質量守恒定律教學設計【前期分析】學生已經(jīng)學習分子、原子、元素符號、化學式的初步知識，同時也知道一些簡單的化學反應。已經(jīng)學會從微觀的角度來分析一些化學變化的實質，但對于化學反應中物質的質量是否改變還缺乏認識，從量的角度認識化學反應的觀念有待建立。同時生活中大量的經(jīng)驗事實，特別是燃燒現(xiàn)象給學生傳遞著這樣一個觀念，那就是燃燒前后物質的質量是變化的。類似這樣來自于生活的前概念在學生觀念中是很頑固的，所以本節(jié)課的主要任務就是找到學生思維的起始點，然后運用有效的手段對學生的前概念進行轉化。本節(jié)課融入科學史,目的是想通過科學史來促進學生對科學本質的理解。讓學生回到科學史當中，讓學生體驗對于質量守恒定律發(fā)現(xiàn)的過程，了解科學本質的幾個內(nèi)涵。嘗試像科學家那樣去思考問題，不斷提出問題和修正觀點，然后回到現(xiàn)實中來自己設計實驗驗證，找到證據(jù)，最后形成正確的概念。【教學目標】1基于對學生生活現(xiàn)象的演示，學生生活體驗的呈現(xiàn)，引發(fā)認知沖突，讓學生認可化學反應中，參加反應的反應物總質量等于生成物的總質量。2通過科學史的介紹，促進對科學本質的理解，學習科學家們的研究方法和思維方式，運用科學家的思維方式進行科學探究，得出化學反應前后物質總質量的關系，歸納出質量守恒定律。3運用從宏觀到微觀的思維方式和模型的研究方法，讓學生理解質量守恒定律成立的內(nèi)在本質。4通過科學史和科學探究問題的方法，在對質量守恒定律的感性認識到理性認識的過程中，培養(yǎng)和發(fā)展學生的分析及推理能力，培養(yǎng)學生質疑及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。【教學重點】通過科學史的學習促進對科學本質的理解和通過科學探究得出質量守恒定律，并能解釋生活中的現(xiàn)象【教學難點】理解科學家們的研究方法和思維方式，從實驗得出的結論逐步修正成質量守恒定律的完整表述【教學過程】教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容設計意圖引入新課展示冰塊放入燒杯中的水中拋出問題：1這個過程是物理變化還是化學變化？（物理變化）2整個裝置前后總質量有沒有改變？（沒有變化）問題過渡：物理變化前后總質量沒有發(fā)生變化，那么化學變化前后總質量有沒有變化呢？（預設：學習會產(chǎn)生疑惑）演示和陳述現(xiàn)象引發(fā)學生思考，讓學生帶著問題進入學習狀態(tài)問題討論老師的疑惑：（1）經(jīng)驗事實：一張紙燃燒后，就“灰飛煙滅”，感覺質量變小了。（2）曾看到一個報道：1噸煤炭燃燒后可產(chǎn)生1.62噸二氧化碳。煤炭燃燒后會留下很多煤渣，怎么還能產(chǎn)生超過原來煤炭質量的氣體呢？（預設：學生產(chǎn)生不同的相異構想）過渡：不僅我們有這樣的疑惑，幾百年前科學家也有這樣的疑惑學生產(chǎn)生相異構想，更加激發(fā)學習欲望科學史：科學家的爭論呈現(xiàn)科學史：三百年前，人類對燃燒現(xiàn)象認識還處在對生活現(xiàn)象的直觀觀察，他們認為火是由無數(shù)細小而活潑的微粒構成的物質實體。這種火微粒就是“燃素”。物質燃燒就是結合或放出燃素的過程。（教師旁白：這看起來很符合我們的生活經(jīng)驗和日常觀察）讓學生體會有些認識具有一定的經(jīng)驗性，但不一定正確1673年，波義耳將金屬放在密閉容器里煅燒，煅燒后他立即打開容器蓋進行稱量，發(fā)現(xiàn)反應后的固體質量增加了。