裝置冷卻后,氣球變癟。實(shí)驗(yàn)前后天平指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
3)實(shí)驗(yàn)中存在的問題。教材中的操作方法是將玻璃管燒紅來引燃白磷,玻璃管灼熱后既要迅速插入到錐形瓶中,又要恰好與錐形瓶中的白磷接觸,操作起來不太方便;和前面第一種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案相似,用玻璃管加熱白磷,會導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)的空氣有所流動,造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。玻璃管伸入錐形瓶比較長,白磷燃燒放熱導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)氣體受熱膨脹,來不及從玻璃管中導(dǎo)出進(jìn)入氣球中,從而使橡皮塞被沖開,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗??梢宰鋈缦赂倪M(jìn):把長玻璃管換成短玻璃管,在三角架上放上石棉網(wǎng),再將錐形瓶放在石棉網(wǎng)上,用酒精燈加熱錐形瓶來點(diǎn)燃白磷(注:玻璃管上的氣球要用橡皮筋綁牢)。待錐形瓶冷卻后,重新放到托盤天平上,觀察天平是否平衡。裝置如圖3所示。
優(yōu)點(diǎn):該實(shí)驗(yàn)中,錐形瓶內(nèi)外沒有空氣對流,保證了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性;實(shí)驗(yàn)始終在氣球形成的密封容器中進(jìn)行,避免了白磷燃燒產(chǎn)生的白煙逸散到空氣中,造成空氣污染;這樣操作,還能讓學(xué)生加深對使用錐形瓶加熱時(shí),要墊石棉網(wǎng)的認(rèn)識。
2 對教材的改進(jìn)方案
新舊人教版九年級化學(xué)教材上該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是用玻璃棒或玻璃管加熱白磷,存在“取下橡皮塞,再立即旋緊橡皮塞”這一過程,或多或少都會使瓶內(nèi)氣體與外界空氣產(chǎn)生交換,影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。即便改用酒精燈加熱錐形瓶來點(diǎn)燃白磷,需要將整套裝置從托盤天平上取下,待實(shí)驗(yàn)發(fā)生后甚至實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再將整套裝置放回到托盤天平上進(jìn)行再次稱量,在這一操作過程中會帶來一些誤差,也無法觀察到在實(shí)驗(yàn)過程中天平指針的變化情況。故筆者對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行如下調(diào)整:
1)實(shí)驗(yàn)裝置。如圖4所示,主要儀器和藥品:250 mL錐形瓶、氣球、橡皮筋、天平、白磷。
2)實(shí)驗(yàn)操作。
第一步:錐形瓶內(nèi)鋪一層細(xì)沙,將少量白磷放在細(xì)沙上。
第二步:將一個(gè)癟氣球扎在錐形瓶的瓶口上,用橡皮筋扎緊。
第三步:將上述裝置放在托盤天平上用砝碼平衡。
第四步:用日光做光源,以凸透鏡聚焦,點(diǎn)燃錐形瓶內(nèi)的白磷。
3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析。
①現(xiàn)象:白磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,氣球較快變大后較快變癟,最終氣球縮進(jìn)錐形瓶口內(nèi),實(shí)驗(yàn)過程中天平指針沒有偏轉(zhuǎn)。
②分析:白磷燃燒,放出大量的熱,導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)空氣受熱膨脹,氣球較快膨脹。燃燒時(shí)消耗了瓶內(nèi)的氧氣,生成的五氧化二磷又是固體,等實(shí)驗(yàn)結(jié)束,裝置冷卻,因氧氣量減少,剩余氣體體積不再膨脹,故氣球變癟,甚至被倒吸至錐形瓶中。由于本實(shí)驗(yàn)中氣球體積變大是瓶內(nèi)氣體受熱膨脹導(dǎo)致,此時(shí)氣體的密度小于在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下空氣的密度,在實(shí)驗(yàn)過程中用的白磷的量又比較少,膨脹的氣球體積并不大,又因?yàn)橥斜P天平用于粗略稱量,故在本實(shí)驗(yàn)中,變大的氣球產(chǎn)生的浮力對天平指針無法造成影響,因此實(shí)驗(yàn)過程中指針始終沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
