1、质量守恒定律教学设计思路与课堂实录受应试教育理念的束缚，传统的课堂教学过分强调预设和封闭，教师主要以教案为本位来组织教学，教学过程中不能容忍任何教案内容之外的弹性成分出现，这不仅仅造成了许多课堂动态生成性资源的不轻易“滑过”，也极度遏制了学生主观能动性的发挥，扼杀了学生的个性。新课程标准认为，课堂教学是一个开放、生成的教学过程。在教学中，能否将教师的预设与学生的生成有效地结合起来，实现和谐统一，是衡量课堂教学效果好坏的重要指标。本着课堂中“预设与生成”的统一性原则，笔者下面将展现一节自己在执教“质量守恒定律”教学内容时的探究式课堂教学实录。一教学设计思路：通过前面的学习，学生已经定性认识了一些
2、化学变化，如加热碳酸氢铵，加热高锰酸钾，镁带燃烧等，但是在化学变化前后，物质的质量会有什么变化呢？在这一问题的驱动下，把学生对化学变化的定性认识上升到定量认识，引出本节课的课题，并以具体的化学变化为例，给学生提供相关的按照“提出问题猜想假设制定方案进行实验得出结论反思交流”的科学探究过程实施教学，在得出质量守恒定律后，通过给学生展示质量守恒定律的发现史，给学生渗透情感态度价值观的教育，并在最后阐述理解质量守恒定律要注意的要点和解释化学变化中质量为什么会守恒的原因。二教学目标与重难点：1 教学目标。1.1知识与技能目标知道质量守恒定律的内容，能用质量守恒定律解释常见化学反应中的质量关系；能用微观
3、的观点说明质量守恒的本质原因；让学生初步了解定量研究的科学方法。1.2过程与方法目标让学生初步认识科学探究的步骤和方法，学生通过对科学探究过程的体验，观察能力、逻辑推理和分析归纳能力都能得到应有的提高； 1.3情感态度价值观目标树立“透过现象认识事物本质”的辩证唯物主义观点；体验科学发现真理的途径和方法。2 教学重难点。2.1 重点：质量守恒定律的涵义及微观解释。2.2 难点：学生制订方案和探究实验。三教学课堂实录：提出问题学习化学主要是以研究化学变化为主。通过前面的学习，同学们能不能讲讲你们学过哪些化学变化？学生发言学生兴高采烈地举手发言。学生1：加热碳酸氢铵、镁带燃烧；学生2：加热高锰酸钾
4、、蜡烛燃烧；学生3：铜丝加热变黑；.（学生边讲，教师边在黑板上板书）教师过渡同学们举出了许多化学变化的例子，非常好。其实，只要是生成了新物质的变化都是化学变化。那么在化学变化前后，物质的质量会有什么变化呢？围绕这一问题，我们这节课将着重从量的方面认识和研究化学变化，讨论在化学变化中物质的质量关系。 提出问题在化学变化前后，物质的质量到底是如何变化的呢？请同学们看黑板。就黑板上所写的几个化学变化，请同学们猜猜在化学变化前后，固体质量分别是如何变化的？学生猜想学生1：我认为“加热碳酸氢铵”和“蜡烛燃烧”两个变化前后固体质量都变小了，因为它们最后都会没了；学生2：我认为“镁带燃烧”变化前后固体质量也
5、小了，因为它反应后生成了粉末状的固体，质量较轻；学生3：我认为“加热高锰酸钾固体“后质量变小了，因为在反应中有氧气生成；铜丝加热后固体质量可能变大，因为它在反应中“吸”了空气中的氧气。教师过渡同学们的猜想到底对不对呢，我想通过本节课的学习，同学们肯定会有一个准确的认识。下面我们将以具体的化学变化为例，按照提出问题、制定计划、进行实验、得出结论的探究程序展开探究。 说 明本节课老师挑选的化学变化有两个：（1）氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液的反应（演示，无气体产生）；（2）大理石与稀盐酸反应。从定量的角度去考虑这两个化学变化，在变化前后，反应物的质量总和与生成物的质量总和相比，分别存在什么关系？具体来讲
