初中化學中的質量守恒定律及其教學應用

陳義海

(泰州市孔橋初級中學，江蘇泰州，225432)

在初中化學中，質量守恒定律是解決化學問題的基礎定理之一，其應用十分廣泛。教師要加強學生應用質量守恒定律的能力，使其能夠掌握定律的含義，達到輕松解題的目的。

一、質量守恒定律的發展

在我國古代研究煉金術、煉丹的時候，物質之間的質量關系就被注意到了。17世紀海爾蒙特通過柳樹實驗證明了水變成了其他的物質，但是質量沒有發生變化。他首先將柳樹和生長的土壤分別稱重，然后給小樹只澆水，五年之后，小柳樹長大很多，土壤卻沒有太大變化。所以，他認為水變成了柳樹的一部分，質量沒有變化，這種說法誤導了很多人。1673年，波義耳煅燒金屬的時候，發現了質量基本關系。1760年，羅蒙諾索夫的實驗表明物質的質量減少，必然引起其他質量的增加。1774年，拉瓦錫使用鉛和錫進行實驗，證明物質反應前后質量守恒。于是，質量守恒定律就被人們廣泛承認。

質量守恒定律幫助人們重新認識了自然界的發展規律，讓人們能夠精準地進行化學實驗，并不斷取得新的成就。質量守恒定律也為哲學提供了堅實的基礎，證明了物質不滅原理，奠定了現代化學的發展基礎。

二、質量守恒定律的要點

質量守恒定律的本質是分子破裂、重新組合的過程，化學反應前后的分子個數和原子量都沒有變化，所以保持著質量守恒。明確了質量守恒的本質，在教學的時候，教師要強調以下要點：第一，質量守恒適用于化學變化，而不適用于物理變化。第二，明確質量守恒，而不是體積和其他的性質守恒。例如，在很多的空氣燃燒實驗中，氣體進行化學反應前后的體積存在很大的差異，并不符合體積守恒。第三，明確物質的確參加化學反應，在化學實驗中，很多的物質雖然進入到了化學反應階段，但是卻沒有真正參加反應，這種現象經常出現在反應物過量的處理中。第四，明確所有的參加化學反應的物質質量守恒，不能忽略掉生成的氣體或者液體或者其他的物質。

三、初中化學質量守恒定律教學策略

了解了化學質量守恒定律之后，教師要利用定律進行相關題目解析。關于質量守恒定律最常見的題目主要有以下幾種，教師要熟練掌握每一種題目的性質，教給學生正確的解題思想。

(一)激發學生學習質量守恒定律的興趣

在初中化學教學過程中，質量守恒定律是學習的重點和難點，如果教學不成功，學生的積極性會受到嚴重的打擊。因此，教師要認真總結學生的學習情況，制定詳細的策略，采用多種方法，提高學生的學習興趣。首先，教師要改變原來死板的教學方法，采用靈活多變的教學思路，活躍課堂教學氛圍，吸引學生的注意力。教師在講課的時候要告訴學生，質量守恒定律非常關鍵，需要學生全力以赴克服困難。其次，教師可以采用小組探究性學習的方法，提高學生的理解能力和自主探究能力，以降低學習的難度。在小組討論中，教師要認真聆聽每一個小組的研究成果，確保他們的理解沒有偏差，能夠從本質上理解質量守恒定律。

