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質(zhì)量守恒定律精品(七篇)

時(shí)間:2022-12-21 00:27:10

序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來(lái)了七篇質(zhì)量守恒定律范文,愿它們成為您寫作過(guò)程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。

質(zhì)量守恒定律

篇(1)

本課將以科學(xué)探究作為教學(xué)的突破口,力求將傳統(tǒng)教學(xué)的“以知識(shí)為本”轉(zhuǎn)移到以“學(xué)生的發(fā)展為本”,體現(xiàn)“知識(shí)技能”、“過(guò)程方法”、“情感態(tài)度與價(jià)值觀”等目標(biāo)融為一體的化學(xué)教學(xué)價(jià)值觀。在教學(xué)過(guò)程中先講解并演示一個(gè)實(shí)驗(yàn),接著讓學(xué)生分組合作探究不同的實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究不但使學(xué)生能夠較為深刻地理解質(zhì)量守恒定律而且培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力以及嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、開(kāi)拓創(chuàng)新的精神,真正體現(xiàn)教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的雙邊良性互動(dòng)效應(yīng)。(教學(xué)內(nèi)容為人教版新課標(biāo)教材第五單元課題1《質(zhì)量守恒定律》第82―89頁(yè))

二、教學(xué)理念

體驗(yàn)“人人參與,個(gè)個(gè)成才”的成功感。

三、教學(xué)方法

采用合作探究、類比推理的學(xué)習(xí)方式。

四、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能  (1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定,使學(xué)生理解質(zhì)量守恒定律的原因。  (2)理解并應(yīng)用質(zhì)量守恒定律解釋化學(xué)變化中發(fā)生的―些現(xiàn)象。  (3)說(shuō)出化學(xué)方程式所表示的意義,正確書(shū)寫簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式。

(4)通過(guò)對(duì)質(zhì)量守恒定律的探究,進(jìn)一步提高觀察、分析實(shí)驗(yàn)和總結(jié)歸納的能力。

2.過(guò)程與方法  (1)通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、探究,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰坝^察分析能力。

(2)通過(guò)對(duì)化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)的分析及質(zhì)量守恒原因的分析,培養(yǎng)學(xué)生研究問(wèn)題能力和邏輯推理能力。

(3)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)、思維能力,培養(yǎng)學(xué)生定量研究和應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.情感態(tài)度和價(jià)值觀  (1)通過(guò)自己動(dòng)手進(jìn)行試驗(yàn)探索,逐步形成研究問(wèn)題的科學(xué)態(tài)度。  (2)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物及生成物的測(cè)定,逐步形成辯證唯物主義觀點(diǎn)。通過(guò)練習(xí),培養(yǎng)學(xué)生多角度思維的能力,提高學(xué)生的思維品質(zhì)。

(3)培養(yǎng)學(xué)生由感性到理性,由個(gè)別到一般的認(rèn)識(shí)方法。

五、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律。

2.對(duì)質(zhì)量守恒定律含義的理解和運(yùn)用。

難點(diǎn)

對(duì)質(zhì)量守恒定律和含義的理解和運(yùn)用。

六、教具

1.實(shí)驗(yàn)用品:天平、燒杯、錐形瓶、玻璃管、小氣球、石棉網(wǎng)、坩堝鉗、白磷、鐵、CuSO4溶液、蠟燭、鎂條、火柴等。

2.多媒體播放軟件或投影以及相關(guān)資料。

七、教學(xué)流程  2.質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)(見(jiàn)課本)。  3.理解和應(yīng)用質(zhì)量守恒定律時(shí)注意以下幾

八、板書(shū)設(shè)計(jì)

1、活動(dòng)與探究

2.質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容和實(shí)質(zhì)(見(jiàn)課本)。

3.理解和應(yīng)用質(zhì)量守恒定律時(shí)注意以下幾點(diǎn):

(1)質(zhì)量守恒定律是一切化學(xué)反應(yīng)必然遵循的一個(gè)定律而且 是針對(duì)化學(xué)反應(yīng)(注:物理變化不屬于此定律)。

(2)質(zhì)量守恒定律研究的內(nèi)容僅是指“質(zhì)量”不能任意推廣到 其他物理量,它強(qiáng)調(diào)的是“質(zhì)量守恒”。

(3)守恒的數(shù)量是“總質(zhì)量”,是指“參加反應(yīng)”的所有反應(yīng)物 和“反應(yīng)生成”的所有生成物的總質(zhì)量。

(4)守恒的范圍是:“參加反應(yīng)的各物質(zhì)”和“反應(yīng)生成的各物 質(zhì)”,強(qiáng)調(diào)“參加”和“生成”,即運(yùn)用此定律時(shí)其他沒(méi)有參加化學(xué) 反應(yīng)的物質(zhì),不能計(jì)算在內(nèi)。

(5)宏觀上“物質(zhì)的總質(zhì)量”和“元素的種類”不變;微觀上“原 子的種類”、“原子的個(gè)數(shù)”、“原子的質(zhì)量”不變,“分子的種類”可 能改變。

4、化學(xué)方程式的定義、讀法和意義(見(jiàn)課本)。

篇(2)

關(guān)鍵詞:質(zhì)量守恒定律;實(shí)驗(yàn)改進(jìn);石灰石與鹽酸

文章編號(hào):1008-0546(2014)01-0093-02 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2014.01.038

質(zhì)量守恒定律是初中化學(xué)的一個(gè)重要化學(xué)規(guī)律,是分析物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量關(guān)系的理論依據(jù),是定量研究化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ),它的應(yīng)用貫穿于整個(gè)中學(xué)化學(xué)。透徹理解質(zhì)量守恒定律對(duì)于中學(xué)化學(xué)的學(xué)習(xí)非常重要。而質(zhì)量守恒定律是一條比較抽象的理論,需要借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)形象地理解它。初中化學(xué)教學(xué)中,教師對(duì)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的研究也很多。

人教版教材利用白磷燃燒的實(shí)驗(yàn)來(lái)研究質(zhì)量守恒定律。但是白磷的著火點(diǎn)很低,容易自燃,而且白磷有毒,燃燒產(chǎn)物三氧化二磷和五氧化二磷也有毒性,實(shí)驗(yàn)不慎就會(huì)造成一定的危害。驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)一般都是使用托盤天平來(lái)稱量,但托盤天平的感量一般為0.1g,實(shí)驗(yàn)所取用的白磷只有火柴頭大小,質(zhì)量太小,反應(yīng)時(shí)容器的敞開(kāi)與密閉對(duì)天平的平衡影響不大。所以,采用白磷燃燒實(shí)驗(yàn)來(lái)研究質(zhì)量守恒定律不是很妥當(dāng)。