6、，我们要探究的问题就是（1）大理石和稀盐酸的质量总和与三种生成物质量总和的关系；（2）氢氧化钠与硫酸铜的质量总和与两种生成物质量总和的关系。提出问题要探究这种关系，我们必须要用到什么仪器？学生回答学生齐声回答：托盘天平。提出问题要探究上述的质量关系，该如何用天平来具体称量呢？制定方案下面请同学们利用老师给你们提供的相关仪器和试剂，四人一组展开讨论，分别就两个实验制定实验方案。（提供的仪器：锥形瓶、带有胶头滴管的橡皮塞、小试管、气球、橡皮筋、托盘天平、镊子、烧杯；提供的试剂：氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、大理石、稀盐酸、澄清石灰水）学生讨论老师深入学生之中，参与讨论，并给予适当的指导。学生交流学生1
7、：我们小组讨论的实验方案是针对变化（1）。具体操作是先称出一只烧杯的质量，然后向其中加入氢氧化钠溶液，再称出“烧杯+氢氧化钠溶液“的总质量，用M（烧杯+氢氧化钠溶液）M（烧杯），得出氢氧化钠溶液的质量。用同样的方法再称出硫酸铜溶液的质量。最后将两种溶液混合，称出“烧杯+两种生成物”的质量，再用M（烧杯+两种生成物）M（烧杯），得出两种生成物的质量，并与M（氢氧化钠溶液）+M（硫酸铜溶液）之和相比较。学生2：我们小组讨论的实验方案也是针对变化（1）。具体操作是先在锥形瓶内加入一定量的氢氧化钠溶液，橡皮塞上的胶头滴管内吸取硫酸铜溶液，再把橡皮塞塞在锥形瓶上，称量总质量为M1；然后挤压胶头，使硫酸铜
8、溶液与氢氧化钠溶液混合反应，反应完全后，再次称量总质量为M2，比较M1和M2大小。（教师肯定这位学生的想法，与学生1比较，减少了称量的次数，操作简便）学生3：我们小组讨论的实验方案是针对变化（2）。具体操作是先在锥形瓶内加入一定量的稀盐酸，并放置在左盘，同时用镊子夹取一定量的大理石放在左盘上，称量总质量为M1；然后把大理石放入瓶中，反应完全后，再次称量总质量为M2，比较M1和M2大小。学生4：我认为学生3的方法不正确，因为这样操作，产生的二氧化碳气体会跑到空气中去，那么反应后称得的质量不包括气体的质量。要阻止气体逸出，可以用橡皮塞塞住瓶口再称量，但必须要注意在反应前也要橡皮塞放在左盘一起称量。
9、（教师肯定这位学生的思维非常缜密）学生5：我们小组讨论的实验方案也是针对变化（2）。具体操作是先在锥形瓶内加入一定量的大理石固体，橡皮塞上的胶头滴管内吸取稀盐酸，再把橡皮塞塞在锥形瓶上，称量总质量为M1；然后挤压胶头，使稀盐酸与大理石混合反应，反应完全后，再次称量总质量为M2，比较M1和M2大小。演示实验教师根据学生4提出的修正方案进行演示实验：在锥形瓶内加入一定量的稀盐酸，再将大理石放入瓶中，并迅速盖上橡皮塞。一段时间后，橡皮塞冲出。提出问题学生4的实验方案可行吗？学生回答学生1：不可行。因为用塞子塞紧瓶口，随着反应产生的气体不断增多，会使瓶内气压增大，最后使瓶塞冲出，这样仍不能阻止气体外逸
10、。学生2：我认为该实验方案还有一个不科学的地方，就是将大理石一放入装有盐酸的瓶中就会产生气体，而这时不管你塞瓶塞有多迅速，总会有一定的二氧化碳气体外逸了。提出问题同学们真聪明。那么如果要避免上述情况发生，该怎么办呢？学生回答学生1：可以用气球代替瓶塞，把气球套在瓶口。学生2：可以用澄清石灰水来将反应产生的二氧化碳气体吸收掉，从而阻止由于瓶内气压过大而把塞子冲出。提出问题这两位同学的想法非常好。通过上述的分析，我们认识到了前面同学们就变化（2）提出的实验方案存在一定缺陷。在这两位同学的想法指导下，同学们现在能否提出比较完善的实验方案呢？总结方案在教师的指导下，学生制订了如下的实验方案：针对变化（
