“质量守恒定律

【摘要】从教材设计来看，本课题首先提出在化学反应中反应物的质量同生成物的质量之间存在何种关系，让学生思考，然后通过作出假设、实验探究、交流讨论、得出结论等科学探究方法，设计并实...

摘要：应用探究教学法进行“质量守恒定律验证”的教学。通过改进实验、补充实验，使“质量守恒定律”的实验验证更完整、更有说服力。实验设计由简到难，演示实验和分组实验有机结合，使学生体验“如何用实验的方法验证假说、检验理论”。合理安排交流讨论，逐步引导学生学会观察实验、分析实验。

关键词：质量守恒定律；分组实验；教学设计；化学教学

文章编号：1005-6629(2011)11-0024-03　中图分类号：G633.8　文献标识码：B

1引言

质量守恒定律是初中化学的一个重要规律，是分析物质在化学反应中的质量关系的理论依据，它的应用贯穿于整个中学化学。人教版九年级化学上册第五单元化学方程式的第一个课题就是“质量守恒定律”。这一课题在初中化学教学中有着承上启下的作用。在此之前，学生学习了元素符号、化学式、分子和原子的初步知识，对化学反应中物质发生了质的变化已经有了一定的认识。这一课题的学习将使学生对化学反应的认识从“质”开始到“量”的过渡，也为之后化学方程式的书写和计算作了必要的理论铺垫，所以这一课题是整个中学化学的教学重点之一。

从教材设计来看，本课题首先提出在化学反应中反应物的质量同生成物的质量之间存在何种关系，让学生思考，然后通过作出假设、实验探究、交流讨论、得出结论等科学探究方法，设计并实施一系列探究性实验方案，指导学生观察、思索，使学生从自己亲身观察到的事实中，经过由此及彼、由表及里的思考，得到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一规律。可以说，本课题的关键就是做好活动与探究实验。

从组成内容来看，本课题由质量守恒定律和化学方程式两大知识点构成。在实际教学中笔者发现一些问题：

(1)关于课时的问题

因为有学生探究活动，所以往往―节课不够用，两节课又过剩。

(2)关于实验设计的问题

课本上的白磷燃烧实验因为有一定的危险性，操作较复杂，所以不适合学生分组实验。铁钉和硫酸铜溶液的反应较慢。在学生看来没有代表性，而且缺少悬念。

另外一个镁带燃烧实验。一方面无法称量参加反应的氧气质量，另―方面无法完全收集氧化镁。于是实验结果也是有多种可能，作为验证实验没有说服力。

(3)其他同仁的设计

鉴于上面两条，大多数教师会对本课题实验进行拓展延伸。目前提到较多的有两个：铁的生锈、蜡烛燃烧。

这两个实验的优点在于通过质量变大、变小的假象可以引导学生分析要将所有的反应物、生成物考虑进去，甚至可以引导学生探究如何回收燃烧生成物。

同时，这两个实验最大的缺点在于，只能纸上谈兵。在生活中学生往往对铁生锈后的质量变大没有认识，甚至因为铁锈疏松掉落反而会有质量变小的错觉。该反应又比较慢不可能当堂完成，于是变成了“说实验”。蜡烛燃烧和和镁带燃烧实验效果接近，完全回收燃烧生成物难度很大，设想再好也很难在当堂课上通过实验验证。

2教学设计思路

面对新课程、新教材，如何将新的教学理念真正渗透到课堂教学中，开展教学探究活动，提高学生的科学素养，真正做到以学生为中心，是大家共同关注的问题。在本课题的教学中，主要从四个方面进行了改进设计：

2.1课时安排

课时不是按照质量守恒定律和化学方程式两大知识点来划分。而是，将第―课时主要用于实验探究活动；第二课时用于分析质量守恒的原因和进行化学方程式的教学。这样一来，就解决了两课时一紧一松的课时分布不均的问题。同时也给学生留够了充足的活动时间，将课堂上的问题思考延伸到课后，并且有利于两个知识点的过渡衔接。