上教版教材選擇利用石灰石和稀鹽酸的反應(yīng)來(lái)研究質(zhì)量守恒定律。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,氣體逸出后容器內(nèi)物質(zhì)質(zhì)量明顯減小,反應(yīng)時(shí)容器是敞開(kāi)還是密閉對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果影響很大。但該實(shí)驗(yàn)最大的問(wèn)題是如何確保產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w留在密閉容器內(nèi)并且不因裝置內(nèi)氣壓變大產(chǎn)生危險(xiǎn)。就這一問(wèn)題,筆者進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn),并對(duì)這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了可行性分析。

一、 分析“石灰石與鹽酸反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)的幾套裝置的可行性

按圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。先在錐形瓶中放入少量石灰石,再將一支盛有稀鹽酸的小試管放入錐形瓶中,最后在錐形瓶口塞上橡皮塞并旋緊。實(shí)驗(yàn)時(shí),將錐形瓶側(cè)放,小試管中的稀鹽酸倒出,與石灰石接觸。石灰石與鹽酸反應(yīng)后產(chǎn)生大量二氧化碳,錐形瓶?jī)?nèi)氣壓瞬間增大,導(dǎo)致橡皮塞被彈出。該實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性較大,不適合實(shí)際應(yīng)用。

為了避免反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳導(dǎo)致錐形瓶?jī)?nèi)氣壓過(guò)大而發(fā)生危險(xiǎn),進(jìn)行了如圖2的改進(jìn),在圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,取走橡皮塞,在錐形瓶口套一個(gè)氣球。實(shí)驗(yàn)時(shí),反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)致氣球膨脹,避免了裝置內(nèi)氣壓變大而發(fā)生危險(xiǎn)。但是,如果反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳較多,使得氣球膨脹體積較大,整套裝置在空氣中受到的浮力就會(huì)明顯增大,導(dǎo)致反應(yīng)后稱得的質(zhì)量小于反應(yīng)前稱得的質(zhì)量,無(wú)法驗(yàn)證質(zhì)量守恒。所以該裝置也不可行。

上述實(shí)驗(yàn)不可行的原因是由于生成的二氧化碳導(dǎo)致錐形瓶?jī)?nèi)氣壓過(guò)大造成危險(xiǎn)或?qū)嶒?yàn)失敗,所以首要考慮如何使二氧化碳留在裝置內(nèi),同時(shí)又不能改變整套裝置的體積。基于這一考慮,選用石灰水或氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳,進(jìn)行了如圖3的改進(jìn)。先在錐形瓶?jī)?nèi)倒入一定量的石灰水或氫氧化鈉溶液,把少量盛有石灰石的小試管放入錐形瓶中,再將一支膠頭滴管伸入單孔橡皮塞,并用膠頭滴管吸取一滴管的稀鹽酸,最后在錐形瓶口塞上橡皮塞并旋緊。教學(xué)過(guò)程中使用該方法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虮容^順利的完成任務(wù),但是在進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時(shí)卻出現(xiàn)了問(wèn)題。因?yàn)槭宜驓溲趸c溶液吸收二氧化碳需要一定的時(shí)間,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)必須注意鹽酸的濃度和用量,滴加時(shí)不能一次滴加完,要分次滴加,并且要邊滴加邊振蕩,使二氧化碳被石灰水充分吸收,否則很容易因?yàn)檠b置內(nèi)氣壓過(guò)大而導(dǎo)致橡皮塞被彈出。對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)而言,注意事項(xiàng)太多,學(xué)生在進(jìn)行操作時(shí)常常會(huì)出現(xiàn)橡皮塞彈出的問(wèn)題。而且,該實(shí)驗(yàn)中涉及了兩個(gè)化學(xué)反應(yīng),學(xué)生在理解時(shí)對(duì)石灰水的作用容易產(chǎn)生疑惑,不利于質(zhì)量守恒定律的分析。該裝置雖然可行,但不適合進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

為了使實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)、安全可靠,進(jìn)行了如圖4的改進(jìn)。在錐形瓶?jī)?nèi)放入少量石灰石,在注射器內(nèi)加入一定量的稀鹽酸,實(shí)驗(yàn)時(shí)將稀鹽酸注入錐形瓶中,反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳使錐形瓶?jī)?nèi)氣壓變大,注射器活塞被彈起。該裝置最大的優(yōu)點(diǎn)就是注射器所起的作用:(1)存放并滴加鹽酸;(2)利用注射器活塞移動(dòng)產(chǎn)生空間儲(chǔ)存反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w;(3)注射器的活塞移動(dòng)不會(huì)導(dǎo)致整套裝置在空氣中所受到的浮力變大;(4)避免使用石灰水吸收二氧化碳,導(dǎo)致講解質(zhì)量守恒定律時(shí)因分析石灰水的作用而重點(diǎn)偏離。

綜上,圖4裝置最適合進(jìn)行驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

二、定量研究圖4裝置所需的儀器規(guī)格和鹽酸濃度

上教版教材上關(guān)于圖4裝置的實(shí)驗(yàn)只要求石灰石用量5g、鹽酸用量5mL,對(duì)于鹽酸濃度、錐形瓶、注射器和托盤天平的規(guī)格均沒(méi)有具體要求。但是,要使該實(shí)驗(yàn)安全進(jìn)行,儀器規(guī)格和鹽酸濃度的選擇有一定的要求。下面通過(guò)實(shí)驗(yàn)討論鹽酸濃度和儀器規(guī)格的選擇。

1. 注射器、錐形瓶、托盤天平規(guī)格的選擇

(1)注射器規(guī)格的選擇

市售注射器的規(guī)格一般有10mL、20mL、30mL、50mL和100mL。根據(jù)理論計(jì)算,5mL濃度為1∶4的鹽酸與足量石灰石充分反應(yīng),得到的二氧化碳的體積約為130mL左右。但是考慮到藥品不可能全反應(yīng)完,且100mL注射器組裝后裝置頭重腳輕,所以選擇50mL注射器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

注射器要注意選擇活塞與針筒壁摩擦較小的,否則可能會(huì)因?yàn)榛钊苿?dòng)不暢而導(dǎo)致橡皮塞被彈出。

(2)錐形瓶規(guī)格的選擇

中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室一般配備100mL和250mL兩種規(guī)格的錐形瓶。

使用100mL的錐形瓶、50mL的注射器,濃度為1∶4的鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到注射器活塞迅速上升,很快超過(guò)50mL刻度線上升到超過(guò)60mL的位置(60mL無(wú)刻度,估算的),停留一段時(shí)間后橡皮塞被彈出。

使用250mL的錐形瓶、50mL注射器,濃度為1∶4的鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到注射器活塞隔幾秒后再開(kāi)始上升,停留在約40mL處超過(guò)1分鐘,振蕩錐形瓶后活塞又開(kāi)始上升,停留在約60mL(估算)處較長(zhǎng)時(shí)間。

兩組實(shí)驗(yàn)對(duì)比,選擇250mL的錐形瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)更安全。

