Урок по теме:"Закон сохранения массы вещества"

Урок № 18

Класс: 7 - А

Тема урока: Закон сохранения массы веществ.

Цели урока:

Образовательные.

 Ознакомить учащихся с законом сохранения массы веществ; объяснить на его основе положение атомно-молекулярного учения о сохранении атомов при химических превращениях.

Экспериментально доказать  закон сохранения массы веществ. 

Познакомить учащихся с исторической справкой - открытия закона сохранения массы веществ. Показать значение открытия закона.

Развивающие.

Способствовать развитию навыков самостоятельной и групповой работы; развивать умения ставить несложные проблемы, формулировать гипотезы и проводить их опытную проверку;

способствовать развитию познавательной активности учащихся (мотивированный интерес к учёбе);

развивать логическое мышление учащихся, наблюдательность, умение устанавливать причинно-следственные связи, сравнивать, обобщать и делать выводы;

развивать умение применять закон сохранения массы веществ для решения расчётных  задач;

развивать исследовательские умения, умения работать в группах.

Воспитательные.

Формировать у учащихся понятие о единстве всего мира; прививать интерес к изучаемой теме, предмету.

Тип урока: урок изучения нового материала.

Методы обучения: словесно-наглядные, практические, проблемный, частично-поисковый.

Формы работы: фронтальная, индивидуальная работа, работа в группах, дифференцированная (самостоятельная работа по заданиям разного уровня сложности).

Оборудование: прибор для демонстрации закона сохранения массы веществ, реактивы, портреты учёных, презентация.

Ожидаемый результат:

Ученик:

·        даёт определение закону сохранения массы веществ, знает его суть;

·        рассчитывает массу вещества (продукта или реагента), используя закон сохранения массы веществ.

ХОД УРОКА

I. Организация учащихся к уроку.

II. Актуализация опорных знаний.

Учитель:

Несмотря на то, что вы изучаете химию недавно, уже многое успели узнать.

Фронтальный опрос

1. Какие явления могут происходить с веществами? (физические и химические)

2. Какие явления называются химическими?

( Явления, при которых одни вещества превращаются в другие)

3. Как ещё можно назвать химические явления?

( Химическое явление – это и есть химическая реакция.)

Важнейшим предметом изучения химии является химическая реакция.

4. Как называют вещества, вступающие в химическую реакцию?

(Реагенты, или исходные вещества)

5. Как называют вещества, которые образуются при протекании химической реакции?

(Продуктами реакции, или конечными веществами)

Схема химической  реакции:

Реагенты  →  Продукты реакции

6. По каким признакам можно судить о том, что произошла химическая реакция?

(Химические реакции сопровождаются  внешними эффектами:

изменение цвета, выделение газа, образование или исчезновение осадка, появление или исчезновение запаха, выделение или поглощение теплоты, появление пламени, иногда – свечение, излучение света, возникновение электричества )

7. Как  обозначают  состав вещества?

(с помощью хим. формул

Хим. формула – это условная запись состава вещества с помощью хим. знаков и индексов.)

III. Мотивация учебной деятельности. Этап постановки проблемы, определение темы и цели урока (построение проекта проверки гипотезы), её значимости в химической науке.

Модельная схема разложения воды

На доске представлена Модель хим. реакции разложения воды под действием электрического тока.

Атомы обозначены кружочками разного цвета и размера. Атомы Кислорода – красным цветом, атомы Водорода – белым.

(Построение цепочки из логических рассуждений)

1. Изменяются ли молекулы вещества при протекании химической  реакции.

То есть, образуются ли из одних веществ, другие?           ( Да)

2. Изменяется ли число атомов до и после реакции?        (Нет)

(число атомов до и после реакции остаётся неизменным, в химических реакциях атомы не создаются вновь и не разрушаются, т.е. сколько атомов каждого элемента  было до реакции, столько же осталось после её завершения)

3. Что происходит с атомами в ходе химической  реакции, судя по данной схеме.

(происходит  перегруппировка атомов, т.е. разрушаются связи, существующие между атомами, и образуются новые.)

Суть химической реакции – перегруппировка атомов элементов вследствие чего  происходит образование новых веществ.

4. Имеют ли атомы массу?      (Да)

Проблемный вопрос:

Изменится ли общая масса веществ до и после реакции?

(предполагаемый ответ: масса веществ до и после реакции не изменяется).

На основании наших наблюдений мы сделали определённые выводы. 

