质量守恒定律实验改进与创新

对“质量守恒定律”教学的思考和改进吉水县尚贤中学郭海军质量守恒定律是中学化学基本原理之一，是学生们学好化学计算的基础。

课堂上，我改变传统的教学方法，以学生为主体，由教师提出问题，让学生自己猜想，设计实验，再合作探究实验，最后得出结论，从而达到学习的目的。

在课堂的引入时先复习旧知，我提出问题:“分别从宏观和微观两个角度说说物理变化与化学变化之间的区别？”学生似乎不用经过思考，不约而同地说:“物理变化过程中没有新的物质生成，而化学变化过程中有新的物质生成；从微观上看，物理变化中构成物质的分子没有变化，化学变化中分子被分成原子，原子再重新组合成新分子，新分子再聚集成新物质。

”我紧追:“物质经过化学变化，生成了新的物质，那么反应前后反应物和生成物的总质量相等吗？你的猜想是（相等或不相等），能设计设计实验来验证吗？”，于是同学们就讨论开来了。

我趁学生思维还比较活跃，演示大理石+稀盐酸→氯化钙+水+二氧化碳中，测得反应后物质质量减小了，我问：为什么？同学们立即想到反应中有气体跑出。

追问：如果反应中气体不跑出，化学反应前后各物质质量总和，你如何改进这个实验？对反应实验方案改进的讨论，教师只作引导。

让学生用改进的实验装置尝试重做实验，得出反应前后测得的总质量值也保持不变。

通过此实验，同学们明白了“反应物和生成物”的总质量相等的具体含义。

在课堂上我还特意鼓励学生设计改进实验。

这次学生的实验探究我没有用课本的实验（白磷和氧气的反应、铁与硫酸铜的反应），主要有三个因素：1.实验操作麻烦，加上学生动手能力不强，可能对于反应的总质量和生成物的总质量相等的结论会猜疑。

2.白磷燃烧生成的白烟会刺激人体呼吸道，在空气中与水蒸气反应生成剧毒物质污染空气；3.有些实验现象还不够明显，怕误导学生，从而我用硫酸铜与氢氧化钠反应前后物质质量的测定来取代课本的实验。

