第五单元《定量研究化学反应》.docx
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第五单元《定量研究化学反应》
第三单元《定量研究化学反应》
第一节化学反应中的质量守恒
东疏中学赵恒良
教材分析：
一、教学背景与定位
在前面四个单元中，学生观察、描述、分析实验的能力得到充分的培养，动手操作能力得到很大提高；他们已经能够用分子、原子的知识，从定性的角度理解物质的变化；这为本节课学生运用实验探究化学变化中物质的质量关系、从微观角度理解、解释化学变化中物质总质量不变打下了坚实基础
二、本节课知识前后联系及作用
本节课的核心内容是质量守恒定律的含义及实质，既物质在化学变化过程中总质量是否改变、为什么不变。
通过前面的学习，学生对物质的微观构成（分子、原子、离子）有了较深的认识，初步建立了微粒观；对化学反应已经有了初步的认识，能判断出化学反应中的反应物和生成物，在学习水的分解和化合时，学生也已经从微观角度知道了化学反应的实质（旧分子被破坏，分解成原子，原子重新组合成新分子。
）在化学反应中原子的种类和数目都不变。
到本单元时，学生知道化学反应中不但有物质的变化还有能量的变化，但不知道反应前后质量有无变化。
没有从定量的角度认识反应物和生成物之间的质量关系。
也没有把化学反应过程中原子不变跟物质总质量不变联系起来。
因此，从化学反应前后原子种类、数量和质量不变，认识化学反应前后物质的质量也不发生变化，是质量守恒定律教学的起点和落点。
本节课为学生后续学习化学反应的表示等知识提供理论支持。
帮助学生建立起元素守恒。
质量守恒定律是义务教育阶段科学教育领域为数不多的几个基本定律之一，是自然科学最基本的定律之一，与能量守恒和转化定律具有同等的重要性。
质量守恒定律的教育价值，一是使学生认识到化学变化中这一基本的、普遍的自然规律；二是通过从微观和定量角度认识化学变化，是学生进一步形成变化观和元素观；三是使学生认识定量研究对于化学科学、工农业生产的重要意义；四是可以使学生感受科学发现的过程，学习科学家敢于质疑、精益求精的科学精神，掌握科学研究的方法。
三、本节课的教学重难点：
教学重点：
通过实验探究认识化学反应中的质量守恒定律；能从微观角度解释质量守恒原因。
教学难点：
用质量守恒定律解释生活中的现象。
四、本节课的教学情境素材如下：
素材一、学生生活常见的现象（燃烧和树苗长成参天大树，两种生活现象前后质量如何变化），以生活现象引导学生思考。
深入课题，根据便面现象绝大多数学生得出错误答案。
激发起学生强烈求知欲。
素材二、以学生熟悉的化学反应（过氧化氢分解）为例引导学生展开讨论：
推测过氧化氢分解分解过程中物质的总质量关系。
为了帮助学生提出正确的假设，引导学生结合素材三
素材三、让学生选择过氧化氢分解的微观示意图。
该素材的目的：
激活学生头脑中已有的“原子在化学反应中不变”的知识，引导学生做出化学反前后应质量关系的推测。
如果学生选择丙，说明在他的潜意识中已经建立起元素守恒的观念，教师只要进一步引导如何通过实验证明自己的推测即可。
素材四、本实验是一个条件开放的验证性实验。
为提高课堂高效率，学生分组探究前，师生讨论优化各种实验方案，然后放手让学生进行实验。
试验后，教师应给予学生进行反思的时间和空间，引导学生分析产生误差的原因，修订完善自己的实验方案，以培养学生思维的严密性。
探究试验后，无论结论对于错，都要给予学生鼓励和表扬。
增强学生探究的信心和勇气。
本素材的目的是让学生经历与体验实验探究，学习用实验的方法解决问题的思路，培养学生对实验方案和实验过程进行反思与评价的意识和习惯。
素材五、质量守恒定律的发现简史，该素材可以使学生感受科学发现的过程，学习科学家敢于质疑、精益求精的科学精神，掌握科学研究的方法。
素材六、通过交流共享，引导学生从微观角度解释质量守恒定律。