2.2实验设计

改进课本实验，并添加补充实验，将演示实验与分组实验相穿插。

(1)实验内容

实验1：铁钉与硫酸铜溶液反应(全班分组)见图1。

实验2：白磷的燃烧(演示实验)。

实验3：四个大组分别开展不同的分组实验。

第1大组――氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应(开放)见图2。

第2大组――稀硫酸和锌粒反应(封闭)见图3。

第3大组――稀盐酸和碳酸钠反应(开放)见图4。

第4大组――在空气中加热铜粉(开放)见图5。

实验4：镁带的燃烧(演示实验)。

(2)实验及装置说明

图l(实验1)：用稀一点的硫酸铜溶液很快就可以观察到溶液的变色。

图2(实验3)：氢氧化钠溶液应配稀一点，量多一点，硫酸铜溶液可配浓一点，量少点。这样生成的氢氧化铜可以快速沉淀。

图3(实验3)：气球应选最小号的，套在试管上刚好合适，并事先确定不漏气，再装入锌粒。稀硫酸可以适当配浓一点，这样才可以快速“吹”大气球。

图4(实验3)：碳酸钠盛在表面皿中，不要太多。稀盐酸越稀越好，浓度大，反应过快容易溅出。

图5(实验3)：铜槽用铜皮折成，其中加人一匙铜粉。加热时，用坩埚钳夹住直接在酒精灯上加热至红透，冷却后称量。反应只需1～2分钟，质量变化明显，效果很好。

(3)设计意图

实验一耗时较长，在等待的过程中穿插演示实验2。

实验3：4个大组同时分别进行不同实验，其中有的质量不变、有的变大、有的变小；实验现象包括生成气体、生成沉淀、变色，有的反应吸热、有的放热。实验后通过反馈交流，达到共享的目的。

实验4：根据现象先预测结果再称量，可以达到对实验3活动的延伸、巩固。

2.3课堂实验组织教学形式

第一课时，活动1：

3课后反思

面对新课程、新教材，如何将新的教学理念真正渗透到课堂教学中，开展教学探究活动，提高学生的科学素养，真正做到以学生为中心，是大家共同关注的问--题。本课题的实验的设计和改进教学效果很好，学生一方面对自己组的实验印象非常深刻，另―方面又对其他组的实验非常好奇，聆听、参观时格外认真，组间交流取得了前所未有的成功。回想一下,以前设计实验，总想让学生把每个实验都做做，结果往往是学生做起实验来走马观花，过后连实验现象都记不住，更别提什么思考、交流了。

还有课堂上，发现学生对其他组的实验缺ST解，临时加了讨论、共享这一内容。通过讨论和交流的确取得很好的效果，―方面各组可以相互了解实验内容，另一方面相互出谋划策，大大提高了实验的成功率。三个班36个组只有一个组因为气球松开实验失败，其余全部成功。实验分析是因为时间不够，被迫留到了第二课时。经过一夜“沉淀”，第二天，学生给了我很多的惊喜，就连许多平时成绩不太好的学生分析起来也是头头是道、有理有据。原以为因为学生对反应实质的不了解，这里的分析要消耗很长时间。没想到，学生已经在课后的讨论中达成了共识所以在这一时段我完全插不上嘴，变成了“观众”只有听的份了，不过这就足够。

这两节课，实验都是由学生自己通过讨论、交流来分析。虽然他们的分析对错参半，但只有给学生足够的时间、空间，探究活动才会体现其真正的价值。我想，大约这就是课程改革所追求的吧。

参考文献：

[1]史其武.课题1质量守恒定律说课稿http：//www.省略/peixun/xkpx/peixun_6_2/ls/anlyj/201010/t20101012_928556.htm.人教网.

[2]义务教育课程标准实验教科书化学九年级上册教师教学用书[M].北京：人民教育出版社.

[3]钱胜，田博文，刘怀乐.“给质量守恒实验加几个‘注释’[J].化学教育2008.(7).