【教学对象】已具备一些元素化合物知识的初三学生
【课 型】新授课
【教学目标】
知识与技能：
①认识化学反应中各物质之间的质量关系，进一步理解质量守恒定律。
②根据化学反应中各物质之间的质量比进行计算，正确的计算出反应物、生成物的质量。
过程与方法：
①能正确运用已有化学知识和数学知识，独立解决定量计算中的问题。
②能正确分析实验数据，对比评价各种方案，开拓思路，锻炼思维能力。
③通过化学式计算与化学方程式计算的对比，认识化学反应中的元素守恒，体会化学反应中元素变与不变的和谐统一。
情感态度与价值观：
①认识化学变化中的定量研究对于科学实验和生产实践的应用价值。
②在解决化学计算问题中学习探究、体会成功、建立自信。
③通过化学方程式计算的学习，形成清晰的解题思路，培养勤于思考、严谨求实，勇于创新的科学精神。
【教学重点】依据化学方程式计算的解题格式
【教学难点】依据真实的化学反应自主构建反应物与生成物之间的质量比关系
【教具准备】
药品：氯酸钾、木炭
仪器：试管、试管夹、酒精灯、镊子、小气球
【教学流程】
一、趣味实验
【师】：课的开始老师请同学们观察一个有趣的实验，名字叫“小木炭跳舞”。
【教师演示趣味实验】：
实验步骤：
①我手中的试管里装有4.9g的氯酸钾固体，首先老师用酒精灯给试管中的药品加热
（师：试管中会发生什么化学反应?——生：氯酸钾分解并书写方程式）
②现在氯酸钾逐渐熔化了，我们邀请今天的主角闪亮登场。注意观察现象。
【师问】：在烟雾缭绕的舞池中小木炭向大家展现了它优美的舞姿。小木炭是怎么跳起来的呢?根据我们学过的知识，试管中，小木炭主要会发生什么化学反应?
【生板演化学方程式】：碳和氧气完全燃烧生成二氧化碳；碳和氧气不完全燃烧生成一氧化碳
【师问】：大家不希望哪个反应发生?为什么?
【生】：一氧化碳有毒，要提供充足的氧气。
【师】：那0.36g的小木炭充分燃烧至少需要多少质量的氧气呢?
这么多的氧气有需要提供多少质量的氯酸钾才能产生呢?
【师】：今天这节课我们就一起去解决这个问题。
请同学们把书打开到106页课时2：依据化学方程式的计算。（板书）
二、探寻依据
【过渡】：提到化学计算，老师一定要给同学们介绍一位伟大的科学家——里希特。至今在匈牙利的国家图书馆里还保存着他的一本著作——《化学计算学原理》。但是在出版这本书的当时，人们对它并不关心，直到后来，事实才证明，它毫不逊色于化学发展史上的任何一本著作。因为在这本书中里希特第一次提出了一个新的术语——化学计算，并且详尽的介绍了计算方法，他提出依据化学反应中各物质间的质量比关系进行计算。
【师问】：可是通过什么我们才能得到化学反应中的质量比关系呢?
【生】：化学方程式。
【师问】：通过预习大家知道化学方程式可以表示出化学反应中各物质间的质量比关系。
那化学方程式还能表示出哪些含义?
【生】：①化学反应的事实：反应物，生成物，反应条件
②化学反应中粒子间的数量比：化学计量数
【师问】：我们今天讨论的化学方程式的计算是依据哪个含义呢?
【生】：质量比关系。（板书）
【师问】：那你能找出黑板上两个化学反应中的质量比关系吗?
【生】：计算质量比关系：①氯酸钾分解；②碳和氧气反应
【师问】：那如果是12g的碳完全燃烧需要氧气?（生：32g）
32g呢?（生：96g）；3g呢?（生：8g）
【师问】：回答的这么快，你们是怎么算出来的?
【生】：对应成比例。
【过渡】：同学们的采用的计算方法与里希特的思想不谋而合。他在书中这样指出化学反应中各物质间的质量比是一个定值，所以只要已知一种物质的质量，就可以根据比例关系求出其他任一种物质的质量。（板书：常用方法——比例法）
三、引领示范
【师问】：那在小木炭跳舞的实验中，0.36g的小木炭要充分燃烧至少需要多少质量的氧气呢?你能列出他们的比例关系吗?