原子是构成物质的基石，化学反应前后原子的种类、数目、质量不变，即反应前后原子的总质量没有发生变化。
所以化学法应前后物质的总质量必然相等。
四、教学目标
1．知识与技能
①、通过实验探究化学反应中反应物与生成物之间的质量关系，理解并能正确说出质量守恒定律的内容。
②、通过对化学反应的微观分析，了解化学反应过程中的元素的种类、原子的种类、数量和质量不发生变化，能正确从微观角度解释质量守恒的原因。
能形成元素守恒观。
③、通过实验探究探究化学反应中反应物与生成物之间的质量关系，巩固使用托盘天平的技能，提高化学实验探究的能力。
④通过运用质量守恒定律解释生活现象，提高分析解决实际问题的能力。
2．过程与方法：
①通过定量实验，体会科学探究的方法。
②通过讨论交流，培养学生分析及推理能力。
3．情感态度与价值观：
①通过实验探究，培养学生严谨求实的科学态度。
②通过学习史实资料，学习科学家开拓创新的精神。
学习科学家敢于质疑、精益求精的科学精神，掌握科学研究的方法。
第一节化学反应中的质量守恒
东疏中学赵恒良
【学习内容】质量守恒定律
【学习目标】
1.通过实验探究化学反应中反应物与生成物之间的质量关系，理解并能正确说出质量守恒定律的内容。
2、通过对化学反应的微观分析，了解化学反应过程中的元素的种类、原子的种类、数量和质量不发生变化，能正确从微观角度解释质量守恒的原因。
能形成元素守恒观。
3、通过实验探究探究化学反应中反应物与生成物之间的质量关系，巩固使用托盘天平的技能，提高化学实验探究的能力。
【学习重点】质量守恒定律的理解和解释
【学习难点】
1、从微观的角度理解质量守恒定律
2、用质量守恒定律解释一些常见生活现象
【学习准备】电解水的微观解释化学反应的实质
【课前预习】
问题一：
在化学反应中，参加反应物和生成物的质量是如何变化的哪？
任务一：
学生结合教材彩图，讨论说出自己的假设。
问题二：
分解了的过氧化氢的质量与生成的氧气和水的质量是否相等？
任务二：
学生结合活动5-1，并通过解释选择过氧化氢分解的微观示意图，学生推测出过氧化氢分解过程中物质的质量关系。
[预习诊断]
⑴化学反应前后质量守恒的原因是：
在化学反应前后原子的没有改变，原子的
没有增减，原子的也没有变化。
【课中实施】
一、合作探究
问题一：
如何通过实验探究出化学反应中反应物的质总和与生成物的质量总和是否相等？
任务三：
学生结合实验探究5-1，进行合作探究实验。
1、探究化学反应中反应物和生成物的质量关系：
探究1现象：
探究2现象：
探究3现象：
结论：
参加化学反应的物质的质量总和反应后的生成的各物质的质量总和。
2、质量守恒定律：
参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
这个规律叫做质量守恒定律。
问题二：
为什么在化学反应前后物质的总质量不发生变化哪？
任务二：
学生结合交流共享，学生结合电解水的微观过程示意图，理解质量守恒定律的微观解释，并能从微观角度解释。
化学反应的实质：
就是原子重新组合的过程，即在一切化学反应中，原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也就没有变化。
所以，反应前后各物质的质
量总和必然相等。
二、【反思拓展】
1、判断下列说明是否正确。
①10克糖溶解在90克水中,得到100克糖水，符合质量守恒定律。
②12克碳与33克氧气反应（有1克氧气有剩余），一定会生成45克二氧化碳。
2、根据质量守恒定律解释下列现象。
①煤燃烧后剩余煤灰的质量减少了，这不符合质量守恒定律。
②镁燃烧后生成氧化镁的质量比镁的质量增强了，这不符合质量守恒定律。
三、【典例分析】
1、利用质量守恒定律来确定物质的组成。
如：
某物质在空气中完全燃烧后生成了SO2和H2O，则根据质量守恒定律可知该物质中一定含哪种元素？