1702年，斯塔爾也進行了類似的實驗，結果相同。他認為金屬在鍛燒中放出了燃素，即: 金屬+燃素金屬灰，所以質量變大了。1756年羅蒙諾索夫把錫粉放在密閉容器里進行完全燃燒，錫發(fā)生變化，生成了白色氧化錫，但容器和容器里的物質總質量，在煅燒前后并沒有發(fā)生變化，經(jīng)過反復的實驗，都得到同樣的結果。了解科學家不同的研究方法和不同的科學結論，理解科學的局限性過渡引導性問題：兩派科學家不同的看法，到底誰是正確的？要得出結論我們需要證據(jù)，而得到證據(jù)的最好辦法是進行什么？（學生：實驗）讓學生知道科學理論需要證據(jù)實驗過程（1）請學生設計實驗過程：（預設：1.先測出裝置和反應物的總質量；2.再進行反應；3.反應后再進行測出總質量）演示實驗：磷+氧氣。描述現(xiàn)象，并明確是化學變化。得出結論：反應前后質量沒有發(fā)生設問：結論可靠嗎？為什么？（預設：不可靠，因為只進行一次實驗，不具有普遍性）（2）學生分小組協(xié)作實驗：各小組選擇一組藥品并選擇合適的裝置完成實驗a.過氧化氫(二氧化錳作催化劑） b. 氫氧化鈉+硫酸銅 c. 鎂+鹽酸 d 氯化鋇+硫酸 促進學生科學的實證性的理解，并讓學生理解多次實驗，尋找普遍規(guī)律（其中一組沒有密封）得出結論多次實驗我們得出結論：反應前質量=反應后質量結論修正提問：1通過學生實驗中沒有密封和密封的對比得出“總質量”2這里的總質量包含哪些物質的質量？（貼紙）反應前的總質量包含：容器、反應物（磷+氧氣）、其他氣體反應后的總質量包含：容器、生成物、其他氣體前后一樣的去掉，得出核心的等量關系：反應物總質量=生成物總質量思考：嚴密了沒有？如果反應物過量呢？（那么多余的質量仍然在容器中，也可去掉）如果結論修正為：參加反應的各物質質量總和等于反應后生成的各物質質量總和。讓學生理解科學理論需要經(jīng)過不斷的修正和完善才能更加接近事實過渡同學們，現(xiàn)在我們再來看一下，剛才的哪一種觀點是正確的？（羅蒙索諾夫）。其實科學史上得出質量守恒定律也是和我們剛才一樣的過程，它需要不斷的實證。科學史：1774年，拉瓦錫重做了波義耳關于煅燒金屬的實驗。他將已知重量的錫放入曲頸瓶中，密封后稱其總重量。然后經(jīng)過充分加熱使錫灰化。待冷卻后，稱其總重量，確認其總重量沒有變化。拉瓦錫又對鉛、鐵等金屬進行了同樣的鍛燒實驗，結果還是一樣，由此否定了波義耳的火微粒之說，并且認為化學反應前后總質量不發(fā)生變化。問題：再來對比一下，羅蒙索諾夫和拉瓦錫之所得到了正確的結論是對哪個關鍵的步驟進行了創(chuàng)造性的改進？（密封）（燃燒現(xiàn)象現(xiàn)在看來是非常簡單的容易理解的事，但是真正了解其本質是經(jīng)歷了一個漫長過程的。很多結論在當時看來是正確的，但是隨著科學的進一步發(fā)展，往往會被修正，甚至被取代。）讓學生理解科學的創(chuàng)造性和實證性。我們的研究方法和科學家的研究方法相印證暫時性過渡同學們，我們已經(jīng)學過化學變化可以用模型這種方法來找研究它發(fā)生的過程，它能夠從微觀角度來解釋一個宏觀的現(xiàn)象。那么今天我們能不能也用這種方法來研究為什么化學變化前后總質量不發(fā)生改變呢？微觀分析仍然以白磷燃燒為例。從微觀角度去理解質量守恒定律。分子和原子的知識加以分析。（貼貼紙）結論：化學反應的過程是原子重新組合的過程，反應前后原子的種類和數(shù)目沒有發(fā)生。設問：如果我們磷再增加幾個原子呢？宏觀到微觀的研究方法從微觀角度進一步理解：參加反應的物質和生成物的等量關系課堂小結小結。自與學生共勉：只有那在崎嶇小路的攀登上不畏勞苦的人，有希望到達光輝頂點。羅蒙諾索夫4