第二節 化學反應的表示

[第1課時]化學反應中物質的質量發生變化嗎
學習目標：
知識與技能1.通過實驗探究認識質量守恒定律，了解常見化學反應中的質量關系。
2.從微觀角度認識在一切化學反應中，反應前后原子的種類和原子的數目沒有增減。
過程與方法
在探究質量守恒定律及其微觀本質的過程中了解科學探究的一般方法。
情感態度、價值觀
1、培養學生嚴謹求實的科學態度。
2、在知識的探究過程中，使學生體驗到探究活動的樂趣和學習成功的喜悅。
3、樹立學生的世界物質觀，物質粒子觀。
重點：1、認識質量守恒定律，了解常見化學反應中的質量關系。
2、從微觀角度認識在一切化學反應中，反應前后原子的種類和原子的數目沒有增減。
3、了解科學探究的一般方法。
難點：質量守恒定律涵義的理解和應用
教學方法：
實驗探究法：通過實驗探究化學反應前后質量是否守恒，從探究中發現問題，分析問題，從而想辦法解決問題，提高學生的解決問題能力。通過實驗裝置的改進，提高學生設計實驗的能力，培養學生的創新精神。
合作學習法：讓學生在討論中取長補短，培養學生的合作競爭意識。
多媒體輔助教學法：利用多媒體技術營造良好的課堂氛圍，減少板書，給學生更多的時間動手、思考、討論，突出多媒體教學的優勢。
儀器：燃燒匙、廣口瓶、單孔膠塞，天平和砝碼、小錐形瓶、短玻璃導管、微型滴管、雙孔膠塞。
用品：火柴、蠟燭，礦泉水瓶、氣球、針管、青霉素小藥瓶（單孔瓶塞）、玻璃管、實驗室制取CO2裝置
藥品：稀鹽酸、碳酸鈣粉末、稀硫酸、氯化鋇溶液、白磷。
教學策略：1、學生應在教師的指導下進行課堂探究活動。由于本課題的活動與探究內容較多，應將學生分為幾個小組進行，使每一個學生都能邊操作、邊觀察、邊思索，使每個學生都有更多的鍛煉機會。然后，在實驗基礎上引導學生歸納出質量守恒定律。
2.利用一些分子、原子在化學反應中的模擬動畫，幫助學生思考得出以下結論：原子在化學變化中質量、數目和種類沒有發生變化。因此，在化學變化中參加反應的各物質的質量總和與反應后生成的各物質的質量總和一定相等。
3.化學方程式從“質”和“量”兩方面更直觀、更準確地反映了化學反應的本質。學生對“質”的含義易于理解，而對“量”的含義容易片面地理解成各物質之間的“數量”關系。在教學中應通過練習等方式給予強調。
教學過程：
問題引入：播放電解水的動畫
問題：通過對這個動畫的細致觀察，你能得出哪些結論？
學生思考、討論、：
1、這是一個化學反應（反應類型）
2、反應前后物質種類發生改變（質的改變）
3、能量發生改變（能量的轉化）
4、化學反應中分子可分，原子不可分，既原子種類不變（化學反應的實質）
5、原子個數不變，分子個數可能改變
問題：1、根據以上結論，現在要表示氫氣和氧氣化合成水的反應，你認為下列哪個圖式更好？為什么？（課本P93活動天地）
2、請推測化學反應前后物質的總質量會發生怎樣的變化？
（估計學生有兩個認識方向：A.從他們對化學反應是原子重新組合的這種認識出發，認為“相等”。B.也有的同學會從自己的生活經驗出發，認為“不相等”。）
作出假設： 1、化學反應前后各物質的質量總和相等；
2、化學反應前后各物質的質量總和不相等。
（通過表決，大多數應同意第一種觀點。）
學生實驗一：把燒杯和蠟燭放在天平托盤上，調節天平平衡后，點燃蠟燭，觀察蠟燭燃燒時天平指針的變化。
提問：1、你的觀點動搖了嗎？我們如果將反應前后各物質都稱量在內，應該在一個什么樣的環境中進行反應實驗呢？”
回答：應在一個密閉的環境內進行反應
過渡： “大家猜想是否正確，需要用實驗加以檢驗，凡事預則立，不預則廢，因此，在實驗前我們應制定，設計出實驗方案，你認為要知道反應前后各物質質量總和與反應后各物質質量總和的關系，有哪些問題必須思考呢？大致需要哪些主要實驗步驟呢？
學生分組討論，相互補充得出：
主要實驗步驟：