我设计这个实验，只要是学生操作起来简单，实验现象明显，也比较容易得到实验结论。

向学生讲述事件中物质的变化,然后在用相关的化学知识来解释这种现象的产生.问题的提出不仅仅是为了让学生用理论知识来进行简单的解答,而是为了进行化学实验而进行前期准备工作,因此,问题的选定一定要符合教学进度,并且要涉及到教学内容中的化学知识.在利用理论知识对问题进行解答的过程中,学生的自主学习能力得到了充分的锻炼,为下一步的探究式教学打下了坚实的基础.2.引导学生进行化学实验针对教师提出的问题,学生可以在教师的引导下独立完成实验方案的撰写,并通过小组配合完成整个实验过程.在进行化学实验的过程中,教师首先要教会学生关于各种仪器的使用方法,并向学生介绍每个仪器的具体用途.学生在撰写实验方案的时候也可以查阅相关实验的注意事项以及实验方法,确定实验过程中所需要用到的仪器,并根据教学内容明确实验目的.学生在化学实验过程中,要充分发挥自身的主观能动性,在小组内部或者小组之间进行讨论,最终对实验结果进行分析论证,得到正确的实验结论.作为对学生实践动手能力要求较高的学科之一,将探究式教学方法应用于学生的化学实验教学过程中将有利于加深学生对化学学科的理解,体现学生的主体地位,有效提高学生的学习兴趣.随着时代的进步,传统的化学教育模式已经不能满足高中化学教育的发展要求,探究式教学方法的应用正好可解决传统教育方法存在的不足,适应时代发展的需求.探究式教学方法应用于高中化学课堂教学既可以提高学生对基础化学理论知识的掌握程度,又可培养学生在实验过程中的自主探究能力,有利于化学教学质量的提高. 参考文献:[1]满德日花.新课程理念下的高中化学探究式课堂教学初探[J ].中国培训,2015(06):106.[2]章顺芝,沈阿平.高中化学课堂教学“五环节”探究性教学策略的实践研究[J ].赤子(中旬),2014(02):194-195.[3]李隆武.高中化学课堂实验探究式教学的尝试[J ].传奇.传记文学选刊(教学研究),2013(05):59.[4]杨宏伟,侯千金.高中化学实验探究式教学模式的构建与实施[J ].内蒙古师范大学学报(教育科学版),2012(08):150-153.[责任编辑:季春阳]质量守恒定律实验的改进许凌仙(苏州市平江中学校,江苏　苏州　215021)摘　要:质量守恒定律是指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,对这个概念的理解最需要强调的是气体.教材的两个实验证明了质量守恒,第二个实验虽然涉及到了气体,但不能通过现象直观观察到,所以本文做了一些改进,并设计了两个新的实验弥补不足.关键词:质量守恒定律;气体;实验改进;实验设计中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2017)27-0071-02收稿日期:2017-07-01作者简介:许凌仙(1983.4-),女,江苏吴县人,中学一级,本科,从事利用实验创新使教学减负增效,开发探究性实验、学生实验激发兴趣,提高效率的研究. 质量守恒定律是物质的化学变化一级主题下的二级主题,这一定律是方程式书写、计算的基础,能帮助学生从微观角度理解化学反应本质.理解、掌握并能灵活运用这一定律,是学生融会贯通知识的关键.新的课程标准要求教师高度重视和加强实验教学,充分发挥实验的教育功能,科学理论要从实验中感知,所以实验的设计就显得尤为重要.怎样用简单易行、涵盖知识面广并突出重点的实验来帮助学生理解这一定律,就是我们要努力的目标.—17—All Rights Reserved.本文分析了教材上两个实验的优缺点,在此基础上加以改进,并设计了两个新的实验,以下分两部分内容来阐述. 一、剖析教材实验,改进深化1.硫酸铜和氢氧化钠图1第一个实验是硫酸铜和氢氧化钠在密闭容器中反应(如图1).书本上是用托盘天平做的,如果用电子天平做精度更大,操作也更方便.这一反应并不是重点,但它的反应物、产物均没有气体,反应现象也很明显,所以便于学生初步的理解质量守恒定律,符合循序渐进的教学原则,这是它的优点.但教材对这一实验的挖掘仅止于此,建议再增加一步,实验完成后把瓶塞打开,发现质量依然不变.这是一个铺垫,可让学生与石灰石和稀盐酸的反应做对比,找出原因,加深对定律的理解.2.石灰石和稀盐酸第二个实验是石灰石和稀盐酸在密闭容器中反应(如图2).该实验比起第一个,复杂在有一种产物是气体,容易逃逸,初学者不易注意到,所以在密闭容器中得出的结论是质量不变.同样建议实验完后将橡皮塞打开,学生看到电子天平示数变小,由此切身感受到气体是有质量的.这时回过头比较硫酸铜和氢氧化钠的实验,为什么瓶塞打不打开质量都不变呢,两个实验有什么区别?学生对比、探讨,理解了第二个实验有气体生成,二氧化碳也是产物的一部分,要计算在内,由此强化了反应前后所有物质的质量总和相等,特别是气体也包括在内.图2石灰石和盐酸反应的实验有两处不足,一是稀盐酸的注入和二氧化碳的生成会使瓶内压强增大,可能导致瓶塞弹开实验失败;二是仅仅验证了反应后有气体生成的情况,质量守恒是指反应前后所有的物质质量不变,当然包括参与反应的气体,气体反应比气体生成更容易忽略.所以为了验证气体反应也符合质量守恒,挖掘实验的深度,以下设计了两个实验. 二、精心设计实验,拓展创新1.铁钉生锈第一个实验很简单,事先准备两枚质量相等的新铁钉,一枚在干燥环境中放置,一枚在潮湿环境中放置.一星期后,学生观察两枚铁钉,发现后者生锈了.分别称它们的质量,发现生锈的铁钉质量变重.这是一个很好的思考机会,为什么铁钉变重了,增加的质量是什么,这个反应是否符合质量守恒定律?学生积极思考,结合生活经验,结合质量守恒定律,能想到是反应前的氧气和水蒸气没有一起称量,增加的质量就来自于氧气和水蒸气.这个实验简单易行,能充分说明问题,可惜气体的参与不能直观感觉到,所以设计了第二个实验.2.白磷燃烧第二个实验是白磷的燃烧.取一塑料瓶,瓶盖用橡皮塞代替,橡皮塞上装一燃烧匙,燃烧匙中放一小粒白磷,与瓶壁悬空.称量总质量为59.52g.白磷着火点低,所以用热水捂的方法点燃白磷,这个装置始终密封.在点燃的过程中,由于瓶内空气受热膨胀压强变大,要注意紧紧的按住瓶塞,以免弹飞.白磷很快被点燃,我们观察到白磷燃烧,生成大量白烟,一段时间后,燃烧停止.称量反应后的质量,与之前的59.52g 是一样的,说明了反应前后质量是守恒的.这个实验的优势在于,燃烧停止后,待瓶子自然冷却,瓶子会变扁,学生能直接感受到,氧气是参与了反应的.为了强调气体是有质量的,可以再把瓶塞打开(打开时缝隙小一点,以免白烟逸出),瓶子恢复原样,质量变大,增重了0.03g.这个实验弥补了书本上只能用数据说话的不足,学生从瓶子的形变感受到了气体也是参与反应的,是质量守恒的一部分. 三、让实验来说话,事半功倍实验是化学的灵魂,演示实验作为教学的重要手段,将定律、概念化抽象为形象,化枯燥为生动,结合教师的讲授,学生的思考,比起单纯文字性的讲述能起到事半功倍的效果.让实验来说话,是激发学生兴趣,掌握知识技能的重要方法,更是培养和发展学生思维能力、创造能力的重要方法.我们在平时的教学中,要明确实验目的,了解实验原理,勇于创新勇于拓展,如何让实验更感性,更生动,就是我们努力的方向. 参考文献:[1]中华人民共和国教育部化学课程标准[M ].(2011年版).北京:北京师范大学出版社,2012(34-35).[责任编辑:季春阳]—27—All Rights Reserved.。

