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4.2 化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系 教學(xué)目標 【知識與能力】 1.通過實驗探究，掌握質(zhì)量守恒定律。 2.能用微粒的觀點解釋質(zhì)量守恒成立的原因，能運用質(zhì)量守恒定律計算化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)質(zhì)量之間的關(guān)系。 【過程與方法】 1.通過對實驗的觀察與操作，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力及觀察分析能力。 2.使學(xué)生初步認識科學(xué)探究的方法，通過對實驗的記錄分析，學(xué)會由感性到理性，由個別到一般的研究問題的科學(xué)方法。 【情感態(tài)度價值觀】 1.通過學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律，認識物質(zhì)是永恒運動變化著的，既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失；滲透物質(zhì)不滅定律的辯證唯物主義的觀點。 2.認識定量對化學(xué)發(fā)展的意義。 教學(xué)重難點 【教學(xué)重點】 通過實驗探究，認識質(zhì)量守恒定律，理解其涵義。 【教學(xué)難點】 從微觀角度認識質(zhì)量守恒定律。 課前準備 儀器：托盤天平、錐形瓶、膠頭滴管、鑷子、注射器。 藥品：硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液、石灰石、稀鹽酸。 教學(xué)過程 【情景引入】舉出生活中常見的一些自然現(xiàn)象：給煤爐換炭，取出的煤渣與加入的煤相比，煤渣的質(zhì)量明顯變輕了；一瓶液化氣很重，使用一段時間后，質(zhì)量明顯變輕了；鐵生銹后質(zhì)量變重了；酒精燃燒連灰燼都沒有留下。這是為什么呢？ 【教師引導(dǎo)】在前面的學(xué)習(xí)中，我們是從“質(zhì)”的方面研究物質(zhì)的變化，那么化學(xué)變化時，物質(zhì)的“量”之間有什么關(guān)系呢？這節(jié)課我們就從定量的角度認識和研究化學(xué)變化，探尋化學(xué)反應(yīng)在質(zhì)量方面的規(guī)律。 一、質(zhì)量守恒定律 實驗探究質(zhì)量守恒定律 【提出問題】化學(xué)變化的特征是有新物質(zhì)生成，生成的新物質(zhì)的質(zhì)量與反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量相比是增大了還是減小了或是不變？ 【猜想與假設(shè)】化學(xué)變化前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變。 【收集證據(jù)】1777年，法國化學(xué)家拉瓦錫用較精確的定量實驗法，在密封容器中研究氧化汞的分解與生成中各物質(zhì)質(zhì)量之間的關(guān)系，得到的結(jié)論是：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。 【實驗探究】 實驗1：參照課本P102的實驗圖示設(shè)計實驗：氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)。? 實驗現(xiàn)象：在藍色的硫酸銅溶液中，滴入無色氫氧化鈉溶液后，錐形瓶中產(chǎn)生藍色沉淀，天平保持平衡。 文字表達式：硫酸銅+?氫氧化鈉→硫酸鈉+?氫氧化銅? 結(jié)論：參加反應(yīng)的硫酸銅和氫氧化鈉的質(zhì)量總和等于生成物硫酸鈉和氫氧化銅的質(zhì)量總和。? 實驗2：參照課本P102的實驗圖示設(shè)計實驗：碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)。 ?實驗現(xiàn)象：注射器中的稀鹽酸滴入到碳酸鈣上，產(chǎn)生大量氣泡，天平仍然保持平衡。（分析實驗注意事項）。 文字表達式：碳酸鈣+?鹽酸→氯化鈣+?二氧化碳+水? 結(jié)論：化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量總和沒有發(fā)生改變。 【結(jié)論】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。這個規(guī)律叫做質(zhì)量守恒定律。 【問題討論】 1.如果碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)在敞口的錐形瓶中進行，情況如何？ 答案要點：天平不平衡，因為反應(yīng)生成的二氧化碳氣體散逸到空氣中。 2.鐵釘生銹后的質(zhì)量大于未生銹鐵釘?shù)馁|(zhì)量，能否用質(zhì)量守恒定律來解釋？ 答案要點：鐵釘之所以會生銹是因為鐵與空氣中的氧氣發(fā)生了緩慢氧化，所以最后生成的鐵銹的質(zhì)量不僅包括鐵的質(zhì)量，還包括參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量。 【過渡】為什么“質(zhì)量守恒定律”能夠成立？你能根據(jù)構(gòu)成物質(zhì)的微粒在化學(xué)反應(yīng)中的變化對質(zhì)量守恒定律作出解釋嗎？ 二、質(zhì)量守恒定律的微觀解釋 【投影】展示水分解示意圖，觀察各種微粒的種類、數(shù)量是否發(fā)生變化。 反應(yīng)前 反應(yīng)后 文字表達式 水 → 氫氣 + 氧氣 數(shù)字和符號 2H2O 2H2 O2 原子數(shù) 氫原子數(shù)：4 氧原子數(shù)：2 氫原子數(shù)：4 氧原子數(shù)：2 相對質(zhì)量 2×（1×2+16）=36 2×1×2+16×2=36 “質(zhì)量守恒定律”成立的原因：化學(xué)變化的過程實質(zhì)上就是反應(yīng)物原子重新組合轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锏倪^程。在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后元素的種類不變，原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量也不變。因此，化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律。 三、板書 （一）質(zhì)量守恒定律 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)質(zhì)量總和。 （二）質(zhì)量守恒定律的微觀解釋 在化學(xué)變化中： 反應(yīng)前后原子種類和數(shù)目、原子質(zhì)量不變 ↓ 質(zhì)量守恒 四、課堂練習(xí) 1.關(guān)于質(zhì)量守恒定律，下列敘述中正確的是（ ） A. 煤燃燒化為灰燼，該反應(yīng)不符合質(zhì)量守恒定律 B. 24 g鎂在空氣中完全燃燒生成40 g氧化鎂，實際消耗空氣的質(zhì)量為16 g C. 一切化學(xué)反應(yīng)都遵守質(zhì)量守恒定律 D. 質(zhì)量守恒定律只適用于有氣體或固體生成的化學(xué)反應(yīng) 2.蠟燭燃燒后的產(chǎn)物有二氧化碳和水，由質(zhì)量守恒定律可知，石蠟的組成中一定含有_______________、_______________、_______________元素。 3. 在4X +5Y2 ==2Z2的反應(yīng)中，Z的化學(xué)式用X、Y表示為（ ） A. X4Y5 B. X2Y5 C. XY2 D. X4Y10 - 3 -