11、2）的实验方案：方案1：调节天平平衡。先在锥形瓶内加入一定量的稀盐酸，把大理石固体放入气球中，然后小心地将气球套在瓶口上，使大理石挂在瓶外，不掉入瓶中，称量总质量为M1；然后再将大理石放入瓶中，使其与稀盐酸混合反应，反应完全后，再次称量总质量为M2，比较M1和M2大小。方案2：调节天平平衡。先在锥形瓶内加入一定量的澄清石灰水，橡皮塞上的胶头滴管内吸取稀盐酸，并把装有大理石的小试管放入瓶中，称量总质量为M1；然后挤压胶头，使稀盐酸与大理石混合反应，反应完全后，再次称量总质量为M2，比较M1和M2大小。针对变化（1）的实验方案：调节天平平衡。先在锥形瓶内加入一定量的氢氧化钠溶液，橡皮塞上的胶头滴管
12、内吸取硫酸铜溶液，再把橡皮塞塞在锥形瓶上，称量总质量为M1；然后挤压胶头，使硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合反应，反应完全后，再次称量总质量为M2，比较M1和M2大小。 学生实验学生分组实验，1、2、3、4组的学生利用变化（1）探究变化前后物质的总质量关系；5、6、7、8组的学生利用方案1探究变化（2）前后的物质总质量关系；9、10、11、12组的学生利用方案2探究变化（2）前后的物质总质量关系。交流结果 1、2、3、4组的学生发现变化前后物质的总质量相等；5、6、7、8组的学生发现变化前后物质的总质量变小；9、10、12组的学生发现变化前后物质的总质量相等；11组的学生发现变化前后物质的总质量变
13、小。教师讲述 1、2、3、4组的实验结果告诉我们变化（1）前后物质的总质量相等；而变化（2）前后物质的总质量有的相等，有的变小。同学们认可哪种结论？学生回答变化（2）前后物质的总质量也应该相等。提出问题为什么5、6、7、8、11组的学生发现变化前后物质的总质量变小呢？学生回答学生1：可能是反应过程中装置不密封，漏气了；学生2：也可能是称量的误差所造成的；（教师接着再问：还有其它原因吗？）教师指导指导学生观察5、6、7、8组的实验，发现气球较大的小组，天平指针向右偏的程度较大，气球较小的小组，天平指针向右偏的程度较小。提出问题上述现象说明，物质总质量偏小与气球的大小有一定关系。你能结合相关的物理
14、知识对其作出解释吗？学生回答我认为可能是气球越大，产生的浮力越大，从而导致物质的总质量变小了。若加入的反应物量较少，气球没有胀大，物质的总质量应该是相等。教师讲述这位学生的思维真敏捷。上述实验告诉我们同学们在平时做实验时要多动脑筋，多思考，要从不同角度去分析实验现象。 提出问题综合对大多数同学的实验结果和少数同学的实验结果误差分析，同学们认为在化学变化前后物质的总质量是什么关系？ 得出结论相等。展 示在化学变化中参加反应的反应物质量总和等于反应后所有生成物的质量总和，这就是法国化学家拉瓦锡经过精确的定量实验法得出的结论，人们把这一个规律叫做质量守恒定律。介 绍介绍质量守恒定律的发现史和拉瓦锡的
15、生平及事迹（多媒体展示），并介绍定量研究法的重要性。（给学生渗透情感态度价值观的教育，让学生认识到定量研究法的重要性。提出问题同学们在理解质量守恒定律时要注意哪些问题呢？学生回答注意点1：质量守恒定律针对的“化学变化”；注意点2：一定要是参加化学反应的物质；注意点3：是指所有反应物的质量总和与所有生成物的质量总和相等，而不是指某种物质。提出问题在平时的学习中，同学们要多问自己一些为什么。那么为什么在物质发生化学变化时遵守质量守恒定律呢？你能用物质是由微粒构成的观点对质量守恒定律作出解释吗？展示动画播放水电解的微观动画。提出问题请大家注意观察，这是哪个化学变化的微观过程？你能用简短的语言描述这个
