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第五单元 化学方程式
课题1 质量守恒定律
化学观念：理解质量守恒定律的微观本质；理解化学方程式的含义，认识化学反应中的各物质间存在的定量关系。
科学思维：依据化学反应过程中元素不变的规律，推断反应物或生成物的元素组成。
科学态度与责任：认识定量研究对化学科学发展具有重大作用。
科学探究与实践：通过实验探究认识质量守恒定律。
经测量金属生锈后质量变大了
物质发生化学变化时，质量到底如何变化呢？
蜡烛会越烧越短，质量越小
知识点 1
质量守恒定律
科学探究的一般过程
猜想假设
提出
问题
进行实验
设计实验
观察记录
反思评价
得出结论
提出问题
作出假设
探究之旅
反应前
各物质的质量总和
反应后
各物质的质量总和
反应前各物质的质量总和与
反应后各物质的质量总和之间存在什么关系呢？
设计实验：__________________________________。
实验1
锥形瓶内红磷燃烧的现象
气球的变化情况
化学反应前后质量的变化情况
01
02
03
注意观察
探究实验一：红磷燃烧前后质量的测定
探究实验一：红磷燃烧前后质量的测定
现象：
(2)气球先变 后变 。
(1)红磷燃烧产生大量 ；
白烟
大
小
表达式：
称量结果：
m前 m后
＝
反应前
反应后
磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
P ＋ O2 P2O5
点燃
反应前物质（或物体）
反应后物质（或物体）
锥形瓶
细砂
橡皮塞
玻璃管、气球
（空气）
氮气
红磷
稀有气体等
氧气
交流讨论：为什么红磷在燃烧前后质量没有发生变化呢？
锥形瓶
细砂
橡皮塞
玻璃管、气球
（剩余空气）
氮气
五氧化二磷
稀有气体等
未参加反应的红磷
未参加反应的红磷
参加反应的
参加反应的 和 的质量总和等于反应后生成的 的质量
结论
红磷
氧气
五氧化二磷
m前 m后
＝
反应前
反应后
请思考以下问题，在红磷燃烧前后质量的测定中，
问题1
问题2
锥形瓶底铺一层细沙的目的是什么？
锥形瓶上小气球的作用是什么？
防止集气瓶底受热不均而破裂。
缓冲压强，防止红磷燃烧时瓶内压强忽然增大导致瓶塞冲出。
问题3
玻璃管的作用是什么？
引燃红磷，导气的作用
注：实验过程中装置的气密性要良好。
铁钉的变化情况
化学反应前后质量的变化情况
01
02
注意观察
实验2
探究实验二：铁跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定
现象：
表达式：
称量结果：
(1)溶液由 色变为 色。
蓝
浅绿
(2)铁钉表面有____色物质生成。
红
＝
m前 m后
铁 + 硫酸铜 → 铜 + 硫酸亚铁
197.5
Fe ＋ CuSO4 → Cu ＋ FeSO4
探究实验二：铁跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定
锥形瓶
橡皮塞
铁
剩余的铁
硫酸铜
锥形瓶
橡皮塞
铜
剩余的铁
硫酸亚铁
反应前
参加反应的铁
参加反应的 和 的质量总和等于反应后生成的
和 的质量
结论
铁
硫酸铜
铜
197.5g
反应后
197.5g
水等
水等
硫酸亚铁
交流讨论：分析这两个方案的实验现象和实验数据你能得到什么结论？
参加反应的各物质的质量的总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。
质量守恒定律
仪器
参加反应的所有物质
未参加反应的所有物质
参加反应的各物质质量总和
仪器
生成的所有物质
未参加反应的所有物质
生成的各物质质量总和
盐酸与碳酸钠相遇时的现象
化学反应前后质量的变化情况
01
02
注意观察
实验3
实验5-1：盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定
实验5-1：盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定