4)實(shí)驗(yàn)優(yōu)缺點(diǎn)。該實(shí)驗(yàn)裝置不僅在氣球形成的封閉體系中進(jìn)行,有效防止空氣污染,而且點(diǎn)燃白磷的方式選擇了凸透鏡聚焦法,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,沒有把錐形瓶拿下托盤天平進(jìn)行加熱,減少了實(shí)驗(yàn)過程中的誤差,而且可以觀察到氣球在逐漸膨脹過程中天平指針的變化情況。但在錐形瓶底部鋪一層細(xì)沙,用凸透鏡聚焦加熱白磷,耗時(shí)較直接用酒精燈加熱長些,在實(shí)驗(yàn)時(shí),可先對錐形瓶底部的細(xì)沙進(jìn)行預(yù)熱,再將白磷置于細(xì)沙上,用凸透鏡聚焦加熱,可以減少實(shí)驗(yàn)時(shí)間。如果氣球是新的,應(yīng)揉搓、拉伸并使其變軟后再用。
3 實(shí)驗(yàn)延伸
滬教版九年級化學(xué)上冊教材中對于反應(yīng)物中沒有氣體,生成物中有氣體的反應(yīng)選擇了石灰石和稀鹽酸的反應(yīng),在密封環(huán)境中進(jìn)行,用澄清石灰水吸收反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w。按照教材上的要求實(shí)驗(yàn),最終天平指針沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn),很好地驗(yàn)證了質(zhì)量守恒定律。那么這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芊褚灿妙愃瓢琢兹紵脷馇蛐纬傻姆忾]體系來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律呢?筆者用白磷燃燒時(shí)對教材改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行石灰石和稀鹽酸的反應(yīng)。
1)實(shí)驗(yàn)裝置。主要儀器和藥品:250 mL錐形瓶、氣球、橡皮筋、天平、石灰石、稀鹽酸。
2)實(shí)驗(yàn)操作。
第一步:在錐形瓶中加入一定量的稀鹽酸,在癟氣球中加入一定量的石灰石。
第二步:將癟氣球扎在錐形瓶的瓶口上,用橡皮筋扎緊,如圖5所示。
第三步:將實(shí)驗(yàn)裝置放在托盤天平上用砝碼平衡。
第四步:將錐形瓶略微傾斜,將氣球中的石灰石沿錐形瓶壁慢慢加入到稀鹽酸中,觀察。
3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析。
①現(xiàn)象:固體表面產(chǎn)生很多氣泡,液體變得很渾濁,氣球逐漸變大,剛開始天平指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),當(dāng)氣球膨脹到一定體積時(shí),天平指針逐漸向右偏轉(zhuǎn)。反應(yīng)結(jié)束后,氣球依然膨脹,天平指針始終向右偏轉(zhuǎn)。
②分析:石灰石與稀鹽酸作用,產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w,由于氣體量的增加導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)氣壓增大,從而使氣球體積逐漸變大。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,二氧化碳沒有逸散到空氣中去,整個(gè)裝置中空氣的量也沒有減少,所以最終氣球還是膨脹,在空氣中形成一定的浮力,當(dāng)浮力達(dá)到一定的值時(shí),天平能感應(yīng)得到,此時(shí)天平指針開始向右發(fā)生偏轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,整套裝置內(nèi)增加了反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳,因此最終氣球依然是膨脹的,指針始終向右偏轉(zhuǎn)。故本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不能用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,必須要選擇一些試劑把產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w完全吸收。
解題方法:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量=反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量.
則逸出氣體的質(zhì)量=減少物質(zhì)的質(zhì)量=反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量-反應(yīng)后剩下物質(zhì)的總質(zhì)量
再根據(jù)化學(xué)方程式,用逸出氣體的質(zhì)量去求其他反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量.
例1 取2 g二氧化錳放入燒杯中加入100 g過氧化氫溶液,完全反應(yīng)后,剩余物質(zhì)總質(zhì)量為98 g,計(jì)算該過氧化氫溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù).