(3)托盤天平規(guī)格的選擇

由于250mL錐形瓶加上注射器和藥品,總質(zhì)量會(huì)超過(guò)100g,需要使用量程為200g或500g的托盤天平才能完成實(shí)驗(yàn)。

2. 鹽酸濃度的選擇

選用1∶2、1∶4、1∶6三種濃度的鹽酸進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),裝置選用250mL的錐形瓶、50mL注射器。

使用1∶2的鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),注射器活塞迅速上升,最終橡皮塞被彈出。

使用1∶4的鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),注射器活塞隔幾秒后再開(kāi)始上升,停留在約40mL處超過(guò)1分鐘,振蕩錐形瓶后活塞又開(kāi)始上升,停留在約50mL處1~2分鐘,活塞繼續(xù)上升,最后停留在約60mL(估算)處較長(zhǎng)時(shí)間。

使用1∶6的鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),注射器活塞1分鐘后才開(kāi)始上升,停留在約25mL刻度處,振蕩后緩慢上升,停留在約35mL處,隔1~2分鐘后又繼續(xù)上升,重復(fù)上述過(guò)程,最終停留在約60mL(估算)處。

綜上,使用濃度為1∶2的鹽酸與石灰石反應(yīng),注射器活塞很容易被彈出,實(shí)驗(yàn)存在一定的危險(xiǎn)。

使用濃度為1∶4的鹽酸,注射器活塞上升的現(xiàn)象明顯,在一定的時(shí)間里活塞不會(huì)被彈出,比較安全。但是如果放置過(guò)長(zhǎng)時(shí)間,活塞還是有可能被彈出,所以在實(shí)驗(yàn)完成后一定要學(xué)生將橡皮塞取下,防止二氧化碳不斷產(chǎn)生而導(dǎo)致活塞被彈出。

使用濃度為1∶6的鹽酸,所需時(shí)間較長(zhǎng),但是實(shí)驗(yàn)相對(duì)更安全,所以進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時(shí)建議使用該濃度的鹽酸。安全起見(jiàn),實(shí)驗(yàn)完成后也要求將橡皮塞取下。

3. 小結(jié)

該實(shí)驗(yàn)建議使用250mL錐形瓶、50mL注射器、200g量程的托盤天平、濃度為1∶4或1∶6的鹽酸。

有些學(xué)校因?yàn)闂l件所限,200g天平的數(shù)量不夠開(kāi)展學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),需要將裝置和藥品的總質(zhì)量控制在100g以下,這種情況下只能使用100mL的錐形瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn),此時(shí),應(yīng)該將石灰石和鹽酸的用量減半,實(shí)驗(yàn)才能夠安全進(jìn)行。

2012上教版中學(xué)化學(xué)教材在實(shí)驗(yàn)的設(shè)置、內(nèi)容、數(shù)量以及形式等方面較以往都有了很大的改變,化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)隨著新課程的實(shí)施進(jìn)行相應(yīng)的改革和創(chuàng)新。目前教材上很多演示實(shí)驗(yàn)都變?yōu)閷W(xué)生實(shí)驗(yàn)。對(duì)于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),一般要求原料易得、操作簡(jiǎn)便、安全性高,對(duì)于質(zhì)量守恒定律實(shí)驗(yàn)的研究也是本著這一原則進(jìn)行的,一線的化學(xué)教師應(yīng)該在教學(xué)過(guò)程中不斷發(fā)揮聰明才智,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),使得實(shí)驗(yàn)更適合學(xué)生進(jìn)行操作。

參考資料

[1] 人教社課程教材研究所,化學(xué)課程教材研究開(kāi)發(fā)中心. 義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)·化學(xué)(九年級(jí)上冊(cè))[M]. 北京:人民教育出版社,2009

篇(3)

本節(jié)教學(xué)目的:

1、過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定,使學(xué)生理解質(zhì)量守恒定律的原因,能用質(zhì)量守恒定律解釋和說(shuō)明一些化學(xué)現(xiàn)象和化學(xué)事實(shí)。

2、初步培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)方法來(lái)定量研究問(wèn)題和分析問(wèn)題的能力。

本節(jié)重點(diǎn)難點(diǎn):

對(duì)質(zhì)量守恒定律涵義的理解和運(yùn)用。正確觀察分析有關(guān)的實(shí)驗(yàn)是理解質(zhì)量守恒定律的關(guān)鍵。應(yīng)用質(zhì)量守恒定律,要注意定律中的關(guān)鍵詞語(yǔ)"參加化學(xué)反應(yīng)的"、"生成的"、"質(zhì)量總和"、一方面要注意到未參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量不能算在參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量總和中,未參加反應(yīng)的或反應(yīng)剩余的物質(zhì)質(zhì)量不能算在生成的物質(zhì)的質(zhì)量總和中。另一方面還要注意到參加反應(yīng)的全部物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的全部物質(zhì)的質(zhì)量總和。根據(jù)質(zhì)量守恒定律,求反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量,駁斥偽科學(xué)的錯(cuò)誤論點(diǎn)、推斷物質(zhì)的組成元素及化學(xué)式.

核心知識(shí)

1.質(zhì)量守恒定律涵義:參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和.例如:參加反應(yīng)P和O2的質(zhì)量總和等于生成物P2O5的質(zhì)量.

2.解釋:化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類沒(méi)有改變,原子的個(gè)數(shù)沒(méi)有增減,原子質(zhì)量也沒(méi)有改變,因此質(zhì)量守恒.

3.實(shí)質(zhì):參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的分子被分裂成原子,原子重新排列組合成新的分子過(guò)程.

典型例題

例1若有a克KClO3與b克MnO2的混合物,加熱到質(zhì)量不再減少為止,得到剩余固體c克,則反應(yīng)生成O2的質(zhì)量是克,同時(shí)會(huì)生成氯化鉀克.

分析KClO3在MnO2催化作用下生成KCl和O2,而MnO2在化學(xué)反應(yīng)前后其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不改變.剩余固體是KCl和MnO2的混合物,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,MO2=MKClO3-MKCl

解答(a+b-c)克(c一b)克

例2將一定質(zhì)量的鎂條在空氣中點(diǎn)燃,完全燃燒后,生成MgO的質(zhì)量與鎂條相比,是不變,增大還是減小?為什么?

分析Mg在空氣中與O2化合生成M,遵循質(zhì)量守恒定律.Mg+O2MgO

解答增大.根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)后生成MgO的質(zhì)量,必定等于鎂條的質(zhì)量和參加反應(yīng)的氧氣質(zhì)量之和,所以MgO的質(zhì)量比鎂條的質(zhì)量增大了.

例3化學(xué)反應(yīng)前后肯定沒(méi)有變化的是()①原子的數(shù)目②分子的數(shù)目③元素的種類④參加化學(xué)反應(yīng)各物質(zhì)的質(zhì)量總和⑤物質(zhì)的種類⑥原子的種類A①④⑥B.①③⑤C.①③④⑥D(zhuǎn).①③④⑤⑥

分析質(zhì)量守恒定律的實(shí)質(zhì)是參加化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的分子被分裂成原子,原子重新排列組合成新的分子的過(guò)程.故反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目、各物質(zhì)質(zhì)量總和、元素的種類不變.