盐酸 ＋ 碳酸钠 氯化钠 ＋ 二氧化碳 ＋ 水
m前_________ m后
有大量 产生；
现象：
气泡
表达式：
>
称量结果：
HCl ＋ Na2CO3 NaCl ＋ CO2 ＋ H2O
为什么？
1.0g
37.2g-36.2g=
产生多少CO2？
不平衡原因：
该反应是否遵守质量守恒定律？
思 考
反应生成的气体逸散到了空气中
遵守
燃烧时的现象
化学反应前后质量的变化情况
01
02
注意观察
实验3
实验5-2：镁条燃烧前后质量的测定
实验5-2：镁条燃烧前后质量的测定
m前_________ m后
现象：
表达式：
称量结果：
镁条燃烧发出___________，生成___________，放出________；
耀眼的白光
白色固体
热量
<
镁 ＋ 氧气 氧化镁
点燃
Mg ＋ O2 MgO
点燃
为什么？
该反应遵守质量守恒定律吗？
不平衡原因：
参加反应的 和 的质量总和，等于反应后生成的___________的质量
反应前称的镁，反应后称的氧化镁
遵守
镁
氧气
氧化镁
思 考
盐酸 + 碳酸钠 → 氯化钠 + 二氧化碳 + 水
HCl Na2CO3 NaCl CO2 H2O
镁 + 氧气 氧化镁
Mg O2 MgO
点燃
交流讨论： 为什么会出现生成物的质量大于或小于反应物的质量这些情况？这两个反应到底遵守不遵守质量守恒定律呢？
所有的化学反应均遵守质量守恒定律。
开放体系
密闭体系
如果用有气体参加或生成的反应
验证质量守恒定律要在密闭体系中进行
反应前
反应后
157.0
157.0
34.3
34.5
反应前
反应后
37.2
36.2
反应前
反应后
Mg + O2 MgO
点燃
Na2CO3+HCl NaCl+H2O+CO2
P + O2 P2O5
点燃
参加反应的各物质的质量总和，
等于反应后生成的各物质的质量总和
总 和
不能漏掉气体物质
化学反应
只适用于化学变化，不解释物理变化
参 加
反应物剩余、催化剂质量除外
质 量
只强调“质量” 不包括“体积”
10g氯化钠溶解在90g水中，形成100g氯化钠溶液，遵守质量守恒定律
错误。只适用于化学变化，不解释物理变化
Law of conservation of mass
参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的
各物质的质量总和
已知10g硫与10g氧气恰好完全反应，现将10g硫与15g氧气点燃充分反应后生成二氧化硫的质量为25g
已知10LH2与20LO2恰好完全反应，则10LH2与20LO2充分反应，生成30L的水
化学反应
参 加
生 成
判断下列变化是否符合质量守恒定律
错误。反应物剩余量除外, 15g氧气参加反应为10g,有5g剩余，只能生成20g二氧化硫
质 量
错误。只强调“质量”，不包括“体积”
波义耳的实验(1673年)
拉瓦锡的实验(1777年)
敞口容器中加热金属
失败
密闭容器中加热金属
成功
HgO Hg + O2
△
Hg + O2 HgO
△
重温史话
1.为什么蜡烛燃烧后质量会变小了呢？
燃烧时产生CO2气体和水蒸气等
2.为什么铁刀放久了质量会增加呢？
O2、水也参加反应
知识点 2
质量守恒定律的微观解释
参加反应的各物质
分子分裂成原子
原子重新组合成新分子
以水电解反应为例，从微观和宏观两个角度来分析质量守恒的原因？
变化前
变化中
变化后
分解
重组
从微观看：
原子的种类不变
原子的数目不变
原子的质量不变
从宏观看：
元素种类不变
反应物和生成物的总质量不变
元素质量不变
化学反应过程
六不变
两个一定改变
两个可能改变
微观
宏观
原子种类不变
原子数目不变
原子质量不变
反应物和生成物的总质量不变
元素种类不变
宏观
微观
物质的种类
分子的种类
元素的化合价
分子的数目
质量守恒定律的原因
元素总质量不变
下列说法能用质量守恒定律解释的（ ）
A．镁带在空气中燃烧后，生成物的质量比镁带质量增加了