解析 :根據(jù)質(zhì)量守恒定律,生成氧氣質(zhì)量=100 g+2 g-98 g=4 g
設(shè)該過氧化氫溶液中含溶質(zhì)的質(zhì)量為x
2H2O2 MnO2 2H2O +O2
6832
x 4 g
68 x= 32 4 gx=8.5 g
則該過氧化氫溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)= 8.5 g 100 g×100%=8.5%.
二、在溶液中進(jìn)行的反應(yīng),已知反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量及析出沉淀的質(zhì)量,求反應(yīng)后某生成物溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
解題方法: 根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量=反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量.
則反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量=反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量-析出沉淀的質(zhì)量
再根據(jù)化學(xué)方程式,用析出沉淀的質(zhì)量去求其他反應(yīng)物或生成物的溶質(zhì)質(zhì)量,最后用溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相關(guān)公式去求溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
例2 某同學(xué)取硝酸銀溶液的質(zhì)量為25 g,滴加某未知溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸溶液為36.5 g,恰好完全反應(yīng)后,測得沉淀的質(zhì)量為14.35 g.計(jì)算(1)該稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù).(2)求反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
解析 :(1)設(shè)該稀鹽酸中含溶質(zhì)的質(zhì)量為x,生成硝酸溶質(zhì)的質(zhì)量為y
HCl + AgNO3 =HNO3+ AgCl
36.5 63 143.5
xy 14.35 g
36.5 143.5=
x 14.35 g
63 143.5= y 14.35 g
x
=3.65 g,y=6.3 g.
則該稀鹽酸溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= 3.65 g 36.5 g×100%=10%.
(2)反應(yīng)后所得溶液中的溶質(zhì)為HNO3,生成的AgCl沉淀既不是溶質(zhì)也不是溶液.
根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)后溶液的總質(zhì)量=反應(yīng)前各物質(zhì)〖JP3〗的總質(zhì)量-析出沉淀的質(zhì)量=25 g+36.5 g-14.35 g=47.15 g .
因此,反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
6.3 g 47.15 g×100%=13.4%.
三、已知反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量,判斷反應(yīng)物或生成物或求某未知物質(zhì)的質(zhì)量
解題方法:主要掌握以下三點(diǎn).(1)質(zhì)量減少的物質(zhì)是反應(yīng)物,質(zhì)量增加的物質(zhì)是生成物,質(zhì)量不變的物質(zhì)可能是催化劑.
(2)根據(jù)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,各反應(yīng)物減少的質(zhì)量總和等于各生成物增加的質(zhì)量總和,求某未知物質(zhì)的質(zhì)量.
(3)如果結(jié)合方程式進(jìn)行按比例式計(jì)算,各相對原子質(zhì)量要求乘計(jì)量數(shù).
例3 在一個(gè)密閉容器中放入A、B、C、D四種物質(zhì),在一定條件下充分反應(yīng)后,測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下:
表1
物質(zhì) AB C D
反應(yīng)前質(zhì)量/g 9 2 22 1
反應(yīng)后質(zhì)量/gx 26 21
(1)這一反應(yīng)類型是 x= g.
(2)由表1中數(shù)據(jù)分析可知,B可能沒有參加
該化學(xué)反應(yīng),也可能是該反應(yīng)的劑.
(3)若A與C的相對分子質(zhì)量之比為8∶〖KG-*2/3〗16,則A與C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為.
解析 :根據(jù)題意, C的質(zhì)量減少,則C是反應(yīng)物;D的質(zhì)量增加,則D是生成物; B的質(zhì)量不變,則B可能是催化劑;A的
質(zhì)量反應(yīng)后未知,可以根據(jù)質(zhì)量守恒定律的計(jì)算判斷是反應(yīng)物還是生成物.
因?yàn)棣(C)=22-6=16<Δm(D)=21-1=20
所以反應(yīng)物減少的質(zhì)量小于生成物增加的質(zhì)量.
根據(jù)質(zhì)量守恒定律,各反應(yīng)物減少的質(zhì)量總和應(yīng)等于各生成物增加的質(zhì)量總和,
所以A是反應(yīng)物.
又因?yàn)棣(A)+Δm(C)=Δm(D),則(9-x)g+16 g=20 g,x=5 g.
