【AR教育】初中化學九年級上冊《質量守恒定律》

一、教學目標

1、知識與技能

了解常見化學反應中的質量關系；

理解質量守恒定律守恒的原因；

2、過程與方法

通過實驗操作及演示，培養學生對于實驗的觀察能力；

學生通過描述現象，比較反應前后物質質量關系，培養學生的實驗總結與分析能力；

3、情感態度與價值觀

通過實驗探究，培養學生嚴謹求實的科學態度；

通過實驗讓學生樂于探索，提升學習興趣。

二、教學重點及難點

1、教學重點

理解質量守恒定律；

2、教學難點

微觀現象理解質量守恒定律。

三、教學準備

托盤天平、紅磷、玻璃管（帶小氣球）、錐形瓶、酒精燈、火柴、鎂條、砂紙、坩堝鉗、砝碼、石棉網、藥匙、細沙、單孔橡皮塞、AR實驗軟件及設備

四、AR實驗教學優勢

1、質量守恒定律中測量托盤天平刻度小，演示時不宜觀察，AR通過放大鏡展示刻度數字，便于學生記錄實驗數據。

2、虛擬實驗教學器材及藥品，節省資源損耗，教師可以多次演示實驗。

3、課本上的質量守恒定律實驗由多個實驗驗證，AR實驗軟件平臺包含多個實驗，教師無需攜帶眾多實驗設備教學，方便教師在課堂上進行延伸知識講解。

4、紅磷燃燒時產生白煙，煙有毒，若實驗裝置氣密性檢測不足危害學生健康，AR實驗有效避免實驗中的危險。

五、教學過程

1、新課引入

【教師】我們都知道，在一定條件下，反應物發生化學反應生成新的物質，如前面課程學習的高錳酸鉀制取氧氣實驗，高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳、水，水電解產生氫氣和氧氣。那么反應物與生成物之間有什么樣的關系呢？我們今天就通過實驗來驗證一下。

2、實驗教學

【實驗探究1】紅磷燃燒實驗

（1）在底部放有細沙的錐形瓶中，放入一小堆干燥的紅磷；

（2）將一個玻璃管上端牢系小氣球插入到橡膠塞中，塞入錐形瓶的瓶口，玻璃管能夠接觸到紅磷；

（3）將錐形瓶和玻璃管整套裝置放置在托盤天平上，用砝碼進行質量測量，請同學們記錄數據，本次質量為114.9g；

（4）取下錐形瓶，點燃酒精燈，將橡膠塞上的玻璃管放置到酒精燈上加熱至灼燒紅熱后，迅速用橡膠塞塞進錐形瓶，觀察實驗現象。【現象】燃燒時產生白煙，氣球鼓起。

（5）待錐形瓶冷卻之后，重新放回到托盤天平上，并記錄實驗數據。

【結論】反應前實驗記錄質量為114.9g，實驗后反應記錄質量為114.9g，即反應前的各物質質量總和等于反應后的各物質質量總和。

【教師】大家是否懷疑是巧合呢？我們通過書本上93頁鐵釘與硫酸銅的實驗再來驗證一下，請看視頻。http://www.iqiyi.com/w_19ru1xwq3p.html

【總結】由以上實驗可見：參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。

【實驗探究2】鎂條燃燒實驗

【教師】那么是不是所有的化學反應都遵循質量守恒呢？接下來我們通過鎂條燃燒實驗來看一下

（1）使用砂紙打磨干凈一根鎂條，將它和一個石棉網一同放置在托盤天平上稱量，記錄實驗數據，質量為36.1g。

（2）點燃酒精燈，使用坩堝鉗夾住鎂條點燃后，迅速放回石棉網上，觀察現象并記錄實驗數據。【現象】指針偏向左方，質量為36.9g，增加0.8g。

【教師】我們會發現托盤天平指針偏左，這是為什么呢？

【分析】Mg+O₂==MgO₂（條件：燃燒），天平之所以傾斜，是應為生成物質增加了反應中消耗的氧氣質量。

【教師】同樣的再通過另一個實驗《鹽酸與碳酸鈉粉末反應》驗證一下是否是這樣，請看視頻：http://www.iqiyi.com/w_19rta4jcmd.html

我們可以看到天平向左側傾斜， NaHCO₃+HCl==NaCl+H₂O+CO₂，所以天平傾斜是因為釋放了CO₂逸散到空氣中了。

【總結】由此說明，化學反應中遵循質量守恒定律。同時探究質量守恒定律必須在密閉體系中進行，防止反應時與外界物質發生交換。

3、實驗總結

參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。

且探究質量守恒定律必須在密閉體系中進行，防止反應時與外界物質發生交換。

4、結論分析

為什么物質在發生化學反應前后，各物質的質量總和相等？

這是因為化學反應的過程，就是參加反應的各物質（反應物）的原子重新組合而生成其他物質（生成物）的過程。在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，數目沒有增減，原子的質量也沒有改變。如H₂+O₂==2H₂O。

六、板書設計

質量守恒定律

1、紅磷燃燒實驗、鐵釘與硫酸銅實驗：

參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。

2、鎂條燃燒實驗、鹽酸與碳酸鈉粉末反應：

探究質量守恒定律必須在密閉體系中進行，防止反應時與外界物質發生交換。

3、質量守恒的微觀本質：

原子種類沒有改變、原子數目沒有增減、原子質量沒有變化