解答選C.

例4某物質(zhì)在氧氣中燃燒后只生成水和二氧化碳,關(guān)于該物質(zhì)的組成,下列說(shuō)法中正確的是()A.一定含有C、H、O三種元素B.一定含有C、H元素,不含O元素C.一定含有C、H元素,可能含有O元素D.可能含有C、H、O元素

篇(4)

1.應(yīng)用質(zhì)量守恒定律判斷物質(zhì)的化學(xué)式

例1:某物質(zhì)R與水和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)為2R+2H2O+7O2=2FeSO4+2H2SO4,推斷R的化學(xué)式為( )

A、FeS B、Fe2S3 C、FeO D、FeS2

解析:解答本題的依據(jù)是化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變。因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)后有兩個(gè)Fe四個(gè)S,四個(gè)H,十六個(gè)O而反應(yīng)前四個(gè)H,十六個(gè)O,所以2R中有兩個(gè)Fe四個(gè)S,一個(gè)R中有一個(gè)Fe兩個(gè)S。答案 D FeS2

評(píng)析:本題考查學(xué)生對(duì)質(zhì)量守恒定律的準(zhǔn)確理解,解題的關(guān)鍵是把握兩個(gè)微觀不變,即原子的種類、原子的數(shù)目不變。

跟蹤練習(xí)一:在食鹽中加入KIO3有益于防治地方性甲狀腺腫大。檢驗(yàn)食鹽中是否含有KIO3,可利用化學(xué)反應(yīng):5X+KIO3+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,其中X的化學(xué)式為( )

A、HI B、KI C、I2O5 D、HIO3

2.根據(jù)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量變化判斷反應(yīng)類型

例2:在一密閉容器內(nèi)有M、N、P、Q四種物質(zhì),在一定條件下充分反應(yīng),測(cè)得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下:

物質(zhì)MNPQ

反應(yīng)前質(zhì)量/g244.481.2

反應(yīng)后質(zhì)量/g5.6040待測(cè)

試判斷該密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的基本類型是( )

A、化合反應(yīng) B、分解反應(yīng)

C、置換反應(yīng) D、復(fù)分解反應(yīng)

解析:因?yàn)樵谝幻荛]容器內(nèi)反應(yīng),反應(yīng)前的總質(zhì)量等于反應(yīng)后的總質(zhì)量,所以待測(cè)值是10,由表格提供的信息,N是反應(yīng)物,M、P、Q質(zhì)量增加是生成物。答案B 分解反應(yīng)。

評(píng)析:通過(guò)圖表提供的信息考查學(xué)生對(duì)質(zhì)量守恒定律的準(zhǔn)確理解,解題關(guān)鍵是算出待測(cè)值,準(zhǔn)確判斷所給物質(zhì)是反應(yīng)物還是生成物。

跟蹤練:一密閉容器中,盛放A.B.C三種物質(zhì)各30g,經(jīng)電火花引燃,充分反應(yīng)后,各物質(zhì)質(zhì)量變化如下:

物質(zhì)ABC新物質(zhì)D

反應(yīng)前質(zhì)量/g3030300

反應(yīng)后質(zhì)量/g待測(cè)33022

關(guān)于此反應(yīng),下列不正確的是:( )

A、C物質(zhì)中所含元素種類是A、B、D中所有元素種類之和

B、該變化是分解反應(yīng)

C、變化后待測(cè)的A為5g

D、A物質(zhì)有可能是單質(zhì)

3.根據(jù)質(zhì)量守恒定律推測(cè)物質(zhì)的組成

例3:生物的呼吸作用表示為有機(jī)物+氧氣二氧化碳+水。以下關(guān)于有機(jī)物組成元素推斷正確的是( )

A、只含碳元素

B、只含碳元素和氫元素

C、一定含碳、氫和氧元素

D、一定含有碳元素和氫元素,可能含有氧元素

解析:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后元素種類不變,反應(yīng)后共碳、氫和氧元素三種元素,反應(yīng)前氧氣只提供氧元素,那么有機(jī)物中必定含碳元素和氫元素,可能含氧元素。答案D

評(píng)析:本題考查學(xué)生對(duì)質(zhì)量守恒定律的宏觀理解,解題的關(guān)鍵是把握兩個(gè)宏觀不變中的元素種類不變。

跟蹤練習(xí)三:已知石蠟是蠟燭的主要成分,蠟燭在空氣中完全燃燒后的產(chǎn)物是CO2和H2O,判斷石蠟中一定含有元素,可能含有元素。

4.根據(jù)質(zhì)量守恒定律求反應(yīng)物或生成物質(zhì)量

例4:加熱2.45g氯酸鉀和0.8g二氧化錳的混合物,完全反應(yīng)后得氯化鉀1.49g,同時(shí)生成氧氣的質(zhì)量為g。

解析:本題可通過(guò)質(zhì)量守恒定律直接計(jì)算得出,由質(zhì)量守恒定律知,參加反應(yīng)的氯酸鉀的質(zhì)量等于生成的氯化鉀和氧氣的質(zhì)量,所以氧氣的質(zhì)量是0.96g。

評(píng)析:本題考查學(xué)生對(duì)質(zhì)量守恒定律的準(zhǔn)確理解。解題關(guān)鍵是抓住“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。”

跟蹤練習(xí)四:6g鋁在足量氧氣中完全燃燒,生成氧化鋁的質(zhì)量( )

A、小于6g B、大于6g

C、等于6g D、無(wú)法確定

5.根據(jù)質(zhì)量守恒定律求反應(yīng)物或生成物中某一物質(zhì)的質(zhì)量

例5:在化學(xué)反應(yīng)A+2B=2C+D中,6gA和8gB恰好完全反應(yīng),生成9gD。若反應(yīng)生成15gC,則參加反應(yīng)的A的質(zhì)量為( )

A、18g B、24g C、12g D、16g

解析:根據(jù)質(zhì)量守恒定律知,6gA和8gB恰好完全反應(yīng)生成C和D的質(zhì)量也是14g,D的質(zhì)量是9g,那么C的質(zhì)量是5g。若反應(yīng)生成15gC,參加反應(yīng)的A的質(zhì)量也應(yīng)是6g的3倍,答案A.18g

評(píng)析:此題考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合能力和應(yīng)用能力。利用已知物質(zhì)的質(zhì)量比求解某物質(zhì)的質(zhì)量時(shí),與化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)無(wú)關(guān)。

篇(5)

關(guān)鍵詞:質(zhì)能方程;能量守恒定律;質(zhì)量守恒定律;矛盾

中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2016)11-0036-3

1 問(wèn)題的提出

能量守恒定律指出,在能量轉(zhuǎn)換和傳遞過(guò)程中能量的總量恒定不變;質(zhì)量守恒定律指出,在任何與周圍隔絕的物質(zhì)系統(tǒng)(孤立系統(tǒng))中,不論發(fā)生何種變化或過(guò)程,其總質(zhì)量保持不變;而愛(ài)因斯坦相對(duì)論動(dòng)力學(xué)的一個(gè)著名結(jié)論是質(zhì)能方程:E=mc2,此方程表明物質(zhì)的質(zhì)量虧損對(duì)應(yīng)著一定的能量損失。

問(wèn)題一:在核反應(yīng)中,能量是哪來(lái)的?釋放之前是以什么能的形式存在的?根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程,核反應(yīng)前后,總質(zhì)量有損失,可以根據(jù)質(zhì)能方程算出釋放的核能,難道是質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量了嗎?

