逍遥学能 2013-06-30 19:29
第二节 化学反应的表示
[第1时]化学反应中物质的质量发生变化吗
学习目标：
知识与技能1.通过实验探究认识质量守恒定律，了解常见化学反应中的质量关系。
2.从微观角度认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。
过程与方法
在探究质量守恒定律及其微观本质的过程中了解科学探究的一般方法。
情感态度、价值观
1、培养学生严谨求实的科学态度。
2、在知识的探究过程中，使学生体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。
3、树立学生的世界物质观，物质粒子观。
重点：1、认识质量守恒定律，了解常见化学反应中的质量关系。
2、从微观角度认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。
3、了解科学探究的一般方法。
难点：质量守恒定律涵义的理解和应用
教学方法：
实验探究法：通过实验探究化学反应前后质量是否守恒，从探究中发现问题，分析问题，从而想办法解决问题，提高学生的解决问题能力。通过实验装置的改进，提高学生设计实验的能力，培养学生的创新精神。
合作学习法：让学生在讨论中取长补短，培养学生的合作竞争意识。
多媒体辅助教学法：利用多媒体技术营造良好的堂氛围，减少板书，给学生更多的时间动手、思考、讨论，突出多媒体教学的优势。
仪器：燃烧匙、广口瓶、单孔胶塞，天平和砝码、小锥形瓶、短玻璃导管、微型滴管、双孔胶塞。
用品：火柴、蜡烛，矿泉水瓶、气球、针管、青霉素小药瓶（单孔瓶塞）、玻璃管、实验室制取CO2装置
药品：稀盐酸、碳酸钙粉末、稀硫酸、氯化钡溶液、白磷。
教学策略：1、学生应在教师的指导下进行堂探究活动。由于本题的活动与探究内容较多，应将学生分为几个小组进行，使每一个学生都能边操作、边观察、边思索，使每个学生都有更多的锻炼机会。然后，在实验基础上引导学生归纳出质量守恒定律。
2.利用一些分子、原子在化学反应中的模拟动画，帮助学生思考得出以下结论：原子在化学变化中质量、数目和种类没有发生变化。因此，在化学变化中参加反应的各物质的质量总和与反应后生成的各物质的质量总和一定相等。
3.化学方程式从“质”和“量”两方面更直观、更准确地反映了化学反应的本质。学生对“质”的含义易于理解，而对“量”的含义容易片面地理解成各物质之间的“数量”关系。在教学中应通过练习等方式给予强调。
教学过程：
问题引入：播放电解水的动画
问题：通过对这个动画的细致观察，你能得出哪些结论？
学生思考、讨论、：
1、这是一个化学反应（反应类型）
2、反应前后物质种类发生改变（质的改变）
3、能量发生改变（能量的转化）
4、化学反应中分子可分，原子不可分，既原子种类不变（化学反应的实质）
5、原子个数不变，分子个数可能改变
问题：1、根据以上结论，现在要表示氢气和氧气化合成水的反应，你认为下列哪个图式更好？为什么？（本P93活动天地）
2、请推测化学反应前后物质的总质量会发生怎样的变化？
（估计学生有两个认识方向：A.从他们对化学反应是原子重新组合的这种认识出发，认为“相等”。B.也有的同学会从自己的生活经验出发，认为“不相等”。）
作出假设： 1、化学反应前后各物质的质量总和相等；
2、化学反应前后各物质的质量总和不相等。
（通过表决，大多数应同意第一种观点。）
学生实验一：把烧杯和蜡烛放在天平托盘上，调节天平平衡后，点燃蜡烛，观察蜡烛燃烧时天平指针的变化。
提问：1、你的观点动摇了吗？我们如果将反应前后各物质都称量在内，应该在一个什么样的环境中进行反应实验呢？”
回答：应在一个密闭的环境内进行反应
过渡： “大家猜想是否正确，需要用实验加以检验，凡事预则立，不预则废，因此，在实验前我们应制定，设计出实验方案，你认为要知道反应前后各物质质量总和与反应后各物质质量总和的关系，有哪些问题必须思考呢？大致需要哪些主要实验步骤呢？
学生分组讨论，相互补充得出：
主要实验步骤：
1、调节平衡螺母，使天平平衡；
2、称量反应前各物质质量总和；
3、使反应发生；
4、称量反应后各物质质量总和；
5、比较反应前后各物质质量总和的关系。
展示各组所要做的不同的实验
第一大组：石蜡燃烧
（仪器和用品：广口瓶、燃烧匙、火柴、单孔胶塞，蜡烛，天平和砝码）
第二大组：稀盐酸与碳酸钙粉末混合实验
（仪器和用品：装有碳酸钙粉末的小锥形瓶、双孔胶塞、装有稀盐酸的针管、绑有气球的短玻璃导管、天平和砝码）
第三大组：稀硫酸与氯化钡溶液混合实验
（仪器和用品：装有氯化钡溶液的青霉素小药瓶、单孔瓶塞、装有稀硫酸的微型滴管、天平和砝码）
第四大组：白磷燃烧
（仪器和用品：锥形瓶、沙子、火柴、单孔胶塞，白磷，酒精灯、石棉网、天平和砝码）
【提问】结合具体实验用品，大家思考并讨论一下，你可采取哪些措施能使实验更准确快捷地完成？
