课题1 质量守恒定律ppt课件教学实录

教学基本信息

课题

是否属于

地方课程或校本课程

学科

相关

领域

教材

教学设计参与人员

设计者

实施者

指导者

课件制作者

其他参与者

姓名

朱琳

朱琳

朱琳

单位

北京市第十一中学

北京市第十一中学

北京市第十一中学

联系方式

13488673020 13488673020

13488673020

化学

无机化学

书名：化学

九年级

上册

出版社：人民教育出版社

学段：

初三第二学期

一瓶可乐说守恒——专题复习

否

年级

九年级

指导思想与理论依据

化学是一门研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。守恒思想在自然科学中是普遍存在的，是定量研究物质化学变化过程中的永恒主题，是学习化学的重要学科思想之一。“守恒观”有多种表述形式，如物料守恒、质量守恒、元素守恒、原子守恒、离子守恒、电子守恒、电荷守恒、能量守恒等等。“守恒观”反映了物质化学变化的本质和规律,在物质发生化学变化过程中遵循质量守恒,由一种物质转化为另一种物质,体现了世界的本质是物质的，任何变化包括化学变化也不能消除物质,只是改变了物质的原有形态或结构。因此在平时的教学中不仅要强化守恒思想，还要培养学生利用守恒思想来解决化学变化的有关具体问题。

化学学科核心素养包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学精神与社会责任。是指学生通过化学课程学习所形成的从化学的视角认识事物、解决问题的思想、观点和方法,即留存在学生头脑中的化学基本观念、关键能力和必备品格。因此借助学生身边的情境和素材,将发展核心素养融人教学活动中,才能将核心素养的培养践行到位。

1

教学背景分析

1.

教学内容

质量守恒定律是初中化学学习阶段重要的定律，也是化学学科最为基础、核心的理论，更是学生进入初中化学学习以来初步开始定量研究化学反应，也是理论性较强的一部分内容。质量守恒定律是学生从定性学习到定量学习化学的转折点，是学生学习化学的分水岭，也是化学方程式书写和定量计算的依据。质量守恒定律的学习将实现学生宏观表征从“质”到“量”的突破，微观表征从“静”到“变”的转化，符号表征从

“孤立”到

“联系”的完善，从而建立宏观－微观－符号表征之间的联系，对初中学生化学思维的形成起到重要作用。

2.课标与考纲分析

（1）课标分析

标准

1.

认识质量守恒定律，能说明化学反应中的质量关系。

2.

能正确书写简单的化学方程式。

3.

能根据化学反应方程式进行简单的计算。

4.

认识定量研究对于化学学科发展的重大作用。

（2）考纲分析

质量守恒定律

1.

从宏观和微观的角度对质量守恒定律做出解释。

2.

能正确书写简单的化学方程式，并进行简单计算。

能够应用质量守恒定律解决实际问题并进行简单计算，在2019年的中考说明中是三颗星的最高要求，也说明了质量守恒定律在初中化学教学中的重要地位。

3.

学生情况

本节课是初三一轮复习中的专题复习课，在本节课前已经复习了质量守恒定律的内容和实验部分，本节课的重点主要在应用质量守恒定律解决实际问题。

【已有知识】

学生知道质量守恒定律的内容，能够书写化学方程式并进行简单的方程式计算。

【学科能力】

学生已经学习了很多化学反应，并能从微粒的角度解释质量守恒定律的本质原因。

【认知方式】

★★★

活动与探究建议

①

实验探究化学反应前后的质量关系。

②用微粒的观点对质量守恒定律做出解释。

2

学生在进行方程式计算的时候总是容易犯错，这说明学生对于化学中宏观、微观、符号之间没有建立起有效的联系。初中学生习惯于从定性的角度来分析化学反应，从定量的角度分析问题的能力相对较弱；学生比较擅长从宏观的角度来分析问题，微观想象能力相对较弱。初中学生学习化学的时间较短，没有建立“守恒观”，不能灵活地运用守恒思想来解决实际问题，也没有形成研究物质组成的一般思路。