由于反應(yīng)物為A和B,生成物為C,因此該反應(yīng)是化合反應(yīng).
(3)設(shè)A、C、D的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為a、c、d;因?yàn)棣(A)=4g,
Δm(C)=16 g
aA + cC= dD
8a 16c
4g 16g
8a 16 c=
4 g 16 g
則 a c= 1 2.
質(zhì)量守恒定律的定義:參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,這個(gè)規(guī)律叫做質(zhì)量守恒定律。
準(zhǔn)確理解質(zhì)量守恒定律應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手:
1.該定律的適用范圍:只適用于化學(xué)變化,不包括物理變化。
2.理解“參加反應(yīng)”的含義:對于反應(yīng)物來說,一定要強(qiáng)調(diào)是指“參加反應(yīng)”的物質(zhì),而不是各物質(zhì)質(zhì)量簡單的相加,一定不要把沒有參加反應(yīng)的反應(yīng)物的質(zhì)量計(jì)算在反應(yīng)前的物質(zhì)質(zhì)量總和中。
3.理解“反應(yīng)后生成”的含義:一定要強(qiáng)調(diào)是指“反應(yīng)后生成”的物質(zhì),原來就有的物質(zhì)的質(zhì)量不能計(jì)算在生成物的質(zhì)量總和中。
4.理解“質(zhì)量總和”的含義:各物質(zhì)的質(zhì)量總和,包括氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)的物質(zhì),不能漏掉任何一種反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量,否則就會出現(xiàn)“不守恒”的現(xiàn)象。
5.理解“質(zhì)量守恒”的含義:質(zhì)量守恒定律強(qiáng)調(diào)的是質(zhì)量守恒而不包括其他方面(如:體積或其他物理量)的守恒。
6.化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律的原因:化學(xué)反應(yīng)的過程,就是參加反應(yīng)的各物質(zhì)(反應(yīng)物)的原子重新組合成其他物質(zhì)(生成物)的過程,也就是說,在一切化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)前后原子的種類、原子的數(shù)目、原子的質(zhì)量都沒有變化,所以參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后的各物質(zhì)的質(zhì)量總和――即質(zhì)量守恒定律。
7.小結(jié)與歸納:從宏觀角度和微觀角度來理解質(zhì)量守恒定律,可將化學(xué)反應(yīng)的過程歸納為五個(gè)不變,兩個(gè)一定改變和一個(gè)可能改變。
化學(xué)反應(yīng)過程五個(gè)不變宏觀反應(yīng)物和生成物總質(zhì)量不變元素種類不變微觀原子種類不變原子數(shù)目不變原子質(zhì)量不變兩個(gè)一定改變宏觀:物質(zhì)的種類一定改變微觀:分子的種類一定改變一個(gè)可能改變――分子總數(shù)可能改變
2006年典型中考題例析
1.判斷物質(zhì)的組成
(1)根據(jù)元素種類不變進(jìn)行推斷
【例1】(2006北京考題) 某物質(zhì)由碳、氫、氧3種元素中的一種或幾種組成,將該物質(zhì)燃燒后的產(chǎn)物依次通過澄清石灰水和無水硫酸銅,觀察到石灰水變渾濁,無水硫酸銅變成藍(lán)色。有關(guān)該物質(zhì)的組成,推斷正確的是( )
A.一定有碳、氫、氧元素
B.一定有碳、氫元素,可能有氧元素
C.一定有碳元素,可能有氫、氧元素
D.一定有碳、氧元素,可能有氫元素
解析:根據(jù)題中所述的現(xiàn)象可知,該物質(zhì)燃燒的產(chǎn)物中有二氧化碳和水生成。由于化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變,因此該物質(zhì)中一定含有碳、氫元素,可能有氧元素。
答案:B。
(2)根據(jù)元素質(zhì)量不變進(jìn)行推斷
【例2】(2006江陰考題) 一定質(zhì)量的某化合物完全燃燒,消耗9.6克氧氣,生成8.8克二氧化碳和5.4克水。對該化合物的組成判斷正確的是( )
A.含有C、H、O三種元素
B.只含有C、H兩種元素
C.分子中C、H原子個(gè)數(shù)比為1∶3
D.以上答案都不正確
