〔關(guān)鍵詞〕 理解;掌握;探究;聯(lián)系
〔中圖分類號〕 G633.8〔文獻標(biāo)識碼〕 C
〔文章編號〕 1004—0463(2007)08(B)—0056—01
質(zhì)量守恒定律是初三化學(xué)教材中的一個基本定律,表達了物質(zhì)不滅的原理,它是從“量”的角度來研究化學(xué)反應(yīng)的,是化學(xué)方程式配平的重要理論依據(jù),也是根據(jù)化學(xué)方程式計算的理論基礎(chǔ),在初中化學(xué)中占有十分重要的地位。
一、正確理解化學(xué)反應(yīng)中的“三個守恒”
1.質(zhì)量守恒: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。
2.原子守恒:化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量都不變。
3.元素守恒:化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變。
二、全面理解質(zhì)量守恒定律
1.“化學(xué)反應(yīng)”,規(guī)定了質(zhì)量守恒定律的研究范圍是化學(xué)反應(yīng),而非物理變化。如:2克水加熱后變成2克水蒸氣,這一變化的前后雖然質(zhì)量相等,但不能說這一變化符合質(zhì)量守恒定律。
2.“參加”化學(xué)反應(yīng),指沒有參加反應(yīng)或反應(yīng)后有剩余的物質(zhì)除外。如:4克碳在8克氧氣中完全燃燒后可產(chǎn)生多少克的二氧化碳?我們不能簡單地將4克和8克相加,而要通過計算得出答案,因為4克碳并沒有完全反應(yīng),最終剩余1克碳,因此生成11克二氧化碳,而不是12克。
3.“各物質(zhì)”,即不能漏掉任何一種反應(yīng)物或生成物,特別是氣體。
4.“反應(yīng)生成”,不是該反應(yīng)生成的物質(zhì)不能包括進去。
三、靈活掌握質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用
1.解釋化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量的“增重”與“減輕”現(xiàn)象?!觅|(zhì)量守恒解釋。
例如,鐵在生銹后,物質(zhì)的質(zhì)量增重了,這是否違背了質(zhì)量守恒定律呢?
2.推斷反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式——利用原子守恒推斷。
例如,甲醛是室內(nèi)裝修時產(chǎn)生的主要污染物質(zhì),用下列化學(xué)方程式可檢測室內(nèi)甲醛含量是否超標(biāo):4KMnO4+5R+6H2SO4=2K2SO4+4MnSO4+5CO2+11H2O,試推斷R代表的甲醛的化學(xué)式。
3.確定反應(yīng)物或生成物的元素組成——利用元素守恒確定。
如:“神州五號”載人宇宙飛船發(fā)射成功,表明我國載人航天技術(shù)有了重大突破。運送“神州五號”飛船的火箭所使用的燃料是偏二甲肼(化學(xué)式C2H8N2)。其主要反應(yīng)為:C2H8N2+N2O4→X+CO2+H2O,試推斷X中一定含有的元素。
4.判斷化學(xué)方程式是否正確——利用原子守恒。
5.正確書寫和配平化學(xué)方程式——利用原子守恒。
6.進行有關(guān)化學(xué)方程式的計算——利用質(zhì)量守恒。
四、合理設(shè)計探究實驗來驗證質(zhì)量守恒定律
質(zhì)量守恒定律雖說是一切化學(xué)反應(yīng)中普遍存在的定律,但在許多化學(xué)實驗中反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量會出現(xiàn)“增重”或“減輕”的現(xiàn)象,從而使部分學(xué)生否定質(zhì)量守恒定律,對此教師要給以正確分析,合理解釋。
我在組織學(xué)生進行質(zhì)量守恒定律的探究實驗時,先鼓勵同學(xué)們根據(jù)親身經(jīng)歷和已有的知識大膽猜想化學(xué)反應(yīng)后物質(zhì)的質(zhì)量是變大、減小還是不變。然后根據(jù)自己的猜想設(shè)計合理的實驗小心求證,組織學(xué)生交流討論,推薦學(xué)生的實驗方案,將學(xué)生分組進行探究實驗,教師巡回指導(dǎo),強調(diào)分工合作。有一組同學(xué)進行鋅與稀硫酸的實驗時,在反應(yīng)后稱量中發(fā)現(xiàn)生成物的質(zhì)量輕了,正當(dāng)無法解釋時我追問學(xué)生:如果反應(yīng)中有氣體參加或者生成時,設(shè)計的實驗裝置應(yīng)該有什么特點?學(xué)生討論后認為要形成氣密性,終于明白了由于實驗裝置的缺陷導(dǎo)致質(zhì)量減輕的原因是氫氣逸到空氣中了。最后根據(jù)實驗結(jié)果,達成共識,得出化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒的普遍規(guī)律。
因此,我們要注意提醒學(xué)生在提倡大膽猜想的前提下,更要小心求證,而設(shè)計化學(xué)實驗更是探究實驗的關(guān)鍵所在。如以下四個實驗中的D實驗就不能用來證明質(zhì)量守恒定律,這正是因為此裝置沒有密封,會使生成的氣體逸到空氣中的原故。
五、質(zhì)量守恒定律與社會熱點、生產(chǎn)生活、科技前沿的聯(lián)系
1.質(zhì)量守恒定律是初中化學(xué)的重點知識,針對這方面的試題題型各異。如解釋日常生活中的現(xiàn)象;破除迷信(普通的水由“大師”點化后成為“圣水”,飲之可逢兇化吉);揭露偽科學(xué)(古代有“點石成金”的說法;水變?nèi)加?;邪教組織頭目李洪志鼓吹能把鋁變成銀)以上說法都嚴重違背了元素守恒的原理,是“謊言”。
2.隨著新課程的實施,以當(dāng)今社會熱點問題和新科技、新概念、新觀點中包含的化學(xué)原理為命題背景的題目應(yīng)運而生。如汽車安全氣袋、納米材料和納米技術(shù)、綠色化學(xué)、毒氣泄露、環(huán)保、能源等方面的信息,好多都要求學(xué)生學(xué)會運用信息根據(jù)質(zhì)量守恒定律來解決問題。