Такое теоретическое предположение в науке называют Гипотезой.

Гипотеза – это  предположение, которое требует доказательства.

Когда гипотеза подтверждается практически, экспериментально, тогда она стаёт Законом.

Зна­чит, ги­по­те­за ни­ко­гда не ста­нет за­ко­ном, если её не под­твер­дить экс­пе­ри­мен­таль­но.

Ещё Ломоносов говорил: «Один опыт я ставлю выше, чем 1000 мнений, рожденных лишь воображением».

Тема нашего урока: «Закон сохранения массы веществ».

Сегодня на уроке перед нами задача – открыть для себя один из важнейших законов природы, науки. Вы попробуете себя в роли теоретиков и частично практиков, решая несложные упражнения и задачи.

        IV. Изучение нового материала.

Давайте совершим небольшое путешествие в историю.

         1. История открытия закона.

Учитель: В 1673 году английский учёный  Роберт Бойль провёл опыт: он взвесил запаянную реторту с порошком металла, длительное время нагревал её, потом охладил до комнатной температуры, вскрыл реторту и снова взвесил. Вес реторты с содержимым увеличился.

Вот что записал учёный после одного из своих опытов:

«После двух часов нагревания был открыт запаянный кончик реторты, причём в неё ворвался с шумом наружный воздух. По нашему наблюдению при этой операции была значительная прибыль в весе …»

На основании чего Р. Бойль делает вывод, что масса прокалённого металла увеличивается за счёт соединения металла с «огненной силой», которая проникает через стенки реторты. Такие частицы «огненной силы» в то время называли флогистонами. (считал, что через стенки сосуда проникал «флогистон»)

         Однако,  согласно наших теоретических рассуждений масса веществ до реакции и после реакции должна быть неизменной!

     ТАК КТО ОШИБАЕТСЯ? Мы или Р. Бойль?

      Что нам остаётся сделать?

- Провести собственный эксперимент!

Демонстрация.

Возьмём  стаканчик с раствором сульфата меди (II) и стаканчик с раствором гидроксида натрия, поставим  их на весы и запишем вес. После этого сольём растворы  и снова всё взвесим.

         Учитель:

- Назовите признак данной реакции?

- О чём свидетельствует данный признак реакции?

(прошла хим. реакция и  образовались  новые  вещества).

Наблюдение: Равновесие весов не нарушается!

Вывод: Мы правы! Это уже ЗАКОН.

Учитель: Мы открыли для себя один из важнейших законов природы о сохранении массы вещества во время протекания химических реакций.

Открытие М.В. Ломоносова

         Русский учёный М.В. Ломоносов, тоже имел сомнения относительно справедливости опытов Р. Бойля.

В от­ли­чие от Р. Бойля, про­ка­ли­вал ме­тал­лы не на от­кры­том воз­ду­хе, а в за­па­ян­ных ре­тор­тах и взве­ши­вал их до и после про­ка­ли­ва­ния.

 Он до­ка­зал, что масса ве­ществ до и после ре­ак­ции оста­ет­ся неиз­мен­ной и что при про­ка­ли­ва­нии к ме­тал­лу при­со­еди­ня­ет­ся воз­дух (кис­ло­род в то время не был еще от­крыт).

Почти 100 лет спустя Ломоносов скажет: «Мнение славного Роберта Бойля ложно».

 Ломоносов называет свой закон – Закон сохранения массы веществ, который был теоретически открыт в 1748 году и экспериментально подтверждён в 1756 году.

Тот факт, что атомы имеют постоянную массу, и обусловливает сохранение массы вещества.

В 1748 году Ломоносов писал: «Все перемены, в натуре  случающиеся такого суть состояния, что сколько чего у одного тела отнимется, столько  присовокупится к другому, так  ежели где убудет несколько материи, то умножится в другом месте...». 

         Открытие Антуана Лорана Лавуазье.

Французский учёный Антуан Лавуазье в 1789 году окончательно убедил учёный мир в универсальности этого закона. Как Ломоносов, так и Лавуазье пользовались в своих экспериментах очень точными весами. Они нагревали металлы (свинец, олово, и ртуть) в запаянных ретортах и взвешивали исходные вещества и продукты реакции.

          Лавуазье писал: «Масса никогда не образуется и не исчезает, а только переходит от одного вещества к другому». «Элементы не появляются и не исчезают, а происходит только их перегруппировка».

Именно он разгадал тайну горения и дыхания. И открыл, что при прокаливании металла принимает участие кислород.