4.教学方式

有效问题链

5.教学手段：

定性分析、定量分析、实验设计、小组合作

6.技术准备：

多媒体、磁力扣模型、手机投屏设备

教学目标(内容框架) 素养目标

1.通过学生利用模型表示化学反应的微观历程的活动，逐步建立物质研究的微粒观、变化观、守恒观、元素观，进一步建立宏观-微观-符号之间的联系，发展学生宏观辨识与微观探析的核心素养。

2.通过学生自主设计实验，探究蔗糖的组成，进一步建立科学探究的思路与方法，培养科学探究的多种意识，确保设计的科学性、证据的严谨性，初步形成研究物质组成的一般思路，发展学生的科学探究与证据推理水平以及严谨的科学精神。

3.通过学生了解我国尖端科研成果，激发爱国主义情感，增强民族自尊心和自信心，发挥化学学科的社会责任价值。

4.通过学生完成多个小组合作活动，培养学生团结协作的精神，合作探究的能力，语言表达能力，体会合作学习的快乐。

教学重、难点

教学重点：

1.能够从宏观和微观的角度对质量守恒定律做出解释。

2.运用质量守恒定律解决实际问题。

3.初步形成研究物质组成的一般思路。

教学难点：

3

初步建立守恒观，利用守恒思想解决实际问题。

教学过程(文字描述) 本教学设计以一瓶可乐为引入，并且贯穿整节课始终，将化学反应中的守恒思想为初中学生说清说明，初步建构“守恒观”。利用有效问题链，带领学生一步步深入研究。

引入从“你知道可乐中有什么物质吗？”，学生畅所欲言，并且回答的大多都是非常专业的物质名称，这样引入激发学生对本节课极高的兴趣，从生活走入化学。

环节一中提出“如果说这瓶可乐中有一个几千万年前恐龙身上的碳原子，你觉得可能吗？说明你的理由。”的问题，通过学生从微观原子守恒的角度来解释这样一个自然界碳循环的问题，帮助学生建立微观守恒视角，用微观的视角来分析化学变化。

环节二中学生利用磁力扣模型表示化学反应的微观过程，学生能够从微观的视角了解反应中原子种类、个数、质量都守恒。学生在利用微观示意图进行方程式计算时，能够运用微观的原子守恒，解决方程式计算中是否乘系数的问题，解决了学生的“真问题”，并能够进一步建立宏观-微观-符号的联系，发展学生宏观辨识与微观探析的核心素养，同时形成解决该类中考高频考题的方法和步骤。

环节三中在解决“你知道蔗糖是由哪些元素组成的吗？”该问题的过程中。通过学生设计实验探究蔗糖的元素组成这个活动，帮助学生从宏观守恒的视角认识化学变化。学生设计的实验也是从定性实验，再通过教师引导后设计出定量实验。通过学生回顾探究水的组成课本实验的环节，能够更深刻的理解只确定元素的种类是不够的，还需要了解元素之间的比例关系，才能进行进一步的研究，体会定量实验在研究物质组成中的重要性和必要性。学生思维的深度也从了解表象，逐渐发展到认识本质，并形成研究物质组成的一般思路，从而建立起初高中知识和能力的衔接。

环节四中提出“喝掉一瓶可乐会摄入多少能量？”的问题，学生能够感受到守恒思想无处不在，利用守恒视角关注生活，化学无处不在，该环节又从化学走向生活。我们学习化学的最终目的，还是希望用化学来指导我们更科学健康的生活，深化化学学科的社会责任。