16、微观动画的过程吗？学生回答是“水电解”的微观动画。该过程其实就是2个水分子先分解成4个氢原子和2个氧原子，然后4个氢原子在结合成2个氢分子，2个氧原子再结合成1个氧分子。提出问题在这个变化过程中，发生变化的是什么？没有变化的是什么？A：分子种类；B：原子种类；C：原子数目。学生回答发生变化的是A，没有变化的B、C。展示框图微观与宏观的对应关系：化学变化中原子种类不变；化学变化中原子数目不变；化学变化中原子数目不变、原子种类都不变化学变化中反应物和生成物的总质量不变。 回到课前结合本节课所学的知识，我们下面来看看同学们在课的开始对一些化学变化前后固体物质质量变化的猜想是否正确？学生回答在教师的指
17、导下，学生运用质量守恒定律对“加热碳酸氢铵”、“镁带燃烧”、“蜡烛燃烧”等化学变化前后的物质质量变化进行分析。提出问题一天，福尔摩斯象往常一样滋滋有味地抽着他的烟斗，房间里充满了刺鼻的烟味。华生问道：“敬爱的先生，别人都说你很聪明，那么你能告诉我你吐出的这些烟有多重吗？”福尔摩斯慢条斯理地说：“这个问题很简单，我只要称出抽烟前烟斗和烟丝的总重量，再减去抽完烟后烟斗和剩余烟灰的总重量，不就是我吐出烟的重量了么！”你认为福尔摩斯的这种算法合理吗？学生交流学生个个兴趣昂然，积极地参与讨论。学生回答学生1：我认为不正确，因为烟丝燃烧要消耗空气中的氧气，根据质量守恒定律，M（烟丝）+ M（氧气）= M（
18、烟）+ M（烟灰）。他忽略了氧气的质量。学生2：我认为烟丝燃烧还可能会生成一定量的气体，根据质量守恒定律，M（烟丝）+ M（氧气）= M（烟）+ M（烟灰）+ M（气体）。提出问题同学们的想法很正确，那么福尔摩斯的这种算法有没有成立的可能性呢？学生回答有，当M（氧气）= M（气体）时，M（烟丝）= M（烟）+ M（烟灰）。但当M（氧气） M（气体）时，M（烟丝） M（烟）+ M（烟灰）；当M（氧气）M（烟）+ M（烟灰）。学生小结通过本节课的学习，你学到了什么？学生回答学生1：通过本节课的学习，我认识了质量守恒定律，而且理解了在化学变化前后物质的总质量为什么会守恒。学生2：我认识到了质量守恒定
19、律的发现是一个漫长的过程，今后我要把科学家们那种勇于探索、精益求精的精神带到我的学习中去。课堂小结本节课通过对两个实验的探究结果分析，我们得出了质量守恒定律的概念，通过一系列问题的解决，提出了理解该定律要注意相关的三个要点，而且还从微观的角度解释了化学变化中质量守恒的原因。在探究过程中，老师对同学们的评价是表现积极，敢于发表自己的意见和想法，敢于质疑。四教学反思：“质量守恒定律”是化学中重要的基础知识，传统的教学往往是教师给定实验步骤，让学生按部就班地实验，最后得出结论。本节课的设计打破了传统的教学，让学生自己设计实验方案进行实验，课堂的开放性程度较大，学生产生的生成性课堂资源较多，在教学中笔者充分利用了这些资源来展开教学，效果较好，尤其是在设计实验方案和讨论福尔摩斯的算法时，学生表现出了强烈的求知欲。不过由于课堂的开放性较大，不可预见的东西较多，所以在教学时，要注意把握住以下几点：（1）控制好学生交流讨论的时间，既不能太长，也不能太短，应给学生合理的时间和空间进行科学探究。（2）本节课的起点较高，难度较大，因此在分组时要根据学生的实际情况进行合理的搭配，从而避免基础较弱的学生不参与到课堂中来，学习效率低下。
