Apuntes de clases sobre la ley de conservación de la masa en física de la escuela secundaria

Primero que nada, hablemos de los materiales didácticos

Esta lección es la primera lección del Proyecto 1 "Ley de Conservación de la Masa” en la quinta unidad del noveno grado de la norma curricular de educación obligatoria. El contenido Incluye el significado, causas y aplicaciones de la ley de conservación de la masa.

1. El estado y el papel de los libros de texto

La ley de conservación de la masa es una ley química importante en la química de la escuela secundaria y es la base teórica para analizar la relación entre la masa de la sustancia. en reacciones químicas. Su aplicación se da durante toda la química de la escuela secundaria. Este libro de texto juega un papel conector en la química de la escuela secundaria. Antes de esto, los estudiantes aprendieron los conocimientos básicos de los símbolos de los elementos, las fórmulas químicas, las moléculas y los átomos, y tenían cierta comprensión de los cambios cualitativos de las sustancias en las reacciones químicas. La enseñanza de esta lección guiará a los estudiantes a la transición de la comprensión "cualitativa" a la "cuantitativa" de las reacciones químicas y también sentará una base teórica para la enseñanza de la escritura y el cálculo de ecuaciones químicas. Por lo tanto, el contenido de esta lección no es solo. un enfoque de esta unidad y también es uno de los enfoques de la enseñanza de la química en las escuelas intermedias.

2. Objetivos de enseñanza

Determinar los objetivos de esta lección con base en el espíritu de los nuevos estándares curriculares, la intención de redacción de los materiales didácticos, las características de esta sección y los aspectos cognitivos. Nivel y características psicológicas de los estudiantes de secundaria. Los objetivos docentes son los siguientes:

(1) Conocimientos y habilidades:

Permitir a los estudiantes comprender la ley de conservación de la masa y la. razones de la conservación y aprender a utilizar la ley de conservación de la masa para explicar y resolver algunos fenómenos y problemas químicos.

(2) Proceso y métodos:

l A través de experimentos y análisis, cultive la capacidad de los estudiantes para descubrir y explorar problemas a través de experimentos.

A través del análisis de la naturaleza de las reacciones químicas y las razones de la conservación de la masa, se cultivan las habilidades de razonamiento lógico de los estudiantes, de modo que puedan comprender las ideas básicas del estudio de problemas químicos.

(3) Emociones, actitudes y valores:

l A través del aprendizaje basado en la investigación, cultivar en los estudiantes actitudes científicas que sean buenas para la cooperación, valientes para explorar y rigurosas y realistas. Utilice el materialismo dialéctico para educar a los estudiantes para que comprendan la esencia de las cosas a través de los fenómenos.

3. Enfoque y dificultad de la enseñanza

Enfoque de la enseñanza: Comprender el significado de la ley de conservación de la masa

Dificultad de la enseñanza: Cómo guiar a los estudiantes para que saquen conclusiones. a través de la exploración experimental, cómo permitir que los estudiantes comprendan las razones de la conservación de la masa y así comprender las reacciones químicas desde una perspectiva cuantitativa.

4. Mejora del material didáctico

El primer plan de actividades y exploración de P88 en el material didáctico tiene requisitos operativos más altos: después de calentar el tubo de vidrio, se debe insertar rápidamente. en el matraz Erlenmeyer y resulta que está en contacto con el fósforo blanco de la botella, lo que fácilmente puede llevar a los estudiantes a preguntarse: ¿Hay algún intercambio de gas dentro y fuera de la botella durante el proceso de inserción? Para ello, hice los siguientes ajustes: en lugar de utilizar un tubo de vidrio para encender el fósforo blanco, coloqué un globo alrededor de la boca de la botella y luego calenté el matraz Erlenmeyer sobre una malla de asbesto hasta que el fósforo blanco se encendió de forma completamente espontánea. .

El funcionamiento del segundo plan de material didáctico puede fácilmente provocar que los estudiantes se cuestionen, como por ejemplo si el agua se evaporará, si el aire se disolverá en líquido, etc. En este sentido, cambié el vaso pequeño por un matraz Erlenmeyer y coloqué un globo en la boca de la botella, para que los estudiantes pudieran ver claramente que no había intercambio de material dentro y fuera de la botella antes y después de la reacción, haciendo que el experimento El proceso de operación fue más riguroso y científico, y las conclusiones fueron conclusiones experimentales convincentes.

2. Métodos de enseñanza oral

El gran educador alemán Fyodor Dostoyevsky dijo una vez: “El conocimiento científico no debe enseñarse a los estudiantes, sino guiarse para que los descubra y los domine. de forma independiente "Antes de aprender el contenido de este curso, el conocimiento químico y la comprensión de los métodos de aprendizaje de la investigación química de los estudiantes pertenecen a la etapa de iluminación. Si el proceso de investigación no se ajusta al nivel cognitivo y las características psicológicas existentes de los estudiantes, no sólo no se logrará el efecto de investigación ideal, sino que también disminuirá el entusiasmo de los estudiantes por participar en el aprendizaje por investigación. Por lo tanto, en esta clase utilicé el método de exploración y discusión independiente por parte de los estudiantes bajo la guía del maestro.