問(wèn)題二:化學(xué)反應(yīng)中會(huì)有能量的變化,而根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程可知,能量的變化必然會(huì)有質(zhì)量的變化,那為什么反應(yīng)前后質(zhì)量還守恒呢?

問(wèn)題三:假設(shè)有一高溫物體,質(zhì)量為m ,放在低溫環(huán)境中,該物體必然向外散熱,輻射出能量,那么該物體的能量必然變少,根據(jù)質(zhì)能方程,質(zhì)量也會(huì)減少。但是,我們卻認(rèn)為,該物體的質(zhì)量是守恒的,這怎樣解釋?

這些問(wèn)題是否說(shuō)明能量守恒定律和質(zhì)量守恒定律是錯(cuò)誤的?或者說(shuō)不是普適定律?

2 守恒定律的科學(xué)表述

質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律、電荷守恒定律是自然界的三大守恒定律。

質(zhì)量守恒定律是俄國(guó)科學(xué)家羅蒙諾索夫于1756年最早發(fā)現(xiàn)的。在化學(xué)反應(yīng)中,參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和,這個(gè)規(guī)律就叫做質(zhì)量守恒定律,也稱物質(zhì)不滅定律。它是自然界普遍存在的基本定律之一。20世紀(jì)初[1],德國(guó)和英國(guó)化學(xué)家分別做了精確度極高的實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量變化小于一千萬(wàn)分之一,這個(gè)誤差是在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍之內(nèi)的,從而使質(zhì)量守恒定律確立在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上。同樣的,在物理變化中物體的總質(zhì)量也保持不變,如把糖溶解在水里,則溶液的質(zhì)量將嚴(yán)格地等于糖的質(zhì)量和水的質(zhì)量之和。大量實(shí)驗(yàn)證明,不論如何分割或溶解,物體的質(zhì)量具有不變性。

能量守恒定律也稱為熱力學(xué)第一定律[2],是指在一個(gè)封閉(孤立)系統(tǒng)的總能量保持不變。其中,總能量一般說(shuō)來(lái)不只是動(dòng)能與勢(shì)能之和,而是靜止能量(固有能量)、動(dòng)能、勢(shì)能三者的總量。能源在一定條件下可以轉(zhuǎn)換成人們所需要的各種形式的能量。例如,煤燃燒后放出熱量,可以用來(lái)取暖做飯;可以用來(lái)生產(chǎn)蒸汽,推動(dòng)蒸汽機(jī)工作,將熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽娔苡挚梢酝ㄟ^(guò)電動(dòng)機(jī)等用電器轉(zhuǎn)換為機(jī)械能、熱能等。所有能量轉(zhuǎn)換都遵循能量守恒定律。能量守恒定律指出:“自然界的一切物質(zhì)都具有能量,能量既不能創(chuàng)造也不能消滅,而只能從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式,從一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體,在能量轉(zhuǎn)換和傳遞過(guò)程中能量的總量恒定不變。”

對(duì)于中學(xué)生來(lái)說(shuō),在經(jīng)典力學(xué)的范圍內(nèi)對(duì)質(zhì)量守恒定律、能量守恒定律的內(nèi)容是很容易理解掌握的。

3 質(zhì)能方程的本質(zhì)

在高中物理選修3-4第十五章《相對(duì)論的誕生》中講到,愛(ài)因斯坦在1905年撰寫的《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)啟發(fā)性觀點(diǎn)》論文中根據(jù)狹義相對(duì)論原理及洛倫茲變換,經(jīng)過(guò)高等數(shù)學(xué)推導(dǎo),劃時(shí)代地導(dǎo)出了相對(duì)論動(dòng)力學(xué)的一個(gè)著名結(jié)論――質(zhì)能關(guān)系:E=mc2。質(zhì)能關(guān)系式從理論上預(yù)言了核能釋放及原子能利用和原子彈研制的可能性[3]。在實(shí)際應(yīng)用中,常用其變化量的表達(dá)式:ΔE=Δmc2,質(zhì)量虧損時(shí),即當(dāng)質(zhì)量減少Δm,就意味著要釋放出ΔE=Δmc2的巨大能量,此式被稱為改變世界的方程。

質(zhì)能方程有三種表達(dá)形式 :

1.E0=m0c2,式中的m0為物體的靜止質(zhì)量,m0c2為物體的靜止能量。中學(xué)物理教材中所講的質(zhì)能方程含義與此表達(dá)式相同,通常簡(jiǎn)寫為ΔE=Δmc2。

2.Ev=mvc2,式mvc2為物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的總能量,即物體的靜止能量和動(dòng)能之和。

3.ΔE=Δmc2,式中的Δm通常為物體靜止質(zhì)量的變化,即質(zhì)量虧損。ΔE為物體靜止能量的變化。這種表達(dá)形式最常用,也是學(xué)生最容易產(chǎn)生誤解的表達(dá)形式,難道是物質(zhì)的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量了嗎?

相對(duì)論力學(xué)指出,物體有總能量,也有靜止能量[4]。粒子的總能量包含靜止能量和運(yùn)動(dòng)能量。物體的靜止能量是它的總內(nèi)能,包括分子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、分子間相互作用的勢(shì)能、使原子與原子結(jié)合在一起的化學(xué)能、原子內(nèi)使原子核和電子結(jié)合在一起的電磁能,以及原子核內(nèi)質(zhì)子、中子的結(jié)合能……物體靜止能量的揭示是相對(duì)論最重要的推論之一,它指出,靜止粒子內(nèi)部仍然存在著運(yùn)動(dòng)。一定質(zhì)量的粒子具有一定的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)能量,反過(guò)來(lái),帶有一定內(nèi)部運(yùn)動(dòng)能量的粒子就表現(xiàn)出有一定的慣性質(zhì)量。在基本粒子轉(zhuǎn)化過(guò)程中,有可能把粒子內(nèi)部蘊(yùn)藏著的全部靜止能量釋放出來(lái),變?yōu)榭梢岳玫膭?dòng)能。由此可見(jiàn),在相對(duì)論力學(xué)中,能量和質(zhì)量只不過(guò)是物體力學(xué)性質(zhì)的兩個(gè)不同方面而已。