1、調節平衡螺母，使天平平衡；
2、稱量反應前各物質質量總和；
3、使反應發生；
4、稱量反應后各物質質量總和；
5、比較反應前后各物質質量總和的關系。
展示各組所要做的不同的實驗
第一大組：石蠟燃燒
（儀器和用品：廣口瓶、燃燒匙、火柴、單孔膠塞，蠟燭，天平和砝碼）
第二大組：稀鹽酸與碳酸鈣粉末混合實驗
（儀器和用品：裝有碳酸鈣粉末的小錐形瓶、雙孔膠塞、裝有稀鹽酸的針管、綁有氣球的短玻璃導管、天平和砝碼）
第三大組：稀硫酸與氯化鋇溶液混合實驗
（儀器和用品：裝有氯化鋇溶液的青霉素小藥瓶、單孔瓶塞、裝有稀硫酸的微型滴管、天平和砝碼）
第四大組：白磷燃燒
（儀器和用品：錐形瓶、沙子、火柴、單孔膠塞，白磷，酒精燈、石棉網、天平和砝碼）
【提問】結合具體實驗用品，大家思考并討論一下，你可采取哪些措施能使實驗更準確快捷地完成？
各組認真觀察所給實驗用品，認真思考、討論、得出：
1、應保證有氣體參加和生成的實驗始終在所給密閉容器中反應。
2、為減小誤差，石蠟在瓶外點燃后應迅速深入廣口瓶，塞進膠塞。
3、為保證實驗快捷，在稱量完反應前各物質質量總和后，不必將砝碼放回、游碼歸零，只需比較反應前后指針的偏向即可。
……
指導：“實踐是檢驗真理的唯一標準”開始實驗，教師巡視，指導學生要有良好實驗習慣。
學生分組，相互協作，進行實驗。
投影：出示各組實驗名稱，反應的文字表達式。
總結：各組歸結實驗現象，反應前后各物質質量總和關系，投影打出。
每組獲得的結論相同嗎？哪種結論是正確的？
導致實驗失敗的原因可能有哪些？你認為值得注意的問題還有哪些？
教師在課上畫龍點睛。
例如：提示它們塞子崩開后，天平還平衡嗎？是什么原因？等等。
據此引導得出初步結論。
初步結論：反應前后所稱量各物質質量總和相等
【過渡】我們要有深入思考問題的習慣，為什么反應前后所稱量各物質質量總和相等？
以蠟燭燃燒實驗為例做進一步探究。
【提問】反應前后所稱量物質分別有哪些？
第一組學生回答：
反應前稱量的有：廣口瓶、膠塞、燃燒匙、廣口瓶內參加反應的氧氣和未參加反應的其他氣體、參加反應的石蠟和未參加反應的石蠟。
反應后稱量的有：廣口瓶、膠塞、燃燒匙、未參加反應的其他氣體、未參加反應的石蠟、反應生成的二氧化碳和水蒸氣。
【引導分析】引導提問。
未參加反應的各物質在反應前后質量是否發生改變？（不變）
而所稱量各物質質量總和在反應前后也不變。
【提問】其他各組依次分析可得出什么結果？
【投影】將各組結果投影打出
【總結】無數的實驗都得出了與大家類似的結果，由此你可得出什么結論？
【歸總板書】質量守恒定律
【講述】科學家也是沿著我們剛才所走過的研究路線發現并一次次的驗證了這條定律。該定律的最早發現要歸功于拉瓦錫和羅蒙諾索夫。敘述質量守恒定律發現史
提問：拉瓦錫之所以成為氧氣的真正發現者，應該歸功于他具有什么樣的科學精神？學生回答：大膽質疑，尊重實驗事實，勇于探索，勇于創新，一絲不茍
（轉折）可見我們每一條化學知識都是來之不易的，而現今化學研究已從原來對宏觀現象深入到微觀的本質，因此我們也來從微觀角度探究一下化學反應中質量守恒的本質
投影：水通電分解反應的微觀演示動畫。
提問：為什么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？
回答：化學反應前后，原子的質量、種類、個數都沒有發生改變（微觀）
提問：在化學反應前后，還有哪些量是一定不變，哪些量是一定改變，哪些是可能改變？
【小結】通過本節的信息我們了解了質量守恒定律和其微觀本質，更重要的是我們在提出問題、進行猜想、設計實驗、進行實驗、收集證據和解釋的過程中感受了化學知識的探究過程。


練習：
1．下列敘述，與質量守恒定律相矛盾的是（ ）
①反應物的總質量等于生成物的總質量
②鐵在氧氣中燃燒后，生成物的質量大于鐵質量