4

教学流程示意

教学过程(表格描述) 教学阶段

引入

教师活动

可乐是我们生活中深受大家喜爱的一种饮料，你知道可乐中有什么物质吗？

【PPT】展示可乐的配料表

【副板书】CO2、糖……

【环节一】

【提问】如果说这瓶可乐中有一个

学生活动

联系实际、思考

回答：有糖、二氧化碳、水、咖啡因……

设置意图

利用学生熟悉的饮料作为这节课明线，增加学生的亲切感。培养学生阅读能力。

回答：

有可能，在化学反应中原子守5 制造认知冲突，强烈的激发学生几千万年前恐龙身上的碳原子，你

觉得可能吗？说明你的理由。

【提示】自然界中碳循环

【提问】发生了那么多复杂的化学变化，原子却还是那个原子，为什么？

【板书】守恒

【环节二】

【活动1】请预测空白处的反应物，并利用磁力扣分别表示出，反应前和反应后两个阶段的微观示意图。说明理由。

【展示】学生的两种答案

【提问】两组有什么不同？哪组更合理？为什么？

【追问】请仔细观察磁力扣的颜色、大小和标注的信息，化学反应中还有什么守恒？

【提示】完善每组的微观示意图

恒。恐龙死后，尸体被微生物分解，可能产生二氧化碳，排放到大气中，这个二氧化碳可能用于制作可乐。

思考

回答：原子守恒

倾听、思考

小组合作，在小黑板上完成活动

答案1 的求知欲，引导学生从微观的角度思考问题。与生物学科融合，打破学科界限。

可乐中适量添加二氧化碳可以提高饮料的口感，而大气中二氧化碳含量过高就会引起温室效应影响环境。但是二氧化碳本身也是一种碳源，如何利用科技手段将二氧化碳资源化、经济化，是世界上很多科技人员研究的课题。

【PPT】我国科学家研制出一种高效催化剂，实现了二氧化碳(CO2)高选择性高稳定性加氢合成甲醇CH3OH（液体燃料），并获得了国际专利。

【PPT】展示反应的微观示意图

引导学生认识事物的两面性，培养学生辩证看问题的能力。 激发爱国主义情感，增强民族自尊心和自信心，发挥化学学科的社会责任价值。

培养学生小组合作精神。

逐步建立物质的

微粒观、变化观、守恒观，进一步发展学生宏观辨识与微观探析的核心素养。

答案2 讨论、思考、选择

解释：在化学反应中原子个数守恒。

观察、思考

回答：原子的种类、个数、质量都守恒。

6

【活动2】如果你是二氧化碳加氢合成甲醇（液体燃料）厂的技术工程师，请根据正确的微观示意图完成下列问题：

【学案】

1.完成上述反应的化学方程式。

2.上述反应中各物质之间存在怎样的比例关系？

3.现收到订购64t甲醇的订单，你应该调配多少原料？请写出计算过程。

【追问】针对问题2 1:3：1:1，表示什么比？

各物质之间还有别的比例关系吗？

为什么氢气在质量比中占6份质量？

【回顾】课前测中发现在方程式计算物质之间质量比时，学生不知道要不要乘以系数。

【解释】方程式系数比就是分子个数比，分子个数关系源自于反应中原子个数、种类的守恒。在化学方程式中，一旦完成配平，各物质之间的比例关系就固定了，其中包括分子个数比和物质的质量比都固定，原因就是化学反应中原子的种类、个数、质量的守恒。