(二)使用多媒體設備提高學生的理解

很多學生在學習的時候，會產生各種疑問。在學生的潛意識中，參加化學反應的物質的質量是會發生變化的，最常見的就是日常物質燃燒之后，就變成了灰燼，學生認為這是質量減少了。教師要能夠理解學生的困惑，并耐心地為學生解答。化學實驗操作比較困難，教師可以利用多媒體，播放在嚴格控制下進行的專業的化學實驗的視頻。在氫氣的燃燒實驗中，首先稱重氫氣的質量和氧氣的質量，將二者做密封的燃燒實驗，收集實驗結果產生的水滴，并進行細致的稱重。在燃燒中，確保氫氣燃燒完全，稱重前后燃燒的氧氣，確定氧氣實際燃燒的重量。經過最后的測量發現，氫氣燃燒的質量和氧氣的消耗量等于產生水的質量，誤差在合理的范圍中。燃燒實驗要求裝置的密封性好，操作過程嚴謹，在學校的實驗室很難做到，使用多媒體播放的視頻能夠清晰地展示這個過程，讓學生有直觀的了解。由于設備和裝置的限制，很多化學實驗學生都不能親自進行，所以多媒體的使用，為學生開辟了新的方法，使學生可以了解質量守恒的相關信息，拓展自己的視野。

(三)通過實驗了解質量守恒定律

化學教材中提供了很多可以課堂上進行的實驗，教師要積極地為學生創造課堂實驗的機會。例如鎂帶在空氣中的燃燒實驗，教師就可以和實驗室申請適量的鎂帶，在確保教室環境合適的情況下，在課堂上當場進行鎂帶的燃燒實驗，讓學生能夠直觀地觀看，加深印象。當堂進行實驗，學生能夠獲得最直觀的印象，并且對鎂帶燃燒前后的狀態有清楚的了解。教師可以讓學生探究鎂帶燃燒前后的質量變化，總結質量守恒定律的特點，從而加深印象。通過實驗可以清楚地解釋為什么有的物質燃燒之后質量增加了，有的物質燃燒之后質量減少了，主要是空氣中的氧氣參與了化學反應，導致了奇妙的化學變化。

(四)通過實際例題進行教學

教師在講述了質量守恒定律的基本概念之后，學生還是要通過例題完善知識。在初中化學中，質量守恒定律在解題中的應用廣泛，下面將列舉一些典型題目進行分析。教師可以深刻分析這些題目，來加深質量守恒定律的教學應用。

第一，質量守恒定律能夠解決有關的化學現象。質量守恒定律可以解釋鎂帶在空氣燃燒之后質量增加的原因，因為鎂帶和氧氣發生了化學變化，根據質量守恒定律，鎂帶燃燒之后生成氧化鎂，氧化鎂的質量等于鎂帶和參與化學反應的氧氣的質量總和。

第二，利用質量守恒定律，可以推斷一些化學反應物質的構成。例如：在4X+5B2=2A2B5，則X的化學式是( )。在這類題目中，就是根據質量守恒定律，參加化學反應的物質，反應前后的原子的數目和種類不變。所以，反應之后還有A原子4個，B原子10個，所以X的化學式應該是A。

第三，解決反應前后物質的質量。例如：有一些混合了銅粉的氧化銅，質量為6.4克，進行氫氣還原氧化銅實驗，在化學反應完全之后，發現試管中還有銅5.5克，試問氧化銅中氧元素的質量是多少。應用質量守恒定律，我們能夠得出試管中的質量減少是因為氫氣還原氧化銅之后，氧化銅變成了銅粉。試管中全部都是銅粉，減少的質量就是氧元素的質量。所以，氧元素的質量為6.4-5.5=0.9克。

第四，判斷物質元素組成。例如：一種有機物在空氣中燃燒之后只有水和二氧化碳，那么這種有機物的組成元素有( )

A.一定含有氫元素和碳元素，可能有氧元素。

B.只有氫元素和碳元素。

C.肯定有氧元素、氫元素和氧元素。

D.無法判斷具有有哪些元素。

對這類題目進行判斷的時候，首先要判斷生成物的組成元素。水和二氧化碳一共有碳氫氧三種元素，那么反應之前的反應物也應該有碳氫氧。在空氣中燃燒，已經有了氧元素的參與，那么有機物一定有碳氫這兩種元素。所以，正確答案為A。

初中化學質量守恒定律是重要的理論之一，應用廣泛，教師要認真研究定律的相關內容，注重化學實驗的實踐，幫助學生在實驗中增進理解，在例題解析中獲得寶貴的解題經驗。

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