Tercero, aprendizaje teórico

1. Análisis de la situación de aprendizaje

(1) Estado de conocimiento de los estudiantes: aprendió la esencia de los símbolos de los elementos, las fórmulas químicas y la química. reacciones, e inicialmente dominó algunas reacciones químicas simples.

(2) Capacidad del estudiante: ha dominado las habilidades operativas básicas de experimentos químicos simples, pero la comprensión de los métodos de aprendizaje de la investigación química aún se encuentra en la etapa de iluminación.

(3) Estado psicológico de los estudiantes: los estudiantes acaban de empezar a aprender química y se encuentran en un estado de excitación y curiosidad. Lo comprendo firmemente.

2. Orientación sobre métodos de aprendizaje

(1) Método de investigación experimental: aprenda a descubrir problemas, analizar problemas, resolver problemas, adquirir conocimientos y cultivar habilidades en la investigación científica.

(2) Método de aprendizaje cooperativo: cultivar la conciencia de los estudiantes sobre la cooperación y la asistencia mutua a través de la investigación cooperativa.

Como dijo el gran educador alemán Dostoievski: "Un mal profesor sólo puede contribuir, pero un buen profesor enseña a sus alumnos a descubrir la verdad".

Cuarto, hablemos del proceso de enseñanza

1. El proceso de enseñanza está diseñado de la siguiente manera:

2. 1) Situación de creación, preguntas desencadenantes

1. La combustión de una vela plantea la pregunta "¿Qué pasará con la masa de la sustancia durante la reacción química?" Entonces se presentó la investigación de tres químicos, centrándose. sobre la investigación y los principios experimentales de Lavoisier. Luego se planteó la segunda pregunta: "¿Es la masa total de todos los reactivos de la reacción química igual a la masa total del producto?" Se propusieron dos experimentos exploratorios: ① medir el cambio de masa de la vela antes y después de quemarse; Cambio de la varilla de magnesio antes y después de quemarse en el aire. Cambios de calidad. Bajo la dirección de los profesores, los estudiantes realizan experimentos exploratorios en grupos.

Intención del diseño: permitir que los estudiantes experimenten experimentos en situaciones problemáticas creadas por los maestros y sientan la relación entre los cambios de calidad. Esto es exactamente lo que defiende el nuevo plan de estudios.

Pregunta 3: "¿Qué conclusiones has sacado sobre la relación entre los cambios de masa de las sustancias durante las reacciones químicas?" Los estudiantes pueden tener tres conjeturas: ① La masa total se vuelve más pequeña después de la reacción química; aumenta después de la reacción química; ③La masa total permanece sin cambios después de la reacción química. "¿Es cierto?" Ingrese al segundo proceso.

(2) Exploración experimental y descubrimiento guiado

(1) Determinar el contenido de la indagación.

Para reducir la ceguera de la investigación, se debe guiar a los estudiantes para que primero determinen el contenido de la investigación.

Experimento exploratorio 1: Cambios de masa de fósforo blanco antes y después de quemarse en el aire.

Experimento exploratorio 2: Cambios de masa de clavos y solución de sulfato de cobre antes y después de la reacción.

②Diseño del plan experimental

Debido a que los estudiantes no comprenden los principios de reacción química de estos dos experimentos exploratorios, los principios se explican primero. Luego proporcione a los estudiantes los siguientes instrumentos y medicamentos experimentales, permitiéndoles elegir de forma independiente y diseñar y explorar planes experimentales en grupos.

③Experimentos, análisis y debates grupales.

Instrumentos experimentales y drogas:

Experimento de exploración uno: balanza, matraz Erlenmeyer de 250 ml, vaso de precipitados de 250 ml, lámpara de alcohol, pinzas, trípode, red de amianto, globo, arena, fósforo blanco cortado;

Los planes de los estudiantes para el experimento exploratorio 1 pueden dividirse en dos categorías principales: la principal diferencia es si el recipiente de reacción está abierto o cerrado. Después de realizar experimentos con las dos opciones, los estudiantes descubrieron que la calidad del producto de la primera opción aumentaba. La calidad del producto de la segunda opción permanece sin cambios. "¿Qué solución tiene la conclusión correcta?" Pida a los estudiantes que evalúen esta solución.

Intención del diseño: al estimular los conflictos de pensamiento de los estudiantes y estimular el fuerte deseo de explorar de los estudiantes, no solo puede mejorar el interés de los estudiantes en el diseño, sino también movilizar el pensamiento activo de los estudiantes.

Después de la discusión, se concluyó que la primera opción era defectuosa porque no tomaba en cuenta la calidad del aire que reingresaba al contenedor abierto después de quemarse el fósforo blanco, por lo que se concluyó que la masa del producto se hizo más grande era inexacto Capítulo 1 El segundo esquema se lleva a cabo en condiciones cerradas y no hay intercambio de sustancias dentro y fuera del contenedor durante toda la operación. El proceso experimental es riguroso y científico, y la conclusión es convincente.