【方法指导】中考高频考题

I观微粒，写符号；II用守恒，列方程；III计算时，成比例

思考、计算、汇报答案

书写化学反应方程式

引导学生利用微观示意图突破化学方程式计算的易错点。

回答：分子个数比

思考

质量比为44:6:32:18

强化学生的计算能力，鼓励学生思考、回答：原子个数、种类、运用化学语言表质量不变

思考、体会

回答：在化学反应中原子（种类、个数、质量）

倾听、体会、理解

的微观历程以及反应中各物质之间的比例关系。

进一步建立宏观-微观-符号之间的联系。

观，利用原子守恒理解化学反应达观点。

初步建立守恒

7

【环节三】

“守恒”帮助我们从微观认识反应历程，了解反应中各物质之间的比聆听、体会

体会守恒思想在反应中的应用。

培养学生读取信息以及应用信息解决问题的能力。

引导学生建立元素观。

进一步培养学生小组合作精神及无私奉献的品格。

通过学生自主设计实验，探究蔗糖的组成，初步建立科学探究的思路与方法，培养科学探究的多例关系。“守恒”还能做什么呢？

可乐中添加了白砂糖，主要成分是蔗糖，你知道蔗糖是由哪些元素组成的吗？

【PPT】资料

1.绿色植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气，葡萄糖进一步转化为蔗糖。

【活动1】请根据资料1猜测蔗糖中含有哪些元素？说明理由。

【追问】你猜测的理由？

【活动2】请根据学案上提供的资料，设计实验方案，探究蔗糖的元素组成。

【PPT】资料

2.蔗糖有可燃性。 3.在一定温度下，蔗糖受热可分解为一种黑色固体单质和一种无色液体。 【提问】同学的方案你同意吗？

阅读、猜测

猜想1.C、H、O 猜想2.C、H 根据质量守恒定律，化学反应中元素种类守恒。

分析资料、分组讨论

汇报各组实验方案

方法1（待改善）

将蔗糖在氧气中燃烧，检验产物有二氧化碳和水，证明蔗糖由C、H、O元素组成。

反驳：氧气参与了反应，无法确认蔗糖中是否含有氧元素。

方法2 让蔗糖受热分解，检验产物中有无色液滴，将无色液体通电分解，检验到氢气和氧气，证明无色液体是水。再将黑色固体燃烧，使生成气体通入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊证明有二氧化碳。证明蔗糖由C、种意识，发展学H、O元素组成。

