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标题 对《质量守恒定律》的教学思考
范文

    杜金洪

    摘要:质量守恒定律对书写化学方程式和化学计算起着非常重要的作用。初中三年级的学生缺乏分析能力,对质量守恒定律很难理解。选择加热蓝矾做演示实验,从定量的角度简单清晰地剖析这一过程,帮助学生理解,并应用于教学设计中。

    关键词:质量守恒定律;加热蓝矾;定量;剖析

    中图分类号:G4?文献标识码:A?文章编号:(2020)-50-302

    1 学情分析

    1.1课前分析

    《质量守恒定律》位于九年级人教版化学上册第五单元第一课题,在此之前学生学习了元素符号、化学式、分子和原子的初步知识,对化学反应中物质发生了质的变化(即生成何种物质),已经有了一定的认识,但是并没有涉及到反应物与生成物质量之间的问题,本节就是从量的角度分析化学反应规律——生成多少物质,这也是学生理解质量守恒的关键之处。质量守恒定律是初中化学的一个重要定律,是分析物质在化学反应中的质量关系的理论依据,它的应用贯穿于整个中学化学,为化学方程式的书写、有关化学方程式简单的计算等等提供理论依据。教师通过情景教学剖析难点,接着进入实验探究环节,发挥学生的主体作用。学生从宏观和微观角度理解质量守恒定律,由感性认识上升到理性认识,培养学生由定性至定量的思维方式和严谨求实的科学态度。

    1.2学生分析

    初三学生大多是十四、五岁的孩子,对事物具有很强的好奇心和探究欲。质量守恒定律的内容抽象,由于学生已有的知识水平不够,对奇妙的化学反应的本质还很难把握,不明白“发生反应后,明明前后为不同的物质,为何质量还是不变的?”一部分学生可能因为接触化学不深,对化学缺乏敏感和分析能力,甚至还没有想象过这个问题。所以如果直接讲授,学生会觉得深奥,难以接受。通过前面的学习,学生感官上已经接触了一定数量的化学反应,知道化学反应的特点是有新物质生成,可以通过发光、发热、变色、沉淀、气体生成等现象去判断化学反应的发生。同时,学生也掌握了实验的一些基本操作(如滴加、加热、称重等),学生已经具备一定的观察和发现问题的能力,但是还没有建立起运用“定量”的实验方法去证明某种实验现象或定律的能力。因此,要引导学生从“定性”的思维逐渐转变至一个“定量”的思维,在教学中我精心选择演示实验,引导学生从定量的角度剖析化学反应过程,然后再由学生动手探究,完成设计实验,学生通过仔细观察实验现象,认真讨论、分析实验结果,认识质量守恒定律的本质,建构自己的知识体系。

    2 教学过程的总体设计

    本节课我是按科学探究的一般方法,层层递进设计的。

    首先以生活中的实例,引发学生思考,让学生对定量研究有一个初步的认识,然后由学过的化学反应,以及化学史的精神鼓舞,引导学生从现象上的感性认识提出疑问:为何在实验中所称物质的质量在反应前后似乎有的增大、有的减小、有的不变?由此对化学反应前后各物质质量总和的关系做出假设,然后进行实验探究。这时学生的探究欲望很强,但由于初中学生知识水平和知识结构的限制,所以在教学过程中,先对精心选择的实验进行演示,并且引导学生如何从定量的角度来进行这个实验,在观察实验现象的同时思考实验条件和结果说明了什么。启发学生分析实验研究的对象,以及采用的方法。

    此时学生可能会认为这只是巧合,不具普遍性,为了解除学生的疑虑,接着让学生动手实践,分组设计探究实验。并且引导学生如何从定量的角度完成设计实验、观察实验现象、分析实验结果。亲身体验这一认识过程,有利于学生对质量守恒定律的进一步理解。初步分析出所称各物质质量总和在反应前后保持不变结论后,进一步利用课件和通过学生讨论得出结论:化学反应中,参加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。此时,教师通过对质量守恒定律的曲折发现史的深情讲述,使学生产生强烈共鸣,并体验成功的喜悦。同时教师趁势引导学生分析质量守恒定律的微观本质,在学生讨论和观看“化学反应中的粒子”动画的基础上,师生共同总结质量守恒定律的微观本质。在总结质量守恒定律后再延伸出守恒是自然界的一个普遍规律,让学生课后多了解其他学科的守恒,开阔学生眼界。

    3 演示实验的选取

    质量守恒定律是一个联系宏观和微观变化的概念,具有很强的理论性和抽象性,因此应采用清晰的演示实验,剖析这一过程,给学生直观、明了的现象,帮助学生理解。由于初中三年级的学生还没有学习过溶液和化学方程式的书写,不知道反应的实质。不过学生已知道纯净物和混合物的概念,容易对溶液之间的反应产生疑问:里面的水是否也参加了反应?不便于对化学反应本质的把握。所以为了避免学生产生疑问,我采用纯净物作为反应物,并且与外界没有物质交换的反应作为演示实验——在密闭体系中加热蓝矾。而不是教材上白磷的燃烧和铁钉与硫酸铜溶液的的反应。

    不选择白磷燃烧的实验主要有五大原因:一、白磷是剧毒物质,熔点低,易自燃,呈固体不溶于水,实验取用只需很小一块,用镊子和小刀在水中切一小块,这个操作很不方便。二、从水中取出瞬间,立即在室温下冒出大量的白烟,变成黄磷,这里冒出的白烟有刺激性气味并且有毒。三、在实验过程中,将白磷引燃时,需将玻璃导管取出,这样就使得密闭装置中的物质又重新与外界发生交换,导致实验系统误差。四、其燃燒后的产物三氧化二磷(P2O3)和五氧化二磷(P205)也属高毒类物质,如果在实验时不慎与皮肤接触,则会灼伤皮肤;吸人体内,则会造成中毒。五、接触白磷的仪器处理很麻烦,多次实验后,易将玻璃导管熔化损坏。

    铁与硫酸铜溶液的反应是比较复杂的。两者主要进行如下反应:Fe+CuSO4 =FeSO4 +Cu,由于硫酸铜是强酸弱碱盐,硫酸铜在溶液中会发生如下的水解反应:CuSO4 +2H20 Cu(OH)2+H2S04,使硫酸铜溶液呈弱酸性,水解生成的硫酸可以和铁发生反应:Fe+H2SO4 =FeSO4 +H2↑.加上铁钉或者铁丝含杂质碳,在硫酸铜溶液易形成原电池,生成少量的H2。正是由于铁钉表面不光洁,生成的铜附着在表面,将其与硫酸铜溶液隔开了,导致硫酸铜溶液的蓝色减退的不明显,不利于观察。

    基于以上原因我选用加热蓝矾作为演示实验,蓝矾是初中学生接触过的化学物质,并且颜色分明,将其放在锥形瓶中稍微加热,即可观察到明显的现象,实验装置简单安全,操作容易,误差极小,作为课堂演示实验,时间允许。

    参考文献

    [1]胡美玲.化学九年级上册.人民教育出版社.2007.第二版.

    [2]江琳才.化学九年级上册.广东教育出版社.2009.修订版.

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更新时间:2025/3/15 19:04:10