【生】：列出比例关系式。
【师】：为了方便比例关系的列出，我们在书写质量比关系和已知量、未知量时应该写在相应物质化学式的下方，对应着写出来，不容易列错关系式。没有涉及到的质量比关系可以不写，也可以节省计算的时间。
【师问】：那现在我们的计算过程完整了吗?
【生】：没作答。答：至少需要氧气的质量为0.96g。
【师问】：那现在算是完整了吗?未知数哪来的?
【生】：设未知数。
【师问】：那化学上通常怎样设未知数呢?解题步骤一般包括几步?
请同学们小组合作学习书上107页的例题，仔细阅读解题过程，思考老师的两个问题。
【生】：小组讨论学习。
【师】：现在谁来为解题过程补充完整?
【生】：补设未知数。
【师】：有什么要提醒同学们注意的吗?
【生】：未知量不带单位。
【师】：这里的未知量既包含了数据也包括了单位，未知量的单位与题目中所给已知量的单位是统一的，所以已知量要带上单位。
【师问】：好，现在谁来总结一下，我们的解题步骤一共包括几步?
【生】：设、写、找、比、解、答。（师板书解题步骤：设、写、找、比、解、答）
【过渡】：刚才老师和同学们一起，按照这六个步骤，找到了我们课前问题一的答案：0.96g；
下面就请同学们仿照这六个步骤，小组合作完成问题二，将答案写到小组的题板上。
四、方法初探
【生】：小组合作解题。
【师】：寻找一块有典型错误的题板，让学生纠错，然后自主批改评价。
【师问】：根据我们刚才做题和批改的情况，谁来说一说化学方程式的计算要注意哪些问题?
【生】：步骤完整，格式规范，尤其注意单位问题，方程式要写正确，质量比要算正确等。
【师】：投影总结。
【师问】：其实在同学们解题的时候，老师想到了还有另外一种解题的方法，但是好像和大家的思路不一样，你们觉得这样计算可以吗?
【生】：根据元素质量守恒，氧气中的氧元素质量等于氯酸钾中氧元素的质量。先算出氯酸钾中氧元素的质量分数，然后用0.96g除以质量分数得到氯酸钾的质量。
【师问】：那如果是高锰酸钾可以这样算吗?
【生】：不可以，因为高锰酸钾中的氧元素除了在氧气中，锰酸钾和二氧化锰中也有氧元素。
【师问】：那什么样的化学反应中才可以利用化学式计算呢?
【生】：某元素全部转化。
【过渡】：我们发现在某些特定的条件下化学计算的方法是多种多样的，正所谓“条条大路通罗马”，老师和同学们应用了两种不同的方法都得到了正确的答案：产生0.96g氧气需要氯酸钾的质量为（2.45g）。
五、技巧解惑
【师问】：那你们还记得老师在小木炭跳舞的实验中取了多少克的氯酸钾吗?
【生】：4.9g。
【师问】：4.9g正好是2.45的2倍，所以产生氧气?（生：1.92g）
【师问】：那1.92g的氧气可以支持0.36g的小木炭完全燃烧吗?（生：可以）
【师问】：所以根据质量守恒定律，气球中收集到的二氧化碳气体是2.28g，你认为对吗?
【生】：1.32g，不是2.28g。
【师问】：你是怎么算的?
【生】：0.36g的碳只能和0.96g的氧气反应，剩下的氧气不参加反应。
【师】：所以利用化学方程式计算时应该选择实际参加反应的质量代入计算。（板书：实际量）
【师问】：那气球中除了二氧化碳气体，还有什么气体呢?（生：氧气）
什么没有了?（生：小木炭）
【过渡】：老师认为小木炭可以说是功成身退了，因为本节课它带领同学们掌握了依据化学方程式计算的简单方法。但是在应用方法的过程中，仍有一些需要注意的问题。
【师问】：比如说：我们刚才学习的课本例题：实验室若需制备二氧化碳8.8g，需要多少质量的碳酸钙?而在实际实验过程中，我们并不是称出气体的质量，而是用什么收集气体?（生：集气瓶）那如果需要制备2瓶二氧化碳气体，需要多少质量的碳酸钙，可以这样计算吗?