思考、回答：在化学反应中元8 生的科学探究与

素种类守恒。

证据推理水平。

鼓励学生勇于发现问题，敢于提出质疑，以确保实验设计的科学性、实验证据的严谨性，培养学生严谨的科学精神。

【追问】设计实验的依据是什么？

【PPT】提供资料、药品、装置

资料4.无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝，一般不用做干燥剂。

【实验药品】O2、N2

汇报实验现象和实验结论: 将蔗糖受热分解，无水硫酸铜变蓝，证明有水生成，蔗糖中有H、O元素。

再通入氧气，黑色固体燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，是二氧化碳，证明蔗糖

【提问】利用提供的资料、药品、装置能否完成你设计的实验？请说出实验的现象、结论。

【追问】设计实验的依据是什么？

【追问】反应前玻璃管中有什么物质？是否会干扰试验？如何改进？

【过渡】上述实验的依据是化学反应中元素的种类守恒，那元素的质量是否守恒？

【活动3】请依据化学反应中元素质量守恒设计实验方案，探究蔗糖的元素组成。（提供1g蔗糖和一套实验装置）

中有C元素。

回答：

化学反应中元素种类守恒

有空气，空气中有二氧化碳和水蒸气，干扰试验。实验前先通入一段时间的氮气。

思考、回答：元素质量也守恒

分析资料、分组讨论

汇报各组实验方案

将蔗糖燃烧，测生成水和二氧化碳的质量。计算氢元素和碳元素的质量和与1g蔗糖质量比较。

若等于蔗糖质量，只含C、H；

若小于蔗糖质量，则含C、H、

O。

回答：化学反应中元素的质量

守恒

回答：氧元素的质量

倾听、体会

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体会定性实验与

【追问】实验的依据是什么？

【追问】若C、H元素的质量和小于蔗糖质量，之间的差值是谁的质量呢？

【小结】这个实验方案不仅能确定蔗糖的元素组成，还能计算出各元素之间的比例关系。

【PPT】操作要点

思考、讨论

回答：操作2先通入氮气

定量实验在科学探究中的不同价值。

防止装置中空气的干扰。

1.通入过量O2，使蔗糖充分燃烧。

解释：回答：操作3通入氮气

2.实验前先通入

，再称装置重量。

3.实验后通入

，直到装置质量不变再称重。

4.尾部加装碱石灰干燥管。

解释：使生成的水蒸和二氧化碳气完全被吸收。

倾听、思考、理解

【提问】请将操作2、3补充完整，

并说明理由。

操作的目的是确保吸收的水和二氧化碳中的C、H元素全部来自于蔗糖。

【实验结论】通过实验测定蔗糖是由C、H、O三种元素组成。

【小结】研究物质组成的一般思路

思考、回答：化学反应中元素的种类、质量守恒

回顾、思考

回答：原子的种类、个数、质量，元素的种类质量、参与反应与反应生成的物质总质量。

【追问】通过将未知物质转化成容

深刻体会实验探究的科学性与严谨性。

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易检测的物质，利用检测的结果推测未知物质的组成，这样实验的依据是什么？

【回顾】探究水的组成

【回顾】

本节课环节一、环节二、环节三

【提问】请你谈谈化学反应中都有哪些守恒？

【板书】

思考、回答：元素守恒、质量守恒的本质原因，都是因为在化学反应中原子种类、个数、质量守恒（微观见本质）。

初步形成研究物质组成的一般思

【提问】宏观元素守恒的微观本质是什么？

【小结】初中我们主要从原子、元素、质量的角度来研究守恒，高中我们还将从电子、电荷和能量等等不同的角度来继续研究守恒。

路，发展学生的科学探究与证据推理水平以及严谨的科学精神。

进一步完善守恒观，有意识地建

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立初高中知识的衔接，帮助学生体会学习化学的延续性。

【环节四】

【PPT】展示可乐配料表中的能量值

喝掉这瓶可乐会摄入215千卡的能量，相当于绕天坛跑半圈所消耗的能量。

恒思想在化学与【提问】如果能量摄入过多消耗过生活中的应用。

少会怎么样呢？

同时引导学生对化学反应中能量也是守恒的，那么健康生活方式的多余的能量有可能转化为脂肪储关注。

存在你的身体中。

课堂小结

【提问】经过今天的学习，请你谈一谈“守恒”的能帮我们做些什么？

【总结】“守恒”是我们学习化学中非常重要的一种思想。“守恒”能帮助我们更深刻的认识物质世界，理解自然界的循环；能帮助我们从微观认识反应历程，以及反应中各物质之间的比例关系，从而指导我们的工业生产；能帮助我们研究物质的组成；还能指导我们更科学、更健康的生活。

当然“守恒”还有更多的应用领域，等待着我们去不断学习和探索。

倾听、思考

回答：

1.能帮助我们解题。

2.能帮助我们确定物质的组成。

3.能帮助我们估算摄入和消耗的能量，知道我们健康生活。

……

深刻体会

体会化学在多领域的学科价值及社会价值，激发学生对化学学科学习热情

倾听、思考

重新回到引入环

节，引导学生多

角度认识物质世回答：会变胖

界。深刻体会守

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一瓶可乐说守恒——专题复习

板书设计

学习效果评价设计

评价方式

1.本节课是初三第二学期一轮复习中的专题复习课，采用在上课班级进行课前测和课后测并进行对比分析。在课前测中发现有一类问题出错较高，如下图所示：

像这样给出物质的微观示意图，求在反应中某些微粒的个数比或质量比的问题是近些年来中考中的高频题型，也是学生容易出的题型。而且通过数据分析得出一个十分特别的结论，在授课班级的24人中，课前测中上述题目得分率只有60.9%，其中一对一错的人数有14人之多，而且这是14人全部是第一问计算微粒个数比正确，而计算质量比错误。这样的问卷结果反映出学生会利用质量守恒定律进行配平方程式，但在配平方程式与方程式计算之间没能用“守恒观”建立起联系，而且对质量守恒定律的微观本质理解的不够透彻不能灵活地应用。在宏观、微观、符号三重表征间没能建立起有效的联系。根据这样的调查结果，笔者设计了本节课的多个环节。