可能含什么元素？
四、课堂总结，学生归纳说出自己的收获。
五、限时作业
1、判断正误，并说出理由。
A.1g水完全汽化后质量仍是1g，遵循质量守恒定律。
（）
B.镁燃烧之后生成氧化镁，质量增加，不符合质量守恒定律。
（）
2、某物质加热分解产生氧化铜和水，则该物质含有的全部元素是（）
ACu、OBCu、O、HCO、HDCu、H
3、在化学反应2A+B=C+2D中，12克A与10克B恰好完全反应，生成8克C则生成D的质量是。
4、在化学变化中，下列各项一定不变的是（）
①分子的种类②分子的数目③原子的种类④原子的数目⑤物质的种类⑥物质的总质量
5、一定质量的某化合物完全燃烧，消耗氧气，生成二氧化碳和水。
对该化合物的组成判断正确的是（）
A、一定含有C、H元素，可能含有氧元素
B、只含有C、H元素
C、一定含有C、H、O元素
D以上答案都不对。
第二节化学反应的表示
东疏中学赵恒良
教材分析
内容和学情分析：
在学习本节之前学生已经有了一些用文字、图形、符号表示微观粒子（分子、原子）、宏观物质以及化学反应的经验，学习了元素符号、化学式及其表示的意义，但是还不会用化学符号表示化学反应。
另外，上一节学生又学习了质量守恒定律，怎样表示化学反应才能既简单又能体现出化学反应遵循质量守恒定律？
教师要抓住这一认知的起点和认知的需求，以化学反应的表示为活动的主题，让学生在分析对比、讨论交流的过程中开始本节课的学习，从而使学生更好的理解和掌握化学方程式的有关知识。
以化学方程式为中心，组建了本单元。
化学方程式不尽是本节课的核心内容，也是本单元的核心内容。
基本内容：
1、化学上用什么来表示化学反应，（定义）2、问什么要用化学方程式表示化学反应（意义）。
3、怎样用化学方程式表示化学反应（怎样书写）
教学素材分析：
化学符号即使化学思维的工具，有时化学思维的结果。
用化学方程式表示化学变化科学、简洁、直观、便于交流，他既是人类认识化学变化成果的集中体现，又是人类认识和描述化学变化规律的重要方式。
为了充分体现这一内容的教育价值，教材一开始设置了一个活动让学生让学生比较几种化学反应表示的方法。
有两个目的：
1、是通过真实的问题情境，激起学生的认知需求，从而非常自然的引出化学方程式，纠正了以往教学中把化学方程式的定义直接塞给学生的不良做法，是学生能轻松的掌握化学方程式（定义）；2是通过比较可以让学生明显的感受到用化学方程式表示化学方应的有点，使学生能很好的理解化学上问什么要用化学方式表示反应。
教材中对化学方程式意义的教学内容做了巧妙、科学的安排：
1是灵活的回答了问什么要用化学方程式表示化学方应，2是从宏观与微观、定性与定量多个角度认识化学方程式的意义。
既为今后用化学方程式描述化学方应做出方法的引领，又为第三“化学方应中的有关计算”做了理论上的准备，即：
化学方程式中各物质的实际质量之比等于相对质量之比
学习目标：
知识与技能：
1、通过分析氢气在氧气中燃烧生成水的不同表示方法，比较出用化学方程式表示化学变化的优点，并能正确说出具体化学方程式所表示的意义。
2、通过尝试性的书写过氧化氢分解反应的放学方程式，根据书写化学方程式应遵循的原则、书写步骤和配平方法。
能正确用化学方程式表示（读和写）代表性的、常见的、简单的化学反应。
3、能从定量的角度进一步认识化学反应的实质，能正确计算化学方程式中反应物和生成物之间的质量关系。
过程与方法
通过具体化学反应分析、理解化学方程式的涵义，了解书写化学方程式应遵守的，采用讲练结合的方法，调动学生的学习主动性。
情感与价值观
培养学生思维的有序性和严密性。
通过对化学方程式书写原则和配平方法的讨论，对学生进行尊重客观事实，遵从客观规律的辩证唯物主义观点的教育。
教学重难点：
重点：
化学方程式的涵义及写法,归纳化学方程式所提供的信息。
难点：
1、化学方程式的配平及写法。
2、由所给信息写方程式
