教 学 基 本 信 息
课题 §5.1.2 微观解释质量守恒定律 学科 化学
课型 新课 教师姓名 张佳栋 年级 初三
教材 人教版 九年级 《化学》上册 第五单元《化学方程式》
指导教师 商晓绪 朝阳教研中心
张 浩 北京工业大学附属中学
课 时 分 析
指导思想与
理论依据 一、课标要求
一级主题 二级主题 要求 活动与探究建议
四、物质的化学变化 （三）质量守恒定律 1．认识质量守恒定律，能在说明化学反应中的质量关系。
4．认识定量研究对于化学科学发展的重大作用 ②用微粒的观点对质量守恒定律做出解释
本课时的内容在课标中要求学生能够从微粒的观点对质量守恒定律作出解释，同时还可以明白化学方程式的意义以及其和符号表达式之间的不同。
本节课需要帮助学生建立有关物质化学变化的基本观念，让学生认识并了解在化学变化中，反应前后参与反应的物质总质量不变，让化学变化的学习真正从定性描述走入定量分析。
二、核心素养
1．宏观辨识与微观探析
在上一课时的教学中，让学生们从宏观认识了质量守恒定律，通过实验探究的方法让学生们亲身体会质量守恒定律所蕴含的内容，本课时中，需要让学生们自行将认识质量守恒定律的角度从宏观转向微观，从分子原子的角度上对质量守恒定律的内容进行理解和梳理，明白质量守恒定律的核心为反应前后原子没有发生变化。
2．变化观念与平衡思想
学生们进入初三以来，对化学反应已经有了很深刻的认识，并且能够通过是否有新物质的生成判断是否发生了化学变化。但是之前对于化学变化的学习都是停留在定性描述的角度上，通过符号表达式来描述反应物、生成物以及反应条件，本课题的内容让学生们认识到化学反应并不仅是简单的物质变化，同时还包括质量的守恒，让学生们真正定量的分析化学反应。 3．证据推理与模型认知
由于微观层面是学生无法通过肉眼真实看到或观察的，所以需要借助模型进行推断理解，教学常用到的微观结构示意图就是在本课时中，十分有效的教学模型，让抽象的分子放大成为学生可以形象描述的模型，让学生们不再通过抽象思维进行模拟，而是通过模型的分析来进行认知。
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第二节化学反应中的质量守恒和能量守恒
【化学反应的质量守恒定律】
在化学反应中，物质的质量是守恒的。即参加反应的全部物质的质量总和等于反应后生成物的质量总和。
热力学能（内能）
热力学能（内能）——体系内部能量的总和。
构成：分子的平动能、转动能，分子间势能、电子运动能、核能等。
是一种热力学状态函数
◆无法知道他的绝对值，但过程中的变化值却是可以测量的。
【能量守恒——热力学第一定律】
热力学第一定律——能量守恒定律
表述：能量只可能在不同形式之间转换，但不能自生自灭。
状态1 （U1）→→◤吸收热量Q，对体系做功W◢→→状态2 （U2）
U = U2 - U1 = Q + W
热力学第一定律有称能量守恒定律。它是人们从生产实践中归纳总结出的规律，是自然界中普遍存在的基本规律。
1、恒容热效应与热力学能变
如果体系的变化是在恒容的条件下，且不做其他非膨胀功（W’=0，则：W=We+W’=0）
此时： ΔU = Q+W = QV BBB02
即：热力学能变等于恒容热效应。或说：在恒容的条件下，体系的热效应等于热力学能的变化。
*在弹式量热计中, 通过测定恒容反应热的办法，可获得热力学能变ΔU的数值.
