初中化学中的质量守恒定律及其教学应用
[中图分类号]G633.8
[文献标识码]A
[文章编号]2095-3712（2014）32-0072-02
[作者简介]陈义海（1978―），男，江苏泰兴人，本科，江苏省泰州市孔桥初级中学教师，中学一级。
在初中化学中，质量守恒定律是解决化学问题的基础定理之一，其应用十分广泛。教师要加强学生应用质量守恒定律的能力，使其能够掌握定律的含义，达到轻松解题的目的。
一、质量守恒定律的发展
在我国古代研究炼金术、炼丹的时候，物质之间的质量关系就被注意到了。17世纪海尔蒙特通过柳树实验证明了水变成了其他的物质，但是质量没有发生变化。他首先将柳树和生长的土壤分别称重，然后给小树只浇水，五年之后，小柳树长大很多，土壤却没有太大变化。所以，他认为水变成了柳树的一部分，质量没有变化，这种说法误导了很多人。1673年，波义耳煅烧金属的时候，发现了质量基本关系。1760年，罗蒙诺索夫的实验表明物质的质量减少，必然引起其他质量的增加。1774年，拉瓦锡使用铅和锡进行实验，证明物质反应前后质量守恒。于是，质量守恒定律就被人们广泛承认。
质量守恒定律帮助人们重新认识了自然界的发展规律，让人们能够精准地进行化学实验，并不断取得新的成就。质量守恒定律也为哲学提供了坚实的基础，证明了物质不灭原理，奠定了现代化学的发展基础。
二、质量守恒定律的要点
质量守恒定律的本质是分子破裂、重新组合的过程，化学反应前后的分子个数和原子量都没有变化，所以保持着质量守恒。明确了质量守恒的本质，在教学的时候，教师要强调以下要点：第一，质量守恒适用于化学变化，而不适用于物理变化。第二，明确质量守恒，而不是体积和其他的性质守恒。例如，在很多的空气燃烧实验中，气体进行化学反应前后的体积存在很大的差异，并不符合体积守恒。第三，明确物质的确参加化学反应，在化学实验中，很多的物质虽然进入到了化学反应阶段，但是却没有真正参加反应，这种现象经常出现在反应物过量的处理中。第四，明确所有的参加化学反应的物质质量守恒，不能忽略掉生成的气体或者液体或者其他的物质。
三、初中化学质量守恒定律教学策略
了解了化学质量守恒定律之后，教师要利用定律进行相关题目解析。关于质量守恒定律最常见的题目主要有以下几种，教师要熟练掌握每一种题目的性质，教给学生正确的解题思想。
（一）激发学生学习质量守恒定律的兴趣
在初中化学教学过程中，质量守恒定律是学习的重点和难点，如果教学不成功，学生的积极性会受到严重的打击。因此，教师要认真总结学生的学习情况，制定详细的策略，采用多种方法，提高学生的学习兴趣。首先，教师要改变原来死板的教学方法，采用灵活多变的教学思路，活跃课堂教学氛围，吸引学生的注意力。教师在讲课的时候要告诉学生，质量守恒定律非常关键，需要学生全力以赴克服困难。其次，教师可以采用小组探究性学习的方法，提高学生的理解能力和自主探究能力，以降低学习的难度。在小组讨论中，教师要认真聆听每一个小组的研究成果，确保他们的理解没有偏差，能够从本质上理解质量守恒定律。
（二）使用多媒体设备提高学生的理解