教学设计
【学习准备】复习所有学过的有关反应
【课前预习】
一、写出下列反应的文字表达式
1、镁在氧气中燃烧，生成氧化镁
2、电解水，生成氢气和氧气
3、氢气在空气中燃烧
4、白磷在空气中燃烧，生成五氧化二磷P2O5
5、红色铜粉在空气中加热，生成黑色物质
6、细铁丝在氧气中燃烧，生成四氧化三铁
7、木炭在氧气中燃烧
8、双氧水制氧气
二、预习问题：
1利用最小公倍数法，配平磷燃烧的化学方程式
2、从化学方程式2H2+O2
2H2O中能获得哪些信息？
3、书写化学方程式遵循哪些原则？
三、预习诊断
把上面的任意3个反应改为相应的化学反应方程式
1、
2
3、
一、【课中实施】
问题一、化学方程式的含义是什么？
从化学方程式中能获得哪些信息？
学生通过完成活动5-2，讨论分析氢气在氧气中燃烧生成水的不同表示方法，比较出用化学方程式表示化学变化的优点，并能正确说出化学方程的含义、反应条件和生物状态的表示。
学生结合教材情景素材：
水化合的具体反应方程式说出所表示的信息。
问题二、如何书写化学方程式？
学生结合活动天地5-3，根据书写化学方程式应遵循的原则、书写步骤和配平方法。
通过尝试性的书写过氧化氢分解反应的放学方程式，能正确用化学方程式表示（读和写）代表性的、常见的、简单的化学反应。
二、【精讲点拨】化学方程式的书写步骤
1、写：
根据客观事实写出反应物和生成物的化学式，用＋号、=号连接
2、配：
配平化学方程式，在化学式前面添上适当的数（称为化学计量数），使各种元素的原子个数反应前后相等。
结合具体的化学方程式，讲解配平的方法：
最小公培数法、奇偶数法、观察法、待定系数法等
3、标：
标明反应条件和生成物的状态，气体用“↑”，沉淀物用“↓”
4、查：
检查是否正确。
三、【课堂练习】
学生重新书写预习学案中的9个化学方程式。
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
8、
9、
四、归纳小结
只有反应物中没有气体或沉淀才用上下箭头
用三角号表示反应条件加热不能用来表示点燃
配平的方法：
最小公培数法、奇偶数法、观察法、待定系数法等
一般先用通过整体观察，观察法配平，不能配平后再用其他方法。
五、
点燃
限时作业
1.关于“C+O2＝CO2”正确的叙述是（）
A.碳加氧气等于二氧化碳
B.碳加氧气生成二氧化碳
C.碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
D.二氧化碳是反应物，碳和氧气是生成物
E.反应中碳、氧气、二氧化碳三者之间的质量比为12：
16：
44
2根据质量守恒定律可知反应：
2AB+B2=2C中C的化学式为（）
A.ABB.AB2C.A2BD.A2B2
3.2C2H5SH+9O24CO2+2X+6H2O，则X的化学式为（）
A.H2SO4B.SO3C.CO2D.SO2
4．下列化学方程式书写正确的是（）
A．Mg+O2=MgO2B．Fe+O2
Fe3O4
C．
D．2NaOH+CuSO4=Cu（OH）2↓+Na2SO4
6．配平下列化学方程式:
（1）_____CH4+____O2点燃____CO2+____H2O
（2）_____KClO3△____KCl+____O2
（3）_____Fe+____H2O高温____Fe3O4+____H2
（4）_____FeS2+____O2点燃_____Fe2O3+____SO2
第三节化学反应中的有关计算
复圣中学
教材分析：
在前两节中，学生学习了质量守恒定律和化学方程式，知道了在化学反应前后反应物的质量总和与生成物的质量总和相等。
但学生还不知道化学反应中具体物质之间在质量方面存在怎样的定量关系。
引导学生从定量的角度认识化学方程式，明确化学反应中有关计算的依据是化学方程式，建立化学反应中宏观物质与符号（化学式和化学方程式）之间的联系，是本节教学的起点。