翌堕堡箜！！塑壅竺苎兰量堡堡厂ｉｆ甄＿菱可对研究质量守恒≮律两个实验幻砍总余一文安徽浦来安县新安中学（２３９２００）初中化学课本中研究质量守恒定律的实验有两个。

［实验４－１］：在底部铺有细砂的锥形瓶中，放人一粒火柴头大小的白磷。

在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃棒，并使玻璃棒能与白磷接触。

将锥形瓶放在托盘天平上，用砝码平衡。

然后，取下锥形瓶。

将橡皮塞上的玻璃棒放在酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧．并将自磷引燃。

待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，观察天平是否平衡。

该实验在实际操作中有几点不足：①操作与要求高：因为玻璃棒灼烧至红热后应迅速插人到傩形瓶中，还要能使玻璃棒与瓶中的白磷接触（自磷必须放在瓶中间，玻璃棒长短要恰当）。

⑦当自磷燃烧时要放出较多热量，这些热量会使瓶内气体受热膨胀，产生较大压强，从而可能把橡皮塞顶开造成瓶内气体逸出而影响实验效果或者虽然逸出的少量气体不会影响实验结果，但学生看来，这是一个不严密的实验。

⑨该实验在白磷点燃前用砝码使天平平衡，然后将橡皮塞上的玻璃棒灼热后再塞到锥形瓶上，容易使学生形成一种疑问，橡皮塞再塞上后，瓶内气体还是原来的吗？为了解决上述问题，我在演示时作了如下改进，方法是ｌ在底部铺有细沙的锥形瓶中，放人一粒火柴头大小的白磷．用一只气球紧套在锥形瓶口，将锥形瓶放在天平上用砝码平衡．然后取下锥形瓶，放人一只盛有８０℃左右热水的烧杯中，待锥形瓶内白磷发生燃烧时，取出锥形瓶，学生观察白磷燃烧现象，等燃烧结束，锥形瓶冷却至室温，擦干瓶外壁的水，放回到天平上，观察天平是否平衡。