③堿式碳酸銅加熱分解后，生成的氧化銅質量比堿式碳酸銅減少了
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．某物質加熱分解產生氧化銅和水。則該物質含有的全部元素是（ ）
A．Cu、O B．Cu、O、H C．O、H D．Cu、H
3．根據質量守恒定律可知：反應2XY+Y2=2Z中，Z的化學式為（ ）
A．XY2 B．X2Y2 C．X2Y4 D．X2Y
4．在化學反應：M+N = P+Q中，a g M和b g N完全反應，生成c g P。則生成Q的質量為（ ）
A．(b+c-a) g B．(a-c+b) g C．(a+c-b) g D．(c-a+b) g
5．4 g A物質與5 g B物質混合反應，能生成6 g C物質，剩余3 g B。若將7 g A與3 g B混合反應，則生成C物質的質量是（ ）
A．9 g B．10 g C．8 g D．3 g
6．在化學反應中，反應前后一定沒有改變的是（ ）
A．分子的種類B．分子的數目C．物質的種類D．原子的數目
7．將A、B、C各10 g的混合物加熱后，A全部參加反應，生成4 g D，同時增加了8 g C，則反應中A與B的質量比是（ ）
A．1:5 B．l:4 C．4:l D．5:l
8．化學反應的過程，就是參加反應的各物質的原子_____的過程。也就是說，在一切化學反應里，反應前后_____沒有改變，_____也沒有增減。所以，化學反應前后各物質的質量總和必然相等。
9．根據質量守恒定律解釋下列問題
(1)氯酸鉀受熱分解后，剩余固體的質量比原反應物的質量輕。
(2)鎂條在空氣中燃燒后，生成物的質量比原來鎂條的質量增加。
10．判斷下列說法是否正確，并將錯誤的說法改正。
(1)因為“質量守恒”，所以氫氣燃燒后生成的水中一定含有氫氣。
(2)物質在空氣中加熱發生反應后，生成物的總質量必然等于參加反應的物質的總質量。
應用實踐：一則廣告，“水變汽油、柴油，經濟收入驚人，技術轉讓，請有識之士加盟。”同學們，假如你是老板，你是否加盟呢？請談一談你的想法？
【延伸】在化學上我們發現了質量守恒定律，“守恒”是自然界中的一個普遍規律，大家還知道其他哪方面的守恒規律嗎？
相信你們在今后的學習中會有更多的機會運用質量守恒定律去分析問題，解決問題。


[第2課時]如何表示化學反應
學習目標：
知識目標
1．通過具體化學反應分析，知道化學方程式的基本含義。
2．了解書寫化學方程式應遵守的原則。
3．初步學習化學方程式的配平，能正確書寫簡單的化學方程式。
4、初步認識定量研究對于化學科學發展的重大意義
能力目標
通過對具體的化學反應的討論、分析和解決，使學生的思維能力得到鍛煉。
情感態度目標
培養學生尊重事實、實事求是的科學態度。
重點：正確書寫化學方程式。
難點：化學方程式的配平。
教學方法：探究性學習方式。
教學過程：
問題引入：以鐵燃燒的化學反應為例，你有幾種描述該反應的方式
探究問題群一:請看下列幾種描述：
（1）鐵絲燃燒:火星四射 圖示法。
（2）語音：tiě zài chún yǎng zhōng rán shāo shēng chéng sì yǎng huà sān tiě 漢語拼音。
（3）語音:We can burn iron and oxygen together to have an oxide 英文描述。
（4）字幕:鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵。中文陳述。
（5）字幕：鐵+氧氣→ 四氧化三鐵 文字表達式。
（6）字幕：Fe+O2= Fe3O4
（7）字幕：3Fe+2O2 Fe3O4
（8） 字幕：鐵+氧氣→ 三氧化二鐵 文字表達式。
看一看
在這些化學反應的描述方式中，哪一種最科學？為什么?