解析:該化合物完全燃燒生成二氧化碳和水,可判斷該化合物中一定含有C、H兩種元素;由質(zhì)量守恒定律可知,該化合物的質(zhì)量為:8.8g+5.4g-9.6g=4.6g;該化合物中所含C元素的質(zhì)量為:8.8g×12/12+16×2×100%=2.4g;該化合物中所含H元素的質(zhì)量為:5.4g×2/2/+16×100%=0.6g;該化合物中所含O元素的質(zhì)量為:4.6g-2.4g-0.6g=1.6g;該分子中C、H原子個(gè)數(shù)比為:0.6g/12=1∶3 。
答案:A、C。
2.求解物質(zhì)的化學(xué)式
【例3】(2006河南考題) “齊二藥”假藥事件是將“二甘醇”用于藥品生產(chǎn)造成的。“二甘醇”在人體內(nèi)可發(fā)生如下反應(yīng):C4H10O3+4O2=2X+3H2O,而導(dǎo)致人中毒。X的化學(xué)式為( )
A. C4H4O8B. 2H4O4
C. C2H2O2D. C2H2O4
解析:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類不變、數(shù)目不變,很容易求知X的化學(xué)式為C2H2O4。
答案:D。
3.求化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的質(zhì)量比
【例4】(2006鹽城考題)A、B、C三種物質(zhì)各15g,當(dāng)它們相互反應(yīng)完成時(shí),生成30g新物質(zhì)D。若再增加10gC,它們又繼續(xù)反應(yīng)到完成時(shí),A與C恰好消耗完畢。則參加反應(yīng)的A與B的質(zhì)量比是( )
A.2∶3 B.2∶1C.3∶2D.1∶1
解析:再增加10gC,反應(yīng)又繼續(xù)進(jìn)行,說明原來的15gA和B均有剩余,15gC完全參加反應(yīng)可生成30gD,則25gC完全參加反應(yīng)可生成50gD,此時(shí)參加反應(yīng)的B的質(zhì)量為:50g-15g-25g=10g,因此參加反應(yīng)的A與B的質(zhì)量比是:15g:10g=3:2 。
答案:C。
4.求化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的相對分子質(zhì)量之比
【例5】(2006黑龍江考題) 已知化學(xué)反應(yīng):2A + B2 =2AB 。某同學(xué)取7gA和2gB2混合,經(jīng)充分反應(yīng)后,測得生成AB的質(zhì)量為5g,B2無剩余。則反應(yīng)物A與B2的相對分子質(zhì)量之比為。
解析:由題意可知:生成5gAB時(shí),消耗A的質(zhì)量為:5g-2g=3g,根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量比等于相對分子質(zhì)量與其化學(xué)計(jì)量數(shù)的積之比可知:反應(yīng)物A與B2的相對分子質(zhì)量之比為:(3g×1/2):2g=3∶4。
答案:3∶4。
5.求化學(xué)反應(yīng)的計(jì)量數(shù)之比
【例6】(2006沈陽考題)
分別表示 A、B、C三種物質(zhì)的分子,下圖形象地表示了某化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物與生成物分子及其數(shù)目的變化。則該反應(yīng)的化學(xué)方程式中A、B、C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為()
A.3:2:4B.3:2:2 C.1:2:3 D.1:2:2
解析:參加反應(yīng)的A的分子數(shù)為1個(gè),參加反應(yīng)的B的分子數(shù)為2個(gè),生成的C的分子數(shù)為2個(gè),因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式中A、B、C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為:1:2:2。
答案:D。
6.判斷反應(yīng)類型
【例7】(2006山西考題) 在一個(gè)密閉的容器內(nèi)有A、B、C、D 四種物質(zhì),在同一條件下充分反應(yīng),測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下:
試推斷該密閉容器中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的基本類型( )
A.化合反應(yīng) B.分解反應(yīng)
C.置換反應(yīng) D.復(fù)分解反應(yīng)
解析:反應(yīng)后各物質(zhì)的質(zhì)量變化情況為:A物質(zhì)增加的質(zhì)量為:10.6g-1g=9.6g,B物質(zhì)減少的質(zhì)量為:27g-2.5g=24.5g,D物質(zhì)的質(zhì)量沒有發(fā)生變化,因此C物質(zhì)的質(zhì)量應(yīng)為增加。即B物質(zhì)為反應(yīng)物,A物質(zhì)和C物質(zhì)為生成物,D物質(zhì)可能為催化劑,該反應(yīng)為分解反應(yīng)。