改进后的实验操作与原操作相比有如下优点：①本实验操作简单，可以从容地完成。

②本实验中锥形瓶口套气球，反应放热气体膨胀时，气球会鼓起，待冷却后，气球又会因瓶内氧气消耗压强减小而被吸人瓶内，整个操作过程中瓶内外物质无交换，得出结论准确，令人信服。

③用水浴法加热使白磷发生燃烧，一可证明白磷的着火点低，二是可使学生进一步理解燃烧条件中在与氧气接触的情况下，使温度达到着火点，即可使可燃物发生燃烧的事实，同时可消除使物质发生燃烧都要点燃的错误认识。

课题1·质量守恒定律·实验说明和建议
1．方案二托盘天平的灵敏度较小，在实验时应注意使镁条有足够的长度才能保证天平倾斜现象明显。

2．方案三白磷燃烧前后质量的测定实验，往往会因瓶塞不严密产生漏气或被冲开而失败。

为了防止由于气体膨胀而冲开瓶塞，实验中采用在锥形瓶瓶塞玻璃管外端套一个瘪气球。

瓶内气体膨胀时，气球被吹大，冷却以后气球缩进瓶口内。

如果气球是新的，应揉搓并使其变软后再用。

锥形瓶的大小以250 mL为宜。

所用白磷需要切去表面上的硬皮，使易于引燃。

白磷是一种易燃而又有剧毒的物质，通常把它贮存在水中，切割白磷也应该在水中进行。

取白磷要用镊子，不可用手接触。

表面的水分可用滤纸吸干。

接触过白磷的工具上往往有磷的碎片，不能随便乱放，白磷的碎片和吸过白磷表面水分的滤纸，一定要烧掉以保证安全。

这个实验也可以用固体跟液体反应产生气体的实验代替(例如碳酸钙跟盐酸反应)。

反应在吸滤瓶中进行，在抽气口上套一个气球，反应开始后气球膨胀，但天平保持平衡。

质量守恒定律实验
——镁条在空气中燃烧实验的改进
曩宋中学尹可伟
质量守恒定律是化学方程式学习的基础，是初中化学的唯一定律，教科书主要是通过实验来让学生认识到在化学反应前后，参加反应的物质的总质量和生成的物质的总质量相等，再从宏观到微观，认识质量守恒定律的本质。

从而为后面的化学方程式的学习打下基础。

质量守恒定律的验证实验，教科书中安排了四个，但我考虑到镁条在空气中燃烧后质量总和比镁条质量大，这个实验成功率相当低。

本来实验结果是反应后质量大于镁条，但由于白烟的散失，使生成物的质量有损失，使反应后质量小于镁条。

我对该验证实验做了如下的改进：
一、用直径约为1cm，长约50cm—70cm的细铁丝（或铜丝）两端绕成螺旋状的圆面（总长约20cm），在圆面中央插上不超过5cm长的镁条，在铁丝中央系上细线固定好使之平衡。

用酒精灯点燃镁条。

如图1所示：
图1
该实验优点：两端绕成螺旋状的圆面能收取生成的白烟，使生成物的质量不会减小，并且实验现象明显，能直观的看出质量的增加，从而解释质量守恒定律。

二、用一个金属易拉罐除去顶部，把侧面打出一个洞，把一条镁条用铁夹夹住放在石棉网上，在天平上称量总质量m1。

取下后在石棉网上点燃镁条，罩上金属罐，反应后称量总质量m2。

如图2所示：
图2
该实验优点：用金属罐回收白烟。

这两个实验都解决了由于氧气参与反应后质量会增加而又不增加的情况。

但是教学中我还是会按教材在空气中直接进行点燃镁条的实验，使学生通过对比得到环境对化学反应的影响。

又可增强学生对化学反应受环境影响的认识。

2011年。