从化学方程式的意义中确定反应物、生成物各物质之间的质量关系，根据化学方程式计算的关键是理解化学变化原理，而不是数学计算技能。
学生学习的困难点主要是不明白发生的是什么化学变化，以及相关联的是哪些物质。
教材一开始没有首先呈现根据化学方程式计算的一般步骤，这种编排思路主要是为了帮助学生理解计算的原理和解决问题的基本思路，避免学生在不理解化学变化原理的情况下套用解题步骤。
因此，教材首先引导学生认识化学反应中物质的质量与物质的相对分子质量之间的关系，然后运用建立数学比例模型的方法列出已知量和未知量之间的比例关系，最后归纳出根据化学方程式进行计算的一般步骤。
根据化学方程式的计算学习，一是让学生学会如何定量认识和描述化学变化的规律；二是认识到化学上如何计算化学反应的反应物或产物；三是体会定量研究对于化学科学的重要意义。
本节基础知识是掌握化学方程式计算的一般步骤，重点：
由一种反应物（或者生成物）的质量求生成物（或者反应物）的质量。
难点：
训练和培养学生按照化学特点去思维的科学方法。
教学设计：
【学习目标】
知识与技能
1、进一步认识化学反应中各物质之间的质量关系；初步学会根据化学方程式进行简单的计算。
2、理解有关化学方程式计算的解题步骤和思路，提高学生分析问题、解决问题的能力。
3、初步认识定量研究化学反应对于生产和生活的重要意义。
过程与方法
1、通过对计算原理的探究，培养学生从微观粒子的角度去分析化学反应中分子之间的质量关系，使学生理解化学反应中各物质质量关系的实质，培养学生的理性思维。
2、通过讨论及合作交流培养学生形成良好的学习习惯和学习方法。
情感态度与价值观
1、了解未来的理想能源—氢能源的制取方法，培养学生的能源意识，体会化学与社会的关系，激发其学习化学的热情。
2、认识化学方程式不仅反映了物质在化学反应中质的变化，而且能反映出物质在化学反应中量的关系，认识定量研究化学反应对于生产和生活的实际意义。
【教学重点和难点】
根据化学方程式进行计算的解题思路和一般步骤。
【教学过程】
教师活动
学生活动
设计意图
创设问题情景：
（课件展示）
氢气是未来汽车的理想燃料，氢气可以通过分解水制得。
这一桶水（18Kg）分解产生的氢气可供汽车跑多远呢？
观察，思考
联系生活中的实际问题，通过观察、思考，引发学生探求新知识的欲望。
提出问题：
要想知道汽车能跑多远，需要弄清楚哪些问题？
猜想、讨论、交流，得出结论：
①要想知道18Kg水可供汽车跑多远，就必须知道18Kg水分解可产生多少氢气。
②要想知道18Kg水分解产生多少氢气，就必须知道水的质量与氢气的质量之间有什么样的联系。
③要想知道水的质量与氢气的质量之间的联系，就必须知道水分解产生氢气这个化学反应方程式中各物质之间的质量关系。
使学生明确化学方程式中各物质之间的质量关系是根据化学方程式进行计算的依据。
（课件展示）
试一试：
你能写出水分解产生氢气的化学反应方程式吗？
你能说出这个方程式的涵义吗？
正确书写水分解生成氢气的化学反应方程式，并回答这个方程式的涵义。
回顾方程式的书写及涵义，为本节课讨论化学方程式中各物质之间的质量关系打下良好的基础。
引导探究：
在水分解这个反应中，各物质在微观粒子的角度存在固定的数目关系吗？
它们在质量方面是否也存在什么样的联系呢？
讨论、交流：
水分解反应中各物质之间在微观粒子角度存在固定的数目关系，由各物质的相对分子质量和这种粒子的数目关系推导出各物质之间的质量关系。
引导学生从微观粒子的角度进一步分析，找出化学反应中各物质之间的质量关系。
两个水分子分解产生两个氢分子和一个氧分子，四个水分子分解产生四个氢分子和两个氧分子……其质量比恒等于（2*18）：
（2*2）：
（1*32），即9：
1：
8
归纳提高
使学生理解化学反应中各物质之间质量关系的实质。
提出问题：
从以上的分析可以看出化学反应中各物质的质量关系与什么有关？