愛(ài)因斯坦推導(dǎo)出質(zhì)能方程之前,人們都認(rèn)為質(zhì)量和能量是兩個(gè)概念,他們之間是沒(méi)有關(guān)聯(lián)的。質(zhì)能方程所包含的,是關(guān)于原子核的反應(yīng)過(guò)程中質(zhì)量和能量的轉(zhuǎn)換。在相對(duì)論力學(xué)中指出,物體以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m與靜止時(shí)的質(zhì)量m0之間有以下關(guān)系:

此式表明物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的質(zhì)量m總要大于靜止時(shí)的質(zhì)量m0。微觀粒子的運(yùn)動(dòng)速度很高,它的質(zhì)量明顯地大于靜止質(zhì)量,在核反應(yīng)中,這個(gè)現(xiàn)象必須考慮。

4 質(zhì)能方程在更為寬泛的領(lǐng)域揭示了質(zhì)量守恒與能量守恒的正確性

當(dāng)一組粒子構(gòu)成復(fù)合物體時(shí),由于各粒子之間有相互作用能以及有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能,因而,當(dāng)物體整體靜止時(shí),它的總能量一般不等于所有粒子的靜止能量之和,兩者之差稱為物體的結(jié)合能。與此對(duì)應(yīng),物體的靜止質(zhì)量亦不等于組成它的各粒子的靜止質(zhì)量之和,兩者之差稱為質(zhì)量虧損,質(zhì)量虧損與結(jié)合能之間有關(guān)系:ΔE=Δmc2。由于在中學(xué)物理教材中,對(duì)此式的解釋較淺,因此,有些學(xué)生就誤認(rèn)為,核反應(yīng)過(guò)程中,質(zhì)量不再守恒,且少掉的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量了。

問(wèn)題一釋疑:在核反應(yīng)中,釋放的核能是原子核的靜止能量的一部分,即原子核內(nèi)核子的強(qiáng)相互作用的核能等轉(zhuǎn)化成了發(fā)射粒子的動(dòng)能和勢(shì)能,但總能量守恒;此外核反應(yīng)前后,原子核有質(zhì)量虧損,由于發(fā)射的微觀粒子高速飛出而質(zhì)量增大,其增大質(zhì)量就是原子核質(zhì)量虧損,但總質(zhì)量仍然守恒。質(zhì)能方程反應(yīng)的就是質(zhì)量虧損與所釋放核能的數(shù)量關(guān)系。

問(wèn)題二釋疑:通常情況下,質(zhì)量守恒是在低速條件下的靜止質(zhì)量守恒,化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒就是這種情況;化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,沒(méi)有涉及到物體的微觀靜止能量與運(yùn)動(dòng)能量的變化,因而不用愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程去解釋。可用宏觀經(jīng)典力學(xué)能量守恒理論解釋。可以說(shuō),化學(xué)變化只能改變物質(zhì)的組成,但不能創(chuàng)造物質(zhì),也不能消滅物質(zhì),所以質(zhì)量守恒定律又稱物質(zhì)不滅定律。

(下轉(zhuǎn)第40頁(yè))

(上接第37頁(yè))

問(wèn)題三釋疑:對(duì)于高溫物體的熱輻射,是物體由于具有溫度而輻射電磁波的現(xiàn)象。是一種物體用電磁輻射的形式把熱能向外散發(fā)的熱傳導(dǎo)方式。它不依賴任何外界條件而進(jìn)行,這是熱的三種主要傳導(dǎo)方式之一。我們所說(shuō)的其質(zhì)量守恒,仍然是低速條件下的靜止質(zhì)量守恒,沒(méi)有考慮能量減少引起的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量變化。實(shí)際上,輻射能量的同時(shí)是有質(zhì)量虧損的,物體的一部分質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了光子的質(zhì)量。

此外,原子核衰變時(shí)放出能量,其總質(zhì)量也是減小的。原子核衰變時(shí)釋放的α粒子、β粒子、中子、質(zhì)子、核子團(tuán)等的動(dòng)能即來(lái)自于衰變前后質(zhì)量虧損對(duì)應(yīng)的核能。

可見(jiàn),質(zhì)能方程把質(zhì)量和能量的關(guān)系表達(dá)了出來(lái),并沒(méi)有違背能量守恒定律和質(zhì)量守恒定律。質(zhì)能方程表明,物體的質(zhì)量是它所含能量的量度,質(zhì)能方程將經(jīng)典力學(xué)中彼此獨(dú)立的質(zhì)量守恒和能量守恒定律結(jié)合起來(lái),成了統(tǒng)一的“質(zhì)能守恒定律”,它充分反映了物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一性。一方面,任何物質(zhì)系統(tǒng)既可用質(zhì)量m來(lái)標(biāo)志它的數(shù)量,也可用能量E來(lái)標(biāo)志它的數(shù)量;另一方面,一個(gè)系統(tǒng)的能量減少時(shí),其質(zhì)量也相應(yīng)減少,另一個(gè)系統(tǒng)接受而增加了能量時(shí),其質(zhì)量也相應(yīng)地增加。質(zhì)能方程在更為寬泛的領(lǐng)域揭示了質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律的正確性。

參考文獻(xiàn):

[1]課程教材研究所.化學(xué)?九年級(jí)上冊(cè)[M].北京:人民教育出版社,2012.

[2]肖德武.能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)[J].科學(xué)與文化,2007(11):51.

篇(6)

【關(guān)鍵詞】初中化學(xué) 課程教學(xué) 質(zhì)量守恒定律

中圖分類號(hào):G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.01.011

在初中化學(xué)課程教學(xué)中,質(zhì)量守恒定律教學(xué)占據(jù)著重要的教學(xué)地位,發(fā)揮著重要的教學(xué)作用,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行守恒定律原理、知識(shí)的學(xué)習(xí)和分析,一方面可以擴(kuò)充學(xué)生的化學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備,提升學(xué)生的化學(xué)課程學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)水平,利用質(zhì)量守恒定律解決相關(guān)學(xué)科問(wèn)題,另一方面則可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于化學(xué)知識(shí)的認(rèn)知和理解,提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和綜合能力。