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2.在课后测中也出了计算分子个数比、质量比的相似问题，题目如下：

得分率对比：

课前测

课后测

一对一错

14人

5人

得分率

60.9%

80.4%

学生一对一错的人数减少了35.7%，得分率也增加了19.5%，说明通过本节的学习，有很多学生能够利用守恒思想建立起宏观-微观-符号之间的联系，因为化学反应前后原子的种类、个数、质量都守恒，因此方程式计算时必须要乘以物质前的系数以保持原子的三守恒。通过本节课突破此类学生出现的高频易错点，形成解决此类中考高频考题的解题思路和方法，解决学生的“真问题”。

本教学设计与以往或其他教学设计相比的特点

1.

本节课的设计素材是日常生活中十分常见的饮料，从题目“一瓶可乐说守恒”就给学生吊足了胃口，让学生对本节课充满好奇心。整节课都紧紧围绕这瓶“可乐”进行研究是明线，在课程的每个环节中学生需要不断运用“守恒思想”来解决实际问题为暗线。学生运用微观原子守恒解决“可乐中可能有恐龙身上的碳原子”的问题；运用宏观元素守恒解决“可乐中蔗糖的组成”问题；运用能量守恒关注生活与健康问题。学生能够体会学习化学不仅“有趣”，而且“有用”，课程中不断切换角度，又惊喜连连。学生从多角度、动态地分析化学变化，运用守恒思想解决实际问题，提升化学学科素养。

2.

在初中的化学教学中往往比较强调的是质量守恒定律的内容及应用，本节课将质量守恒定律的复习提升到学生“守恒观”的建构。这是因为笔者认为化学思想观念与化学知识相比,具有更大的稳定性和普遍适用性，化学守恒观是贯穿整个化学学科始终的化学基本观念,是化学基本观念最本质的部分,从守恒视角认识和解决相关的实际问题是学生学习化学后应掌握的重要思维方式，也是真正落实化学学科核心素养的关键所在。

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3.

在环节三中分析蔗糖的组成活动中，学生运用元素种类守恒设计了实验，证明蔗糖的组成，在教师的引导下，学生从元素质量守恒的角度也设计出了实验，证明蔗糖的组成。学生能够深刻的体会到两种设计方案的不同，体会定量实验在研究化学反应中的意义和价值。通过这样的设计，学生的思维深度和广度都有了很大提升，最后形成研究物质组成的一般思路，将整节课推向高潮。本环节不仅注重学生学习方法的培养，还填补了初中研究物质一般思路的空白，培养学生定性与定量的化学思维，帮助学生建构模型，发展学生证据推理与模型认知的学科素养，也帮助学生建立起初高中知识和能力上的衔接。

4.

从本节课课前测和课后测的统计数据中可以得出，通过本节课的学习实际提升了解决中考中高频考题的方法和策略。学生今后再遇到微观示意图计算微粒个数比、质量比的问题，可以套用该方法：I

观微粒、写符号

II

用守恒、列方程

III

计算时、成比例

解决学生的真问题，提高学生应试技巧，真正让方法和策略落地生根。

5.

整节课设置多个有效问题链，环环相扣，问题有趣又生动，制造认知冲突，激发学生探究的欲望，不仅提高课堂效率，又让学生体会到化学复习课并不是枯燥的重复知识，而是要站在更高的角度去认识问题、思考问题、解决问题，让化学学起来更轻松。以问题、任务为驱动，给予学生足够的发挥空间，启发学生探索和发现，激发学生思维，提出的问题有“深度”，学生的思维深度就有保障，知识的广度也有保障，初三化学复习课的课堂效率也有保障。

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