Таким об­ра­зом, неза­ви­си­мо друг от друга, М.В. Ло­мо­но­сов и А. Ла­ву­а­зье под­твер­ди­ли спра­вед­ли­вость пред­по­ло­же­ния о со­хра­не­нии массы ве­ществ в ре­зуль­та­те хи­ми­че­ской ре­ак­ции.

Современная формулировка закона:

Масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции.

2. Применение закона сохранения массы веществ, его значение.

·         открытие закона нанесло серьёзный удар по теории флогистона.

·       Подтверждает мысль, что атомы не исчезают бесследно и не возникают из ничего.

Следствие из закона: «Ничто не возникает из ничего и не исчезает бесследно. Наука не знает ни одного случая, когда бы во время каких-нибудь процессов этот закон нарушался».

·         открытие закона сохранения массы веществ способствовало дальнейшему развитию химической науки, пониманию законов природы; именно с открытием этого закона связывают возникновение современной химии как точной науки.

·         все  расчёты по химическим реакциям выполняют на его основе;

·       при составлении химических уравнений реакций;

Приём «Ассоциация»

Какие ассоциации у вас возникают со словом Закон?

 

( Правила, Порядок, Выполнять, Знать, Конституция)

Люди живут в обществе и выполняют законы, которые записаны в Конституции.

Вопрос: А должен человек выполнять законы природы?

Пример:

Сброс неочищенных сточных  вод в реки и озёра свидетельствует о том, что современное общество игнорирует закон сохранения массы.

Творческое задание (работа по группам)

Когда завод спускаем промышленные отходы  в озеро, они растворяются в воде и вроде бы исчезают, но на самом деле остаются частью окружающей среды.

Что происходит в этом случае?  (ваши варианты)

( - могут подвергнуться  химическому превращению

- могут остаться без изменений и лежать на дне водоёма

- возникнуть  как токсичные вещества в рыбе или в питьевой воде (не пригодна для употребления в пищу)

- вызвать гибель обитателей водоёма)

Вывод:

Но какова бы ни была их судьба, суммарная масса сброшенных веществ остаётся прежней. Закон сохранения массы напоминает нам, что в действительности ничто не исчезает бесследно.

И вы это доказали на своих примерах.

Закон сохранения показывает, что человек должен выполнять в природе роль не потребителя, а преобразователя.

Учитель: Предлагаю проверить закон в действии на примере реакции горения серы.

S  + O₂  =  SO₂

32    32       64         Закон действует!

         Учитель: Закон сохранения массы веществ применяется и для решения задач.

Задача

 Какую массу серы необходимо сжечь в 4 г кислорода, чтобы получить 8 г оксида серы(IV)?

Дано:                                   Решение:

m(O₂) = 4 г                      S  +  O₂  =  SO₂

m(SO₂) = 8 г                 m(S) + m(O₂)  = m(SO₂)

m(S) – ?                       m(S)  = m(SO₂) – m(O₂) = 8 г – 4 г = 4 г

                                          Ответ: m(S) = 4 г

V. Закрепление полученных знаний.

Индивидуальная работа по задания разного уровня сложности.          

VI. Обобщение и систематизация полученных знаний.

Фронтальный опрос

- В чём была ошибка Р.Бойля?

(прокаливал металлы не в запаянных сосудах и не учитывал роль воздуха)

- Кем был открыл закон сохранения массы веществ?

- В чём причина выполнения закона?

- Какое следствие вытекает из закона сохранения массы веществ?

- В чём суть химической реакции?

- Где можно применить данный закон?

- Что делает ученый, когда сталкивается с какой-то проблемой?

(Этапы исследовательской деятельности)

Выдвигает гипотезу.

Предлагает пути ее решения.

Выбирает пути ее решения.

Подтверждает экспериментально.

Делает вывод.

VII. Рефлексия.

- Как химики познают мир веществ?

Сегодня на уроке…

узнал…                          понял…                  понравилось…

 

                   научился…            интересно…                   поможет…                                                   

VIII. Подведение итогов урока.   Д/з.

1)   Выучить§ 15, упр. № 1,4,5 стр. 118-119

2)      Задание. Приведите примеры, как закон сохранения массы вещества действует в:

медицине_____________________________________________

математике__________________________________________

географии____________________________________________

Литература:

 А.А. Лашевская Химия 7 кл.: Учебн. для общеобразоват. учебных  заведений. – К.: Генеза, 2007.