質(zhì)量守恒定律是自然界最基本的定律之一,它的建立使關(guān)于物質(zhì)組成和化學(xué)變化關(guān)系的探索與研究走上了科學(xué)的軌道,有了這個(gè)定律作為基礎(chǔ)和支撐,人們才能夠精確的深入的研究化學(xué)反應(yīng)中各種物質(zhì)之間的關(guān)系。在初中化學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到質(zhì)量守恒定律教學(xué)在整個(gè)化學(xué)教學(xué)體系中所占據(jù)的重要教學(xué)地位,在教學(xué)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生更加全面深入的對(duì)質(zhì)量守恒定律的相關(guān)知識(shí)、原理等,進(jìn)行分析和挖掘,使學(xué)生能夠更加深刻掌握這一化學(xué)基本定律,從而為今后的化學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),創(chuàng)造良好的理論和思維條件。那么在現(xiàn)階段的初中化學(xué)質(zhì)量守恒定律教學(xué)中,教師應(yīng)該如何進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì),實(shí)施教學(xué)過(guò)程,使質(zhì)量守恒定律教學(xué)能夠取得較為理想的教學(xué)效果,實(shí)現(xiàn)初中化學(xué)質(zhì)量守恒定律的教學(xué)目標(biāo)呢?下面我將結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),談?wù)勎覍?duì)這個(gè)問(wèn)題的幾點(diǎn)看法。

首先,教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)量守恒定律教學(xué)時(shí),在教學(xué)展開(kāi)之前應(yīng)該向?qū)W生分析和講解進(jìn)行質(zhì)量守恒定律學(xué)習(xí)的重要性和必要性,對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的心理建設(shè),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,使學(xué)生能夠明確進(jìn)行質(zhì)量守恒定律學(xué)習(xí)的目的和方向,從而避免教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程中所產(chǎn)生的盲目性和隨意性,凸顯教學(xué)和學(xué)習(xí)的指向性和針對(duì)性,從而使學(xué)生能夠集中精力認(rèn)真聽(tīng)講,提升初中化學(xué)質(zhì)量守恒定律教學(xué)的質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

質(zhì)量守恒定律是化學(xué)學(xué)科中的基礎(chǔ)性定律之一,對(duì)于學(xué)生掌握相關(guān)化學(xué)原理,利用該原理進(jìn)行化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和分析等有著十分重要的價(jià)值和意義,但是在現(xiàn)階段的初中化學(xué)教學(xué)中,教師由于受到傳統(tǒng)化學(xué)課程教學(xué)理念和教學(xué)模式的限制和影響,在進(jìn)行質(zhì)量守恒定律教學(xué)時(shí),往往直接向?qū)W生進(jìn)行質(zhì)量守恒定律內(nèi)容的講解和剖析,而很少甚至完全不給學(xué)生喘息和準(zhǔn)備的時(shí)間和機(jī)會(huì)。這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式雖然可以讓教師獲得更為充分的教學(xué)空間和教學(xué)時(shí)間,在有限的課程教學(xué)時(shí)間之內(nèi),向?qū)W生講解更多的關(guān)于質(zhì)量守恒的知識(shí),但是卻使學(xué)生在進(jìn)行質(zhì)量守恒定律學(xué)習(xí)時(shí),容易由于對(duì)該定律的學(xué)習(xí)地位不明晰,不了解學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律的學(xué)習(xí)必要性和學(xué)習(xí)意義,而以一種松懈的、倦怠的學(xué)習(xí)心理和學(xué)習(xí)狀態(tài),進(jìn)行質(zhì)量守恒定律的學(xué)習(xí),從而導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)于散漫、盲目,影響質(zhì)量守恒定律教學(xué)質(zhì)量的提升。

因此針對(duì)這種教學(xué)狀況,教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)量守恒定律教學(xué)之前,應(yīng)該抽出必要的教學(xué)時(shí)間,向?qū)W生進(jìn)行學(xué)習(xí)心理疏導(dǎo)和學(xué)習(xí)心理建設(shè),使學(xué)生能夠清楚地知道進(jìn)行質(zhì)量守恒定律學(xué)習(xí)的重要性,向?qū)W生講解進(jìn)行該定律學(xué)習(xí)對(duì)于化學(xué)方程式的配平、確定物質(zhì)的組成元素、確定物質(zhì)的化學(xué)式、確定兩個(gè)反應(yīng)物是否恰好完全反應(yīng)、在混合物中求得某一純凈物的質(zhì)量等,都有著重要的推導(dǎo)和運(yùn)用價(jià)值,可以說(shuō)質(zhì)量守恒定律貫穿了化學(xué)學(xué)科的所有教學(xué)內(nèi)容,是化學(xué)學(xué)科的重要內(nèi)核之一,通過(guò)教師的這種分析和講解,學(xué)生便可以更加深入的理解進(jìn)行質(zhì)量守恒定律學(xué)習(xí)的意義和作用,找準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量守恒定律學(xué)習(xí)的目標(biāo)和方向,迅速的集中學(xué)習(xí)精力,進(jìn)行入良好的學(xué)習(xí)狀態(tài),進(jìn)而提升初中化學(xué)課程質(zhì)量守恒定律教學(xué)的效果。

其次,教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)量守恒定律教學(xué)時(shí),應(yīng)該為學(xué)生營(yíng)造良好的化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)氛圍和學(xué)習(xí)情境,并且以一種自主探究學(xué)習(xí)的教學(xué)模式作櫓韉跡調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)能動(dòng)性,使學(xué)生能夠更好的被教師所營(yíng)造的學(xué)習(xí)氛圍和學(xué)習(xí)情境所影響和感染,從而融入其中,更好的進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心,引導(dǎo)學(xué)生自主探究和自主分析,提升初中化學(xué)質(zhì)量守恒定律教學(xué)的教學(xué)效率,加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象。在質(zhì)量守恒定律教學(xué)中引用自主探究學(xué)習(xí)模式進(jìn)行教學(xué),對(duì)學(xué)生更好的掌握相關(guān)原理、知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性和創(chuàng)新性思維,有著十分積極的作用,而在自主探究學(xué)習(xí)模式中,教師應(yīng)該為學(xué)生營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍,創(chuàng)設(shè)相關(guān)的學(xué)習(xí)情境,使學(xué)生能夠更好的進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài),進(jìn)行知識(shí)的探究和剖析。

在具體教學(xué)過(guò)程中,教師可以利用有效的課堂導(dǎo)入進(jìn)行教學(xué)情境和教學(xué)氛圍的營(yíng)造,在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)中,教師一方面可以向?qū)W生講述和質(zhì)量守恒定律從相關(guān)的故事、歷史、趣事等,另一方面可以通過(guò)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn),向?qū)W生拋出有關(guān)質(zhì)量守恒定律的問(wèn)題,向?qū)W生詢問(wèn)“為什么發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之后,物質(zhì)的總質(zhì)量有的不變,有的會(huì)增加呢?”從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,這樣學(xué)生便可以跟隨教師的思路和引導(dǎo),提出新的問(wèn)題“在生成新物質(zhì)以后,物質(zhì)的總質(zhì)量跟反應(yīng)前相比是否會(huì)發(fā)生改變呢?”這兩個(gè)問(wèn)題都是和質(zhì)量守恒定律教學(xué)相關(guān)的,并且具有很強(qiáng)的邏輯性和實(shí)踐性,教師便可以根據(jù)學(xué)生所提出的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生積極的進(jìn)行思考和分析,并且?guī)ьI(lǐng)學(xué)生運(yùn)用之前自己所掌握的相關(guān)化學(xué)知識(shí),對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行挖掘和整合,從而使學(xué)生在逐漸深入的自主探究過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)有關(guān)質(zhì)量守恒定律的知識(shí),得出相關(guān)的科學(xué)結(jié)論,進(jìn)而提升初中化學(xué)質(zhì)量守恒定律教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。