【化学反应的热效应】
恒压热效应与焓变
在我们的实际生产中，很多的化学反应都是在大气层中（一个大气压，103kpa）条件下进行的，这是一个体积有变化，但压力恒定的过程（恒压过程）。为了方便地研究恒压过程中的问题，我们需要引入另一个重要的热力学状态函数——焓。
1、焓变——化学反应的恒压热效应
现设体系的变化是在恒压、只做膨胀功（不做其他功，如电功等）的条件下进行的
状态 1 →→◤吸收热量Q，对外做功W◢→→ 状态2
（T1, V1, U1, p） （T2, V2, U2, p）
化学中的质量守恒定律
质量守恒定律是化学中一个十分重要的基本定律，它指出在任何化学反应中，反应前后物质的质量不变。这一定律为化学实验和化学计算提供了重要的理论基础，也是化学反应的基本原则之一。
质量守恒定律可以从宏观和微观两个方面进行解释。从宏观角度看，质量守恒定律意味着在一个封闭的系统中，反应物的质量等于生成物的质量。换句话说，在化学反应中，物质既不会消失也不会凭空产生，只是发生了原子、离子或分子之间的重新组合。例如，当我们用氢气和氧气反应生成水时，反应前后的质量是相等的，即氢气和氧气的质量等于水的质量。
从微观角度看，质量守恒定律可以通过原子论来解释。根据原子论，物质是由不可再分的微小粒子组成的，称为原子。在化学反应中，原子之间的化学键断裂和形成导致原子重新排列，但原子的数量保持不变。这意味着，在化学反应中，反应物中的每个原子都会在生成物中找到对应的位置，只是重新组合了而已。因此，质量守恒定律成立。
质量守恒定律在化学实验中得到了广泛的应用。在实验室中，我们常常需要计算反应物和生成物的质量，以确定反应的进程和结果。通过质量守恒定律，我们可以根据已知的质量计算出未知物质的质量，从而实现对化学反应的控制和调节。例如，在制备化合物的实验中，我们可以根据质量守恒定律计算出所需的反应物的质量，从而控制反应的过程，确保化合物的质量和产量。
除了在实验中的应用，质量守恒定律在化学计算中也起着重要的作用。在化学方程式中，反应物和生成物之间的质量关系可以通过化学计算式来表示。通过计算反应物和生成物的摩尔质量，我们可以根据质量守恒定律推算出反应物和生成物之间的摩尔比例，从而预测反应的结果和产物的质量。这种计算方法在工业生产和实验研究中都得到了广泛的应用。
质量守恒定律的应用不仅仅局限在化学领域，在其他科学领域也有广泛的应用。例如，在生物化学中，质量守恒定律可以用来研究生物体内化学反应的平衡和代谢过程；在环境科学中，质量守恒定律可以用来研究大气和水体中的污染物的迁移和转化过程。质量守恒定律为这些领域的研究提供了重要的理论基础。
人教版九年级化学质量守恒定律
一、质量守恒定律的概念。
1. 定义。
- 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。这个规律就叫做质量守恒定律。
- 例如：在电解水的实验中，参加反应的水的质量等于生成的氢气和氧气的质量之和。
2. 适用范围。
- 质量守恒定律适用于一切化学变化，而不适用于物理变化。
- 例如：将10g水加热变成10g水蒸气，这是物理变化，不能用质量守恒定律来解释；但如果是氢气在氧气中燃烧生成水的化学变化，就遵循质量守恒定律。
二、质量守恒定律的微观解释。
1. 从原子的角度。
- 在化学反应中，原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。
- 以氢气和氧气反应生成水为例，反应的化学方程式为2H_2+O_2{点燃}{===}2H_2O。反应前氢分子由氢原子构成，氧分子由氧原子构成，反应后水分子也是由氢原子和氧原子构成。反应前有4个氢原子和2个氧原子，反应后也是4个氢原子和2个氧原子，原子的种类和数目都没有改变，所以质量守恒。
2. 从分子和离子的角度（对于有分子或离子参加的反应）
- 在化学反应中，分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子。对于离子反应，反应前后离子的种类和数目可能发生改变，但离子所带电荷的代数和不变。 - 例如在氢氧化钠和盐酸的反应NaOH + HCl===NaCl + H_2O中，反应前是Na^+、OH^-、H^+和Cl^-，反应后是Na^+和Cl^-以及H_2O分子，反应前后原子的种类和数目不变，离子所带电荷的代数和也不变。
三、质量守恒定律的应用。
1. 解释化学现象。
- 例如：镁条在空气中燃烧后，生成的氧化镁的质量比镁条的质量大。这是因为镁条在空气中燃烧时，是镁和空气中的氧气发生了反应，根据质量守恒定律，参加反应的镁和氧气的质量总和等于生成的氧化镁的质量，所以氧化镁的质量比镁条的质量大。
2. 确定物质的化学式。