【生】：不可以，因为用质量代入计算。通过密度转化成质量代入计算。
【师】：体积必须转化成质量代入计算。（板书：体积×密度=质量）
【师问】：而我们在实验室通常也不是用纯净的碳酸钙制氧气，而是?（生：石灰石）
【师问】：如取25g含碳酸钙质量分数为80%的石灰石与足量的稀盐酸反应（杂质不与盐酸反应），可生成二氧化碳多少克? 可以这样计算吗?
【生】：不可以，因为代入计算的量必须是纯净物的质量。（板书：纯量代入）
【师问】：实际实验时，我们往往也并不知道石灰石的纯度。取25g石灰石与100g稀盐酸（杂质不与盐酸反应）完全反应，称得余下物质的总质量为116.2g，则反应中产生二氧化碳 ?
【生】：依据质量守恒定律：8.8g，反应物减少的质量即为生成气体的质量。（板书：守恒法）
【过渡】：通过今天的学习我们不难发现，化学计算也是来源于真实的实验情境的，它可以通过具体的数据带给我们对化学知识更深刻的体会。其实不仅在实验中，我们学习化学方程式的计算，更重要的是要应用到生活生产中去。下面三个题目，有奖竞答，就请同学们来试试身手，注意听题。
六、学以致用
【生】：抢答。
【师】：你们计算的依据是什么?
【生】：化学反应中的质量比关系。
【结束语】：在我们现代人看来依据化学方程式的计算是很容易被理解和学会的，但是在里希特的时代这样的计算方法却是首创的，并且是通过无数艰苦重复的劳动才取得的成果。里希特的巧妙思想也为化学学科的发展奠定了重要的基础。科学家用他们的实际行动向我们诠释了什么是化学，chem is try ，化学是什么?（生：尝试）。老师也相信更多未知的化学世界还等待着同学们的探索和发现。
【布置作业】：编制一道计算题。
二、依据化学方程式的计算学案
连云港市新海实验中学 陈俐璇
一、【目标诠释】——我来认识
1、学会根据化学方程式的简单计算，正确掌握计算的格式和步骤。
2、学会运用化学计算的基本方法来解决反应物、生成物间的质量关系。
3、认识化学变化中的定量研究对于科学实验和生活实践的重大作用。
二、【导学菜单】——我来预习（可能用到的相对原子质量：H-1 O-16
C-12 K-39 Cl-35.5）
1、例：化学方程式：2H2 + O2 点燃 2H2O
物质质量比：2×2 ： 32 ： 2×18 （化学计量数×相对分子质量） 上述化学方程式表示：
①化学反应的事实： 在 中 生成 ；
②化学反应中各物质之间的质量比关系：
每 的氢气与 的氧气完全反应生成 的水；
③反应中各粒子间的数量关系：每 个氢分子和 个氧分子反应生成 水分子。
练：化学方程式：C + O2 ======== CO2
物质质量比： ： ：
该化学方程式表示的意义：① ；
② ；
③ 。
2、把一定质量的木炭放在足量的氧气中燃烧生成二氧化碳，利用上述找出的质量比关系，你能尝试完成下表中的实验数据吗?
C的质量（g）O2的质量（g）CO2的质量（g）
第一次12
第二次 64
第三次 11
第四次39
3、写出下列文字表达式对应的化学方程式，并找出参加反应的各物质间的质量比关系
（1）氯酸钾 氯化钾 + 氧气
（2）碳 + 氧气 一氧化碳
三、【困惑扫描】——我来应用
问题一：0.36g小木炭（杂质忽略不计）充分燃烧至少需要氧气的质量是多少?
（可能用到的相对分子或原子质量：C-12 O2-32 CO2-44）
问题二：要产生0.96g的氧气至少需要氯酸钾的质量是多少?
（可能用到的相对分子质量：KClO3—122.5 KCl—74.5 O2—32）
四、【建立网络】——我来归纳
总结：学习了依据化学方程式的计算，你有哪些收获?
五、【过关窗口】——我来巩固
情境：“祥云”的燃料
008年北京奥运会的“祥云”火炬，质量约为1Kg，燃料使用的是丙烷（C3H8）
丙烷燃烧的化学方程式为：C3H8+5O2 ====== 3CO2 + 4H2O
试一试用上面的情境信息编一道计算题，并解答。
（可能用到的相对分子质量：C3H8—44 O2—32 CO2—44 H2O—18）