篇(7)

關(guān)鍵詞:質(zhì)量守恒定律;電子天平;鎂燃燒;氮化鎂;氫氧化鎂

文章編號(hào):1008-0546(2012)08-0095-01

中圖分類號(hào):G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2012.08.047

一、問(wèn)題提出

人教版九年級(jí)化學(xué)(上)第五單元課題1質(zhì)量守恒定律[實(shí)驗(yàn)5-2] 取一根用砂紙打磨干凈的長(zhǎng)鎂條和一個(gè)石棉網(wǎng),將它們一起放在托盤天平上稱量,記錄所稱的質(zhì)量。在石棉網(wǎng)上方將鎂條點(diǎn)燃,觀察反應(yīng)現(xiàn)象。將鎂條燃燒后的產(chǎn)物與石棉網(wǎng)一起放在托盤天平上稱量,比較反應(yīng)前后的質(zhì)量。

該實(shí)驗(yàn)可行嗎?鎂條燃燒后的產(chǎn)物與石棉網(wǎng)的總質(zhì)量會(huì)比反應(yīng)前的質(zhì)量多嗎?

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:取適量的鎂條連同蒸發(fā)皿和鑷子一起放在電子天平(本實(shí)驗(yàn)采用精確量為0.001g電子天平)上稱量,記錄所稱的質(zhì)量。在蒸發(fā)皿的上方將鎂條點(diǎn)燃,發(fā)現(xiàn)有大量白煙生成。同時(shí)鑷子前端有白色固體附著。蒸發(fā)皿收集到鎂條燃燒后的產(chǎn)物與鑷子一起放在電子天平上稱量,比較反應(yīng)前后的質(zhì)量。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)看,實(shí)驗(yàn)后物質(zhì)總質(zhì)量比反應(yīng)前物質(zhì)總質(zhì)量減少。為什么反應(yīng)后物質(zhì)質(zhì)量反而比反應(yīng)前的少呢?從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象看鎂燃燒有大量白煙生成。白煙的成分是什么?鎂燃燒時(shí)所產(chǎn)生的白色煙霧,那不是氧化鎂,也與氧化鎂無(wú)關(guān)。它的產(chǎn)生原因是:當(dāng)鎂在有限的空氣中燃燒時(shí),除了生成氧化鎂外,同進(jìn)還生成一定數(shù)量的氮化鎂,反應(yīng)式為3Mg+N2■Mg3N2。由于氮化鎂易升華,是典型離子化合物。如果空氣濕度較大,氮化鎂會(huì)與水蒸氣發(fā)生強(qiáng)烈的水解反應(yīng):Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3。氫氧化鎂和氨氣散逸懸浮在氣流中,大量逸出的白煙就是新生成的氫氧化鎂。另外鎂在氧氣中燃燒溫度很高,鎂的熔點(diǎn)648.8℃,沸點(diǎn)1107℃,導(dǎo)致一部分鎂沸騰并同時(shí)與氧氣氮?dú)夥磻?yīng)分別生成氧化鎂和氮化鎂。鎂條燃燒產(chǎn)生大量白煙不僅含有氫氧化鎂還有氧化鎂小顆粒。燃燒后得到的殘留物必然少于理論產(chǎn)值。那么如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證反應(yīng)后生成物的質(zhì)量增多呢?

二、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)目的

質(zhì)量守恒定律是化學(xué)基本定律,是教材重點(diǎn)內(nèi)容。教材中設(shè)計(jì)鎂在空氣中燃燒實(shí)驗(yàn),目的是讓學(xué)生形成認(rèn)知沖突,更全面地理解質(zhì)量守恒定律。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確可信性就非常重要。為此,我對(duì)實(shí)驗(yàn)作了一定的改進(jìn),該實(shí)驗(yàn)便于教師演示,效果明顯。

三、實(shí)驗(yàn)器材選取

鎂在空氣中燃燒時(shí)能夠放出大量的熱和產(chǎn)生很高的溫度,使生產(chǎn)的氧化鎂在高溫下因灼熱發(fā)出強(qiáng)烈的白光,對(duì)教師和學(xué)生視力有一定的危害。所以實(shí)驗(yàn)用量不宜過(guò)大。采用精確度高的電子天平(精確精確量為0.001g)只需取用0.005g左右的鎂就有明顯的效果。實(shí)驗(yàn)符合人性化要求。

本實(shí)驗(yàn)用到的電子天平最大量程僅為100g,采用150mL的塑料瓶代替集氣瓶收集生成物。用鑷子替代坩堝鉗。

玻璃片替代石棉網(wǎng)是防止燃燒生成物溢出。在玻璃片上放置銅片以防止玻璃片炸裂。

四、實(shí)驗(yàn)步驟

1.取一定量的鎂條連同玻璃片、銅片、塑料瓶和鑷子一起放在電子天平上稱量,記錄所稱的質(zhì)量。

2.在酒精燈上將鎂條點(diǎn)燃,塑料瓶罩在鎂條上方(如下左圖)。發(fā)現(xiàn)白煙填充到塑料瓶的中部時(shí),迅速把燃燒的鎂條放在放置在玻璃片上的銅片上,同時(shí)罩上塑料瓶。鎂條燃燒,瓶中充滿大量白煙(如下右圖)。反應(yīng)后的物質(zhì)連同玻璃片、銅片、塑料瓶和鑷子,一起放在電子天平上稱量,分時(shí)間段記錄質(zhì)量。

3.分別取不同質(zhì)量的鎂條重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別填入下表:

從圖表中可以發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)開(kāi)始一段時(shí)間(即熄滅前30s),物質(zhì)總質(zhì)量在不斷減少。這是由于燃燒釋放大量的熱導(dǎo)致部分鎂沸騰變成氣體,并與空氣中氣體發(fā)生反應(yīng)生成氧化鎂和氮化鎂(氮化鎂同時(shí)分解生成氫氧化鎂)以固體小顆粒形式分散到瓶中。實(shí)驗(yàn)后一段時(shí)間(3min以前)質(zhì)量逐漸增大,由于反應(yīng)生成的氧化鎂和氫氧化鎂懸浮于瓶中,隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸沉積在玻璃板上。致使天平示數(shù)不斷升高。3min后天平示數(shù)明顯大于反應(yīng)前質(zhì)量。待白煙消失,氧化鎂和氫氧化鎂全部沉積在玻璃片上,天平示數(shù)不再變化。整個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯,而且電子天平再現(xiàn)了整個(gè)反應(yīng)過(guò)程質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具說(shuō)服力。

參考文獻(xiàn)

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