Experimento exploratorio 2: balanza, matraz Erlenmeyer, globo, clavos, solución de sulfato de cobre.

Para el diseño del experimento exploratorio 2, los estudiantes también pueden tener dos tipos principales de planes: la principal diferencia es si el recipiente de reacción está abierto o cerrado. El resultado de ambas opciones es que la calidad del producto permanece sin cambios. A través de la discusión, se concluyó que el error de masa causado por la evaporación del agua de reacción a temperatura ambiente es insignificante.

Los resultados de los dos experimentos exploratorios de ahora son los mismos y la masa permanece sin cambios antes y después de la reacción.

"¿Por qué?" Este es un punto difícil de entender para los estudiantes, por lo que utilizo la simulación de animación para superar la dificultad, que consiste en ingresar al tercer proceso.

(3) Simulación de animación y avances difíciles

El proceso microscópico de la quema de fósforo blanco en el aire se simula mediante animación, que muestra intuitivamente que el tipo, cantidad y calidad de los átomos en Las reacciones químicas deben permanecer constantes. Cambio. Por lo que se concluye que todas las reacciones químicas siguen la ley de conservación de la masa.

Intención del diseño: los estudiantes diseñan y prueban con éxito experimentos por sí mismos, sacan conclusiones, experimentan la diversión del aprendizaje, comprenden que los experimentos científicos requieren rigor y construyen activamente sus propios sistemas cognitivos.

Luego preguntó: "¿Por qué la masa de la vela se vuelve más pequeña después de arder en el aire, y la masa de la varilla de magnesio se hace más grande después de arder en el aire?" La ley de conservación de la masa se utiliza para analizar reacciones químicas. Al hacer esto, recuerde no ignorar sustancias ocultas, como el gas que entra o sale durante la reacción.

(4) Conecta con la realidad y aplica lo aprendido.

①Se mezclan 100 g de agua y 100 g de alcohol, y la masa es igual a 200 g. ¿Cumple esto con la ley de conservación de la masa? ¿Por qué?

② Después de calentar el permanganato de potasio en el aire, la masa sólida disminuye. Algunas personas dicen que este hecho no cumple con la ley de conservación de la masa. ¿Tienes razón? ¿Por qué?

(3) Se sabe que 12 g de carbón vegetal y 32 g de oxígeno acaban de reaccionar completamente, y la masa de dióxido de carbono es _ _ _ _ _ _ g si 6 g de carbono son completamente; quemado en 18 g de oxígeno, se produce dióxido de carbono_ _ _ _ _ g, restante_ _ _ _ _: ______g, ¿por qué?

La pregunta 1 tiene como objetivo enfatizar que la ley de conservación de la masa solo se aplica a reacciones químicas; la segunda pregunta resalta una vez más la conservación de la masa total de reactivos y productos; la pregunta 3 tiene como objetivo ayudar a los estudiantes; descubrir la "participación" en la ley de conservación de la masa "el significado de la palabra.

Intención del diseño: a través de preguntas entrelazadas y progresivas, fortaleceremos el conocimiento clave de esta lección y capacitaremos la capacidad de los estudiantes para resolver problemas prácticos y habilidades de expresión lingüística.

(5) Resumen de la clase

¿Qué conocimientos has adquirido al estudiar este tema? ¿Qué tipo de métodos de aprendizaje de química has aprendido?

Pensando en el diseño de enseñanza del verbo (abreviatura de verbo)

El diseño de enseñanza de esta lección adopta principalmente la orientación del maestro, la materia del estudiante, la cooperación entre maestro y estudiante, basado en experimentos y el pensamiento. Es una forma de enseñanza de indagación cooperativa orientada, centrándose en dos formas de expresión y cuatro aspectos destacados.

1. Dos ejemplos

(1) encarna el concepto docente de educación de calidad en la nueva reforma curricular

(2) encarna el espíritu de los estudiantes; Estilo de aprendizaje por investigación independiente.

2. Cuatro aspectos destacados

(1) Guiar el descubrimiento científico basado en experimentos

(2) Llevar a cabo la exploración de problemas con el pensamiento como núcleo;

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(3) Utilizar a los estudiantes como cuerpo principal para promover la internalización del conocimiento;

(4) Crear un ambiente de investigación en grupo.

Seis. Diseño de pizarra:

Unidad 5 Tema 1 Ley de Conservación de la Masa

1. Ley de Conservación de la Masa: En una reacción química, la masa total de las sustancias que participan en la reacción es igual a la masa de las sustancias generadas después de la reacción.

2. La esencia microscópica de la ley de conservación de la masa: tres invariantes

Los tipos de átomos permanecen sin cambios; el número de átomos antes y después de las reacciones químicas permanece sin cambios; de los átomos permanece sin cambios.

En tercer lugar, aplicación

Después de quemar el papel, el contenido de cenizas es menor que el del papel original. ¿Por qué?

¿Por qué la masa del producto blanco es mayor que la de la cinta de magnesio después de la combustión?

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