很多学生在学习的时候，会产生各种疑问。在学生的潜意识中，参加化学反应的物质的质量是会发生变化的，最常见的就是日常物质燃烧之后，就变成了灰烬，学生认为这是质量减少了。教师要能够理解学生的困惑，并耐心地为学生解答。化学实验操作比较困难，教师可以利用多媒体，播放在严格控制下进行的专业的化学实验的视频。在氢气的燃烧实验中，首先称重氢气的质量和氧气的质量，将二者做密封的燃烧实验，收集实验结果产生的水滴，并进行细致的称重。在燃烧中，确保氢气燃烧完全，称重前后燃烧的氧气，确定氧气实际燃烧的重量。经过最后的测量发现，氢气燃烧的质量和氧气的消耗量等于产生水的质量，误差在合理的范围中。燃烧实验要求装置的密封性好，操作过程严谨，在学校的实验室很难做到，使用多媒体播放的视频能够清晰地展示这个过程，让学生有直观的了解。由于设备和装置的限制，很多化学实验学生都不能亲自进行，所以多媒体的使用，为学生开辟了新的方法，使学生可以了解质量守恒的相关信息，拓展自己的视野。
（三）通过实验了解质量守恒定律
化学教材中提供了很多可以课堂上进行的实验，教师要积极地为学生创造课堂实验的机会。例如镁带在空气中的燃烧实验，教师就可以和实验室申请适量的镁带，在确保教室环境合适的情况下，在课堂上当场进行镁带的燃烧实验，让学生能够直观地观看，加深印象。当堂进行实验，学生能够获得最直观的印象，并且对镁带燃烧前后的状态有清楚的了解。教师可以让学生探究镁带燃烧前后的质量变化，总结质量守恒定律的特点，从而加深印象。通过实验可以清楚地解释为什么有的物质燃烧之后质量增加了，有的物质燃烧之后质量减少了，主要是空气中的氧气参与了化学反应，导致了奇妙的化学变化。
（四）通过实际例题进行教学
教师在讲述了质量守恒定律的基本概念之后，学生还是要通过例题完善知识。在初中化学中，质量守恒定律在解题中的应用广泛，下面将列举一些典型题目进行分析。教师可以深刻分析这些题目，来加深质量守恒定律的教学应用。
第一，质量守恒定律能够解决有关的化学现象。质量守恒定律可以解释镁带在空气燃烧之后质量增加的原因，因为镁带和氧气发生了化学变化，根据质量守恒定律，镁带燃烧之后生成氧化镁，氧化镁的质量等于镁带和参与化学反应的氧气的质量总和。
第二，利用质量守恒定律，可以推断一些化学反应物质的构成。例如：在4X+5B2=2A2B5，则X的化学式是（ ）。在这类题目中，就是根据质量守恒定律，参加化学反应的物质，反应前后的原子的数目和种类不变。所以，反应之后还有A原子4个，B原子10个，所以X的化学式应该是A。
第三，解决反应前后物质的质量。例如：有一些混合了铜粉的氧化铜，质量为6.4克，进行氢气还原氧化铜实验，在化学反应完全之后，发现试管中还有铜5.5克，试问氧化铜中氧元素的质量是多少。应用质量守恒定律，我们能够得出试管中的质量减少是因为氢气还原氧化铜之后，氧化铜变成了铜粉。试管中全部都是铜粉，减少的质量就是氧元素的质量。所以，氧元素的质量为6.4-5.5=0.9克。
第四，判断物质元素组成。例如：一种有机物在空气中燃烧之后只有水和二氧化碳，那么这种有机物的组成元素有（ ）
A.一定含有氢元素和碳元素，可能有氧元素。
B.只有氢元素和碳元素。
C.肯定有氧元素、氢元素和氧元素。
D.无法判断具有有哪些元素。
对这类题目进行判断的时候，首先要判断生成物的组成元素。水和二氧化碳一共有碳氢氧三种元素，那么反应之前的反应物也应该有碳氢氧。在空气中燃烧，已经有了氧元素的参与，那么有机物一定有碳氢这两种元素。所以，正确答案为A。
初中化学质量守恒定律是重要的理论之一，应用广泛，教师要认真研究定律的相关内容，注重化学实验的实践，帮助学生在实验中增进理解，在例题解析中获得宝贵的解题经验。
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