各组认真观察所给实验用品，认真思考、讨论、得出：
1、应保证有气体参加和生成的实验始终在所给密闭容器中反应。
2、为减小误差，石蜡在瓶外点燃后应迅速深入广口瓶，塞进胶塞。
3、为保证实验快捷，在称量完反应前各物质质量总和后，不必将砝码放回、游码归零，只需比较反应前后指针的偏向即可。
……
指导：“实践是检验真理的唯一标准”开始实验，教师巡视，指导学生要有良好实验习惯。
学生分组，相互协作，进行实验。
投影：出示各组实验名称，反应的字表达式。
总结：各组归结实验现象，反应前后各物质质量总和关系，投影打出。
每组获得的结论相同吗？哪种结论是正确的？
导致实验失败的原因可能有哪些？你认为值得注意的问题还有哪些？
教师在上画龙点睛。
例如：提示它们塞子崩开后，天平还平衡吗？是什么原因？等等。
据此引导得出初步结论。
初步结论：反应前后所称量各物质质量总和相等
【过渡】我们要有深入思考问题的习惯，为什么反应前后所称量各物质质量总和相等？
以蜡烛燃烧实验为例做进一步探究。
【提问】反应前后所称量物质分别有哪些？
第一组学生回答：
反应前称量的有：广口瓶、胶塞、燃烧匙、广口瓶内参加反应的氧气和未参加反应的其他气体、参加反应的石蜡和未参加反应的石蜡。
反应后称量的有：广口瓶、胶塞、燃烧匙、未参加反应的其他气体、未参加反应的石蜡、反应生成的二氧化碳和水蒸气。
【引导分析】引导提问。
未参加反应的各物质在反应前后质量是否发生改变？（不变）
而所称量各物质质量总和在反应前后也不变。
【提问】其他各组依次分析可得出什么结果？
【投影】将各组结果投影打出
【总结】无数的实验都得出了与大家类似的结果，由此你可得出什么结论？
【归总板书】质量守恒定律
【讲述】科学家也是沿着我们刚才所走过的研究路线发现并一次次的验证了这条定律。该定律的最早发现要归功于拉瓦锡和罗蒙诺索夫。叙述质量守恒定律发现史
提问：拉瓦锡之所以成为氧气的真正发现者，应该归功于他具有什么样的科学精神？学生回答：大胆质疑，尊重实验事实，勇于探索，勇于创新，一丝不苟
（转折）可见我们每一条化学知识都是之不易的，而现今化学研究已从原对宏观现象深入到微观的本质，因此我们也从微观角度探究一下化学反应中质量守恒的本质
投影：水通电分解反应的微观演示动画。
提问：为什么参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和？
回答：化学反应前后，原子的质量、种类、个数都没有发生改变（微观）
提问：在化学反应前后，还有哪些量是一定不变，哪些量是一定改变，哪些是可能改变？
【小结】通过本节的信息我们了解了质量守恒定律和其微观本质，更重要的是我们在提出问题、进行猜想、设计实验、进行实验、收集证据和解释的过程中感受了化学知识的探究过程。
练习：
1．下列叙述，与质量守恒定律相矛盾的是（ ）
①反应物的总质量等于生成物的总质量
②铁在氧气中燃烧后，生成物的质量大于铁质量
③碱式碳酸铜加热分解后，生成的氧化铜质量比碱式碳酸铜减少了
④3.24 g硫和3.2 g氧化合，生成了3.2 g二氧化硫
A．②和③ B．①和④ C．②③④ D．④
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（ ）
A．Cu、O B．Cu、O、H C．O、H D．Cu、H
3．根据质量守恒定律可知：反应2XY+Y2=2Z中，Z的化学式为（ ）
A．XY2 B．X2Y2 C．X2Y4 D．X2Y
4．在化学反应：+N = P+Q中，a g 和b g N完全反应，生成c g P。则生成Q的质量为（ ）
A．(b+c-a) g B．(a-c+b) g C．(a+c-b) g D．(c-a+b) g
5．4 g A物质与5 g B物质混合反应，能生成6 g C物质，剩余3 g B。若将7 g A与3 g B混合反应，则生成C物质的质量是（ ）
A．9 g B．10 g C．8 g D．3 g
6．在化学反应中，反应前后一定没有改变的是（ ）
A．分子的种类B．分子的数目C．物质的种类D．原子的数目
7．将A、B、C各10 g的混合物加热后，A全部参加反应，生成4 g D，同时增加了8 g C，则反应中A与B的质量比是（ ）
A．1:5 B．l:4 C．4:l D．5:l
8．化学反应的过程，就是参加反应的各物质的原子_____的过程。也就是说，在一切化学反应里，反应前后_____没有改变，_____也没有增减。所以，化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
9．根据质量守恒定律解释下列问题
(1)氯酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量轻。
(2)镁条在空气中燃烧后，生成物的质量比原镁条的质量增加。
10．判断下列说法是否正确，并将错误的说法改正。