答案:B。
7.質(zhì)量守恒定律的微觀解釋
【例8】(2006黑龍江考題)某化學(xué)反應(yīng)可用以下漫畫表示,請根據(jù)圖示回答:
(1)該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型屬于_____________反應(yīng)。
(2)該反應(yīng)生成的物質(zhì)屬于_______________。(填物質(zhì)分類)
(3)分析以上漫畫圖示你還能總結(jié)出的一條結(jié)論是_______________。
解析:本題展現(xiàn)了一種獨(dú)具匠心的命題形式,化抽象為直觀、具體,巧妙地考查質(zhì)量守恒定律,體現(xiàn)了命題的靈活性,增強(qiáng)了試題的趣味性。
答案:(1)反應(yīng)物有兩種物質(zhì),生成物有一種物質(zhì)(同種分子構(gòu)成即該分子由1個(gè)氧原子和2個(gè)氫原子構(gòu)成);該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型屬于化合反應(yīng)。
(2)該反應(yīng)生成的物質(zhì)是兩種元素組成的純凈物,且其中一種是氧元素,因此也屬于氧化物(或化合物、純凈物)。
(3)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變(或化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類不變;化學(xué)反應(yīng)前后原子的數(shù)目不變;化學(xué)反應(yīng)前后分子的種類改變;化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變;原子是化學(xué)變化中的最小粒子等)。
8.綜合計(jì)算
【例9】(2006襄樊考題) 現(xiàn)有NaNO3和Na2CO3的混合物20克,為了除掉其中的Na2CO3,配制NaNO3溶液,李華同學(xué)將該混合物放入一定量的水中配制成60克溶液,再向其中加入50克Ca(NO3)2溶液,恰好完全反應(yīng),生成了CaCO3沉淀,過濾后得到100克溶液,求所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
解析:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,可求出沉淀的質(zhì)量,根據(jù)化學(xué)方程式求出Na2CO3的質(zhì)量,進(jìn)而求出溶液中NaNO3的質(zhì)量,從而求出溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
反應(yīng)中生成了CaCO3沉淀的質(zhì)量為:60g+50g-100g=10g。
設(shè)混合物中Na2CO3的質(zhì)量為x,反應(yīng)中生NaNO3的質(zhì)量為y,
9.探究質(zhì)量守恒定律
【例10】(2006遼寧考題)在學(xué)習(xí)了質(zhì)量守恒定律后,小明和小華來到實(shí)驗(yàn)室,他們用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,驗(yàn)證了氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液的反應(yīng)符合質(zhì)量守恒定律。
(1)請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________;
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,在整理儀器時(shí)小明發(fā)現(xiàn),原來氫氧化鈉溶液是放在敞口容器中的,于是他們對剛剛完成的實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了疑問:
[提出問題]:
①氫氧化鈉是否變質(zhì);
②如果氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì),“變質(zhì)”的氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)為什么仍然符合質(zhì)量守恒定律。
[查找資料]
部分銅鹽的溶解性表(20℃)
(3)請你幫助他們完成下面的探究:
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]
怎樣確定氫氧化鈉是否變質(zhì)?