交流：
①这种质量关系与物质的相对分子质量有关；
②与物质的化学计量数有关；
③各物质之间的质量比等于各物质的相对分子质量与各物质的化学计量数乘积之比。
培养学生的理性思维。
及时进行评价和归纳总结，有利于学生掌握规律。
试一试：
知道了化学反应中物质之间的质量关系，那么你来试一下能否根据这个质量关系来计算：
18Kg水分解能产生多少氢气？
讨论交流计算方案，并利用自己设计的计算方案进行计算。
创设促进学生主动探究的学习氛围，使学生在主动探究中理解化学知识。
展示评价：
投影展示学生有代表性的解题方案，组织学生进行评价，总结解题步骤。
交流解题方案，总结解题步骤。
让学生之间通过相互交流，取长补短，改进、完善自己的观点，每个人都有新的收获。
解题步骤：
⑴设未知量；
⑵写出反应方程式；
⑶找出已知量和未知量之间的质量关系；
⑷列比例式求解；
⑸写出简明答案；
⑹回顾检查
强化解题思路
教给学生解决问题的思路和方法，促进学生对知识的理解。
练一练：
工业上用电解氧化铝的方法制取金属铝，反应的化学方程式为：
通电
2Al2O3===4Al+3O2↑
如果加工一个铝锅需要1Kg铝，至少需要电解多少千克氧化铝才能制成这个铝锅？
学生展示，按步骤进行解题，讨论、交流，得出正确答案。
巩固提高，培养学生解决实际问题的能力。
师生交流，回顾反思。
交流收获与体会，评价自己的学习情况。
培养学生分析总结、回顾反思、自我评价的习惯和能力，养成良好的学习习惯。
自主合作：
带有杂质的计算
例1、某钢铁厂每天需消耗1000t含氧化铁（Fe2O3）80%的赤铁矿石，该厂理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？
（Fe2O3+3CO=高温=2Fe+3CO2）
思考参加反应的氧化铁的质量，进一步明确根据化学方程式的计算利用的是纯净物的质量。
写出解题过程，交流得出正确答案。
检查课堂学习效率，同时让学生在解决实际问题的过程中体验成功的乐趣。
练一练：
完成课本在线测试2
学生展示，按步骤进行解题，讨论、交流，得出正确答案。
巩固提高，培养学生解决实际问题的能力。
自主合作：
多个数的计算
例2、小明在实验室里加热31.6g高锰酸钾制取氧气，完全反应后剩余固体质量为28.4g。
将剩余固体溶解、过滤、烘干，回收二氧化锰。
请计算：
（1）生成氧气的质量为g。
（2）回收二氧化锰的质量。
思考如何计算生成的气体的质量，交流、计算、对比，得出差量法是一种比较有效、简洁的计算方法。
培养学生思考的好习惯。
练一练：
在实验室里加热30g氯酸钾（KClO3）和二氧化锰的混合物制取氧气，完全反应后剩余固体质量为20.4g。
请计算：
（1）生成氧气的质量为 g；
（2）原混合物中氯酸钾的质量。
写出正确解题步骤，合作、交流
检查课堂学习效率，同时让学生在解决实际问题的过程中体验成功的乐趣。
拓展提升：
带表格的计算
某兴趣小组用图22所示装置制取氧气，试管中固体的质量随时间变化的数据见下表。
制取结束后，将剩余固体用适量水充分溶解后，过滤，回收二氧化锰固体，并得到氯化钾溶液100g。
加热时间/min
0
t1
t2
t3
固体质量/g
28.0
23.2
18.4
18.4
（1）共制得氧气
g。
（2）计算生成氯化钾的质量。
交流思考表格中隐藏哪些信息，哪些信息对于我们解题有用，最终把它转变成我们熟悉的有关化学方程式的计算。
锻炼学生的思维能力，在原有的基础上有较大的提高，体验通过努力达到成功的快乐。
学生小结
总结本节知识，争取有所提高
学生达标
测试自己的学习情况
第三节化学反应中的有关计算
【学习目标】
1、在进一步理解化学方程式涵义的基础上，初步学会根据化学方程式的简单计算；
2、理解有关化学方程式计算的解题思路和解题步骤。
3、培养自己的化学思维习惯
升级会员 