基于化学史实认识物质世界的“质量守恒定律”.doc

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基于化学史实认识物质世界的“质量守恒定律”

对客观物质世界的认识包括对物质的组成、形态、属性、运动变化等的认识。义务教育阶段的化学教育旨在帮助学生正确认识并理解物质的组成、性质、结构与变化规律,是学生形成正确物质世界认识观的关键阶段。质量守恒定律作为化学中的一个基本定律,被纳入初中九年级《化学》(人教版)上册第五单元课题1的内容当中,属于课程标准中的一个重要主题。此知识点主要包括质量守恒定律概念的介绍及其内在实质的解释以及质量守恒定律的应用及其分析两个方面。通过质量守恒定律的教学,教师引导学生进一步加深对物质世界化学变化的认识与理解,培养学生从宏观到微观尺度分析问题的能力、从“变”与“不变”中理解物质转化的能力、从实验模型构建到内在机理解释的探究能力,进而形成对客观物质世界的科学认识。

一、教学前期分析

(一)知识分析

质量守恒定律作为自然界最为基础的一个守恒规律,是初中阶段化学课程中的一个重点内容。从学科知识来看,质量守恒定律揭示了化学变化前后质量不变的客观事实,构建了对于化学变化的宏观认识;在微观层面,质量守恒定律从原子级别解释了化学变化的实质,拓展了对于化学变化认识的新维度。质量守恒定律的学习有利于学生形成系统分析化学变化的思路和方法,提升对于物质世界化学变化的科学认识。

(二)教材内容及考试要求

人教版教材中质量守恒定律的内容为:参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后各物质的质量总和。教材也对质量守恒定律进行了微观层面的解释:化学反应的实质是参加反应的各物质的原子重新组合形成新物质分子的过程,在化学反应前后,原子的种类没有改变、数目没有增减、原子的质量也没有发生改变,因此参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后各物质的质量总和。

基于质量守恒定律这一知识点进行的考查包括多个方面:(1)根据质量守恒定律解释一般化学现象,从质量、元素、原子等角度理解化学变化的实质内涵;(2)根据质量守恒定律确定化学反应方程式中某物质的化学结构式、相对分子质量或者某元素质量,配平化学方程式。总之,质量守恒定律属于中考以及阶段性考试等各类考试中的核心考点,是初中化学阶段的重要知识之一。

(三)学情分析

学生在学习该课程之前已经对常见的化学现象有所了解,对于化学变化前后的质量变化具有感性认识,但对化学变化前后物质质量的一般变化规律仍然难以进行科学分析与合理解释,这说明需要进一步从化学变化的实质来理解化学变化的质量变化规律。因此,需要围绕常见的化学现象、历史上的科学尝试以及组织学生开展相关实验,让学生认识、理解并掌握质量守恒定律。

二、教学目标及教学设计

(一)教学目标

(1)了解质量守恒定律的含义,能从化学变化中原子守恒的视角解释质量守恒定律,能够运用质量守恒定律解释化学变化。

(2)通过质量守恒定律研究过程中的实验探究,认识化学研究中的实验设计思路与方法。

(3)拓展宏观与微观层面的科学研究思维,初步建立科学的物质世界认识观。

(二)教学设计

1.教学流程

2.教学过程

本课设计思路为基于化学史实角度认识质量守恒定律概念,创设质量守恒定律发展史上的实验复盘情境,通过实验过程中的宏观现象认知质量守恒定律,再结合实验从微观角度解释质量守恒定律。考虑到实验的可操作性、学生的可参与性以及实验结果的可分析性,同时充分考虑到从宏观与微观角度理解质与量变化的关系,设计了如下的教学方案。

环节一化学史上的实验复盘

教学环节教师活动学生活动教学意图联系生活【讲述】生活中有很多物质可以燃烧,同学们能举出一些例子吗?你们认为物质燃烧后质量如何变化?联系生活和所学化学知识,回答问题。引出学生对反应前后质量变化的思考。构建模型燃素说物质燃烧氧化论【实验】首先,我们来做“滤纸燃烧”的实验,同学们注意观察。(请一位同学上台演示实验)【提问】据此,请你们预测物质燃烧后质量变化,是增加,还是减少?观察实验现象。思考问题,根据实验数据回答:纸张燃烧,产生白烟,化为灰烬,质量减轻。【追问】那么请大家思考:你们认为质量减轻的原因是什么?【讲述】没错,确实是某些可燃物减少了,你们的想法和16世纪的化学家们不谋而合,他们认为可燃物由燃素构成。燃素是由无数细小而活泼的微粒构成的物质实体。这种微粒既能同其他元素结合而形成化合物,也能以游离方式存在。化学家认为燃烧是分解、释放燃素的过程,燃烧产物应该比可燃物质量轻。【设问】可燃物燃烧后质量一定都减少吗?回答:某些可燃成分减少了!【讲述】其实这样的疑惑同样存在于17世纪的英国化学家波义耳心中,为了探究可燃物燃烧后质量变化规律,他曾经做了一个著名的实验,他在敞口容器中加热金属,结果发现反应容器中固体的质量增加了。金属加热质量真的会变大吗?下面我们一起来验证波义耳的实验结论。【实验】教师演示铁丝棉燃烧实验,并测反应前后质量变化(邀请学生协助观察

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