[解釋與分析]
①假如氫氧化鈉已變質(zhì),請寫出實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生的其他反應(yīng)的化學(xué)方程式。
②“變質(zhì)”的氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng),為什么仍然符合質(zhì)量守恒定律:_____________。
解析:驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的前提條件是體系內(nèi)的氣體不能逸出體系外,氫氧化鈉與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水,碳酸鈉和硫酸銅反應(yīng)生成碳酸銅沉淀,整個(gè)反應(yīng)過程中沒有氣體逸出體系,因此符合質(zhì)量守恒定律。
答案:
②“變質(zhì)”的氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)。反應(yīng)前后元素的種類、質(zhì)量均不變;碳酸鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng),反應(yīng)過程中沒有氣體逸出;碳酸鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng),反應(yīng)物均存在于燒杯中。
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
學(xué)生理解化學(xué)方程式在“質(zhì)”和“量”兩個(gè)方面的涵義,理解書寫化學(xué)方程式必須遵守的兩個(gè)原則;
通過練習(xí)、討論,初步學(xué)會配平化學(xué)方程式的一種方法——最小公倍數(shù)法;
能正確書寫簡單的化學(xué)方程式。
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和邏輯思維能力。
情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,勇于探究及合作精神。
教學(xué)建議
教材分析
1.化學(xué)方程式是用化學(xué)式來描述化學(xué)反應(yīng)的式子。其含義有二,其一可以表明反應(yīng)物、生成物是什么,其二表示各物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系,書寫化學(xué)方程式必須依據(jù)的原則:①客觀性原則—以客觀事實(shí)為基礎(chǔ),絕不能憑空設(shè)想、隨意臆造事實(shí)上不存在的物質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)。②遵守質(zhì)量守恒定律—參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,書寫化學(xué)方程式應(yīng)遵循一定的順序,才能保證正確。其順序一般為:“反應(yīng)物”“—”“反應(yīng)條件”“生成物”“或”“配平”“=”。
2.配平是書寫化學(xué)方程式的難點(diǎn),配平是通過在化學(xué)式前加系數(shù)來使化學(xué)方程式等號兩邊各元素的原子個(gè)數(shù)相等,以確保遵守質(zhì)量守恒定律。配平的方法有多種,如奇偶法、觀察法、最小公倍數(shù)法。
3.書寫化學(xué)方程式
為了能順利地寫出反應(yīng)物或生成物,應(yīng)力求結(jié)合化學(xué)方程式所表示的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象來記憶。例如,鎂在空氣中燃燒。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為,銀白色的鎂帶在空氣中燃燒,發(fā)出耀眼的強(qiáng)光,生成白色粉末。白色粉末為氧化鎂(MgO),反應(yīng)條件為點(diǎn)燃。因此,此反應(yīng)的反應(yīng)式為
點(diǎn)燃
2Mg+O2==2mgo
有些化學(xué)方程式可以借助于反應(yīng)規(guī)律來書寫、記憶。例如,酸、堿、鹽之間的反應(yīng),因?yàn)橛幸?guī)律可循,所以根據(jù)反應(yīng)規(guī)律書寫比較容易。例如酸與堿發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),兩兩相互交換成分,生成兩種新的化合物—鹽和水。以硫酸跟氫氧化鈉反應(yīng)為例。反應(yīng)方程式為:2NaOH+H2SO4==Na2so4+2H2O
教法建議
學(xué)生在學(xué)習(xí)了元素符號、化學(xué)式、化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì),知道了一些化學(xué)反應(yīng)和它們的文字表達(dá)式后,結(jié)合上一節(jié)學(xué)到的質(zhì)量守恒定律,已經(jīng)具備了學(xué)習(xí)化學(xué)方程式的基礎(chǔ)。
本節(jié)教學(xué)可結(jié)合實(shí)際對課本內(nèi)容和順序做一些調(diào)整和改進(jìn)。注意引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,通過獨(dú)立思考和相互討論去分析、解決問題,創(chuàng)設(shè)生動活潑、民主寬松又緊張有序的學(xué)習(xí)氣氛。