總結:化學方程式的書寫原則:
一:必須以客觀事實為依據 二:必須遵循質量守恒定律,要使反應前后各原子的種類與數目保持不變
探究問題群二:
探究（1）:如何正確書寫：磷在純氧中燃燒生成五氧化二磷的化學方程式
②歸納書寫化學方程式的步驟
(學生動手書寫動腦思考,教師巡視)
(師生一起總結書寫過程中出現的問題以及配平方法)
方法步驟：
①寫式 ②配平 ③標注 ④檢查
強調:配平過程中不能改變化學式中的數字
指一指:指出下列化學方程式中的錯誤：
①Mg+O2 =MgO2②Mg+O2↑==MgO③2Mg+O2──2MgO
④2Mg+O2== 2MgO↓⑤S+O2==SO2↑
2.交流收獲: ↓↑符號的用法
練一練:A組：①水通直流電生成氫氣和氧氣。
②將二氧化碳通入澄清的石灰水（主要成分為Ca(OH)2）中，生成碳酸鈣（CaCO3）沉淀和水。
B組：③一氧化碳氣體通入到紅熱的氧化銅中生成銅和二氧化碳。
④鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵。
理一理(小結化學方程式的書寫方法)
重客觀、量守恒；左反應、右生成；計量數、來配平；注條件、標氣沉。
探究問題群三:
化學方程式的意義：
3Fe+2O2 Fe3O4
168 64 232
學生討論總結
質：鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵；
微：每3個鐵原子與2個氧分子化合成1個四氧化三鐵分子
量：每168份質量的鐵與64份質量的氧反應生成232份質量的四氧化三鐵。
說一說：C+O2 =CO2的意義？
賽一賽
看誰寫得又快又準！
點燃酒精（C2H5OH）燈，在火焰上罩一干而冷的燒杯，杯壁上出現水珠，再向燒杯中倒入澄清石灰水，震蕩。石灰水變渾濁,寫出酒精燃燒的化學方程式。
附：梯度導練
1.下列有關化學方程式中,無錯誤的是（ ）
A.3Fe+2O2=Fe3O4 B.Fe+HCl=FeCl2+H2↑
C.Fe+O2 =Fe2O3 D．Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
2.硝酸銨可發生如下反應：2NH4NO3 =2N2+O2+4X，則X為（ ）
A.H2 B.H2O C.H2O2 D.HNO3
3.配平下列化學方程式
①Mg+O2?MgO
②HgO?Hg+O2
③Al+O2?Al2O3
④KClO3?KCl+O2
4.再配平下列化學方程式
⑤CO+Fe2O3?Fe+CO2
⑥C2H2+O2 =CO2+H2O
⑦Al+H2SO4?Al2(SO4)3+H2
5.有如下變化：Cu→CuO→Cu，請寫出各步的化學方程式。
6.就下列變化：H2O→H2→H2O，請寫出分解、化合、置換反應各一化學方程式。
7.請你寫出天然氣（主要成分是CH4）燃燒的化學方程式。

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