第2節(jié) 化學反應中的質量關系

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4.2 化學反應中的質量關系 教學目標 【知識與能力】 1.通過實驗探究，掌握質量守恒定律。 2.能用微粒的觀點解釋質量守恒成立的原因，能運用質量守恒定律計算化學反應中各物質質量之間的關系。 【過程與方法】 1.通過對實驗的觀察與操作，培養(yǎng)學生的動手操作能力及觀察分析能力。 2.使學生初步認識科學探究的方法，通過對實驗的記錄分析，學會由感性到理性，由個別到一般的研究問題的科學方法。 【情感態(tài)度價值觀】 1.通過學習質量守恒定律，認識物質是永恒運動變化著的，既不能憑空產生，也不能憑空消失；滲透物質不滅定律的辯證唯物主義的觀點。 2.認識定量對化學發(fā)展的意義。 教學重難點 【教學重點】 通過實驗探究，認識質量守恒定律，理解其涵義。 【教學難點】 從微觀角度認識質量守恒定律。 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，煤渣的質量明顯變輕了；一瓶液化氣很重，使用一段時間后，質量明顯變輕了；鐵生銹后質量變重了；酒精燃燒連灰燼都沒有留下。這是為什么呢？ 【教師引導】在前面的學習中，我們是從“質”的方面研究物質的變化，那么化學變化時，物質的“量”之間有什么關系呢？這節(jié)課我們就從定量的角度認識和研究化學變化，探尋化學反應在質量方面的規(guī)律。 一、質量守恒定律 實驗探究質量守恒定律 【提出問題】化學變化的特征是有新物質生成，生成的新物質的質量與反應前物質的總質量相比是增大了還是減小了或是不變？ 【猜想與假設】化學變化前后物質的總質量不變。 【收集證據(jù)】1777年，法國化學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質量之間的關系，得到的結論是：參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。 【實驗探究】 實驗1：參照課本P102的實驗圖示設計實驗：氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應。? 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? 結論：參加反應的硫酸銅和氫氧化鈉的質量總和等于生成物硫酸鈉和氫氧化銅的質量總和。? 實驗2：參照課本P102的實驗圖示設計實驗：碳酸鈣與稀鹽酸反應。 ?實驗現(xiàn)象：注射器中的稀鹽酸滴入到碳酸鈣上，產生大量氣泡，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? 結論：化學反應前后質量總和沒有發(fā)生改變。 【結論】參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。這個規(guī)律叫做質量守恒定律。 【問題討論】 1.如果碳酸鈣與鹽酸的反應在敞口的錐形瓶中進行，情況如何？ 答案要點：天平不平衡，因為反應生成的二氧化碳氣體散逸到空氣中。 2.鐵釘生銹后的質量大于未生銹鐵釘?shù)馁|量，能否用質量守恒定律來解釋？ 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量不僅包括鐵的質量，還包括參加反應的氧氣的質量。 【過渡】為什么“質量守恒定律”能夠成立？你能根據(jù)構成物質的微粒在化學反應中的變化對質量守恒定律作出解釋嗎？ 二、質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。 反應前 反應后 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 相對質量 2×（1×2+16）=36 2×1×2+16×2=36 “質量守恒定律”成立的原因：化學變化的過程實質上就是反應物原子重新組合轉變?yōu)樯晌锏倪^程。在化學反應中，反應前后元素的種類不變，原子的種類、數(shù)目和質量也不變。因此，化學反應都遵循質量守恒定律。 三、板書 （一）質量守恒定律 質量守恒定律：參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質質量總和。 （二）質量守恒定律的微觀解釋 在化學變化中： 反應前后原子種類和數(shù)目、原子質量不變 ↓ 質量守恒 四、課堂練習 1.關于質量守恒定律，下列敘述中正確的是（ ） A. 煤燃燒化為灰燼，該反應不符合質量守恒定律 B. 24 g鎂在空氣中完全燃燒生成40 g氧化鎂，實際消耗空氣的質量為16 g C. 一切化學反應都遵守質量守恒定律 D. 質量守恒定律只適用于有氣體或固體生成的化學反應 2.蠟燭燃燒后的產物有二氧化碳和水，由質量守恒定律可知，石蠟的組成中一定含有_______________、_______________、_______________元素。 3. 在4X +5Y2 ==2Z2的反應中，Z的化學式用X、Y表示為（ ） A. X4Y5 B. X2Y5 C. XY2 D. X4Y10 - 3 -