教學(xué)時(shí)要圍繞重點(diǎn),突破難點(diǎn),突出教師主導(dǎo)和學(xué)生主體的“雙為主”作用。具體設(shè)計(jì)如下:
1、復(fù)習(xí)。舊知識是學(xué)習(xí)新知識的基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生建立新舊知識間聯(lián)系的意識。其中質(zhì)量守恒定律及質(zhì)量守恒的微觀解釋是最為重要的:化學(xué)方程式體現(xiàn)出質(zhì)量守恒,而其微觀解釋又是配平的依據(jù)。
2、概念和涵義,以最簡單的碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳的反應(yīng)為例,學(xué)生寫:碳+氧氣―二氧化碳,老師寫出C+O2—CO2,引導(dǎo)學(xué)生通過與反應(yīng)的文字表達(dá)式比較而得出概念。為加深理解,又以S+O2—SO2的反應(yīng)強(qiáng)化,引導(dǎo)學(xué)生從特殊一般,概括出化學(xué)方程式的涵義。
3、書寫原則和配平(書寫原則:1.依據(jù)客觀事實(shí);2.遵循質(zhì)量守恒定律)。學(xué)生常拋開原則寫出錯(cuò)誤的化學(xué)方程式,為強(qiáng)化二者關(guān)系,可采用練習(xí)、自學(xué)發(fā)現(xiàn)問題―探討分析提出解決方法―上升到理論―實(shí)踐練習(xí)的模式。
4、書寫步驟。在學(xué)生探索、練習(xí)的基礎(chǔ)上,以學(xué)生熟悉的用氯酸鉀制氧氣的化學(xué)反應(yīng)方程式書寫為練習(xí),鞏固配平方法,使學(xué)生體會書寫化學(xué)方程式的步驟。通過練習(xí)發(fā)現(xiàn)問題,提出改進(jìn),并由學(xué)生總結(jié)步驟。教師板書時(shí)再次強(qiáng)化必須遵守的兩個(gè)原則。
5、小結(jié)在學(xué)生思考后進(jìn)行,目的是培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,使知識系統(tǒng)化。
6、檢查學(xué)習(xí)效果,進(jìn)行檢測練習(xí)。由學(xué)生相互評判、分析,鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑、發(fā)散思維、求異思維,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。
布置作業(yè)后,教師再“畫龍點(diǎn)睛”式的強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),并引出本課知識與下節(jié)課知識的關(guān)系,為學(xué)新知識做好鋪墊,使學(xué)生再次體會新舊知識的密切聯(lián)系,鞏固學(xué)習(xí)的積極性。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
重點(diǎn):化學(xué)方程式的涵義及寫法
難點(diǎn):化學(xué)方程式的配平
教學(xué)過程:
提問:
1.質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容
2.從微觀角度解釋守恒的原因
3.依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)寫出木炭在氧氣中燃燒反應(yīng)的文字表達(dá)式。
設(shè)問:這個(gè)文字表達(dá)式能表示物質(zhì)的變化及變化的條件,能體現(xiàn)遵循質(zhì)量守恒定律嗎?
導(dǎo)入:化學(xué)反應(yīng)要遵循質(zhì)量守恒定律,那么在化學(xué)上有沒有一種式子,既能表示反應(yīng)物和生成物是什么,又能反應(yīng)質(zhì)量守恒這一特點(diǎn)呢?有,這就是今天要學(xué)習(xí)的另一種國際通用的化學(xué)用語—化學(xué)方程式
板書:
第二節(jié)化學(xué)方程式
講述:什么是化學(xué)方程式,它有哪些涵義?怎樣正確書寫化學(xué)方程式?是本節(jié)課要認(rèn)真探究的問題。
一、化學(xué)方程式的概念
提問:
碳+氧氣—二氧化碳
C+O2—CO2
討論:化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律,此式能否體現(xiàn)質(zhì)量守恒定律,為什么?
回答:(因上式左右兩邊各原子的種類沒變,數(shù)目相等)用已有的知識認(rèn)識新問題
引導(dǎo):既然此式可體現(xiàn)質(zhì)量守恒定律這一特點(diǎn),反應(yīng)物和生成物之間我們可以用“=”
C+O2===CO2
講述:化學(xué)上就是用這樣一種既可表示反應(yīng)物,又可表示生成物還能體現(xiàn)質(zhì)量守恒定律的式子來表示化學(xué)反應(yīng)的,這樣的式子,化學(xué)上稱為——化學(xué)方程式
提問:這個(gè)式子與反應(yīng)的文字表達(dá)式有什么不同?
(1)化學(xué)式代替名稱
(2)“”變?yōu)椤?”
啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行比較,進(jìn)一步明確化學(xué)方程式與文字表達(dá)式的區(qū)別
根據(jù)學(xué)生回答給出化學(xué)方程式的概念并板書,重點(diǎn)詞做標(biāo)記