(1)因为“质量守恒”，所以氢气燃烧后生成的水中一定含有氢气。
(2)物质在空气中加热发生反应后，生成物的总质量必然等于参加反应的物质的总质量。
应用实践：一则广告，“水变汽油、柴油，经济收入惊人，技术转让，请有识之士加盟。”同学们，假如你是老板，你是否加盟呢？请谈一谈你的想法？
【延伸】在化学上我们发现了质量守恒定律，“守恒”是自然界中的一个普遍规律，大家还知道其他哪方面的守恒规律吗？
相信你们在今后的学习中会有更多的机会运用质量守恒定律去分析问题，解决问题。
[第2时]如何表示化学反应
学习目标：
知识目标
1．通过具体化学反应分析，知道化学方程式的基本含义。
2．了解书写化学方程式应遵守的原则。
3．初步学习化学方程式的配平，能正确书写简单的化学方程式。
4、初步认识定量研究对于化学科学发展的重大意义
能力目标
通过对具体的化学反应的讨论、分析和解决，使学生的思维能力得到锻炼。
情感态度目标
培养学生尊重事实、实事求是的科学态度。
重点：正确书写化学方程式。
难点：化学方程式的配平。
教学方法：探究性学习方式。
教学过程：
问题引入：以铁燃烧的化学反应为例，你有几种描述该反应的方式
探究问题群一:请看下列几种描述：
（1）铁丝燃烧:火星四射 图示法。
（2）语音：tiě zài chún yǎng zhōng rán shāo shēng chéng sì yǎng huà sān tiě 汉语拼音。
（3）语音:We can burn iron and oxygen together to have an oxide 英描述。
（4）字幕:铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁。中陈述。
（5）字幕：铁+氧气→ 四氧化三铁 字表达式。
（6）字幕：Fe+O2= Fe3O4
（7）字幕：3Fe+2O2 Fe3O4
（8） 字幕：铁+氧气→ 三氧化二铁 字表达式。
看一看
在这些化学反应的描述方式中，哪一种最科学？为什么?
总结:化学方程式的书写原则:
一:必须以客观事实为依据 二:必须遵循质量守恒定律,要使反应前后各原子的种类与数目保持不变
探究问题群二:
探究（1）:如何正确书写：磷在纯氧中燃烧生成五氧化二磷的化学方程式
②归纳书写化学方程式的步骤
(学生动手书写动脑思考,教师巡视)
(师生一起总结书写过程中出现的问题以及配平方法)
方法步骤：
①写式 ②配平 ③标注 ④检查
强调:配平过程中不能改变化学式中的数字
指一指:指出下列化学方程式中的错误：
①g+O2 =gO2②g+O2↑==gO③2g+O2──2gO
④2g+O2== 2gO↓⑤S+O2==SO2↑
2.交流收获: ↓↑符号的用法
练一练:A组：①水通直流电生成氢气和氧气。
②将二氧化碳通入澄清的石灰水（主要成分为Ca(OH)2）中，生成碳酸钙（CaCO3）沉淀和水。
B组：③一氧化碳气体通入到红热的氧化铜中生成铜和二氧化碳。
④铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁。
理一理(小结化学方程式的书写方法)
重客观、量守恒；左反应、右生成；计量数、配平；注条、标气沉。
探究问题群三:
化学方程式的意义：
3Fe+2O2 Fe3O4
168 64 232
学生讨论总结
质：铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁；
微：每3个铁原子与2个氧分子化合成1个四氧化三铁分子
量：每168份质量的铁与64份质量的氧反应生成232份质量的四氧化三铁。
说一说：C+O2 =CO2的意义？
赛一赛
看谁写得又快又准！
点燃酒精（C2H5OH）灯，在火焰上罩一干而冷的烧杯，杯壁上出现水珠，再向烧杯中倒入澄清石灰水，震荡。石灰水变浑浊,写出酒精燃烧的化学方程式。
附：梯度导练
1.下列有关化学方程式中,无错误的是（ ）
A.3Fe+2O2=Fe3O4 B.Fe+HCl=FeCl2+H2↑
C.Fe+O2 =Fe2O3 D．Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
2.硝酸铵可发生如下反应：2NH4NO3 =2N2+O2+4X，则X为（ ）
A.H2 B.H2O C.H2O2 D.HNO3
3.配平下列化学方程式
①g+O2—gO
②HgO—Hg+O2
③Al+O2—Al2O3
④ClO3—Cl+O2
4.再配平下列化学方程式
⑤CO+Fe2O3—Fe+CO2
⑥C2H2+O2 =CO2+H2O
⑦Al+H2SO4—Al2(SO4)3+H2
5.有如下变化：Cu→CuO→Cu，请写出各步的化学方程式。
6.就下列变化：H2O→H2→H2O，请写出分解、化合、置换反应各一化学方程式。
7.请你写出天然气（主要成分是CH4）燃烧的化学方程式。