B．蜡烛完全燃烧后，生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛质量
C．水的质量和受热变成水蒸汽的质量相等
D．高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比反应物质量轻
A、D
1.解释一些化学变化中的质量变化
2.推断化学反应中某物质的化学式
黑火药爆炸原理：2KNO3+3C+S=K2S+N2↑+3X
X的化学式是_______
CO2
3.推断化学反应中某物质的质量
(2)将25 g氯酸钾和1g二氧化锰的混合物加热至完全分解，
得到残余固体质量为14 g，则产生氧气____g。
(1) 6g的碳在充足的氧气中燃烧，生成二氧化碳22 g ，
则有____g 的氧气参加反应。
16
12
4.推断化学反应中反应物或生成物中的组成元素
某矿石＋ O2 Fe2O3＋SO2，则该矿石中
一定含有 ____和_____元素。可能含有____元素
铁
硫
氧
高温
1、在一个密闭容器中放入甲、乙、丙丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，下列说法不正确的是（ ）
A．乙是反应物
B．反应后物质甲的质量为13g
C．物质丙可能是该反应的催化剂
D．参加反应的甲和丁的质量比为1：4
A
总质量
时间
总质量
时间
总质量
时间
总质量
时间
A
B
C
D
2、镁条在密闭的容器中加热，其总质量与时间的关系正确的是 （ ）
B
氢气在氧气中燃烧生成水的反应可以用以下3种方法表示：
分析上述3种表示方法的优点和缺点，你认为哪种表示方法最好？
氢气 + 氧气 水
点燃
点燃
2H2 + O2 2H2O
宏观
微观
符号
知识点 3
化学方程式
1、文字表达式的意义和读法
木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的反应的文字表达式：
点燃
碳 + 氧气 二氧化碳
“和”
反应物
“反应条件”
“生成”
生成物
读做：碳和氧气在点燃的条件下反应，生成二氧化碳。
用化学式来表示化学反应的式子叫化学方程式。
①. 表明了反应物、生成物和反应条件。
反应物
生成物
意义：碳和氧气在点燃的条件下反应，生成二氧化碳。
反应条件
C + O2 ══ CO2
点燃
2、化学方程式的意义
C + O2 ══ CO2
点燃
微粒个数比 1 ： 1 ： 1
意义：
每 1 个碳原子与 1 个氧分子反应，生成 1 个二氧化碳分子。
②. 表明了反应中各粒子的相对数量关系(即粒子数之比)。
12
16×2
12+16×2
质量比 12 ： 32 ： 44
③. 表明了反应中各物质的质量关系(即各物质之间的质量比)。
意义：每12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应，生成44份质量的二氧化碳。
质量比 = 计量数×相对分子质量之比
质量守恒定律
C + O2 ══ CO2
点燃
化学方程式的意义
质的方面
量的方面
表示反应物、生成物和反应条件
微观上表明反应物和生成物之间的微粒个数比
宏观上表明反应物和生成物之间的质量比
根据化学方程式的表示意义，还可以读出化学方程式。
①质的方面：
把反应物、生成物、反应条件全读出来，注意“+”读作“和或跟”，“=”读作“生成”；
②量的方面：
宏观：把反应物、生成物之间的质量比读出来；
微观：把反应物和生成物之间的微粒个数比读出来。
3、化学方程式的读法
S + O2 === SO2
Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu
CuO + H2 === Cu + H2O
点燃
交流讨论：从物质种类、质量和反应条件等方面考虑，下面的化学方程式能提供给你哪些信息？（相对原子质量：H-1 O-16 S-32 Fe-56 Cu-64)
80 ︰ 2 ︰ 64 ︰ 18
32 ︰ 32 ︰ 64
56 ︰ 160 ︰ 152 ︰ 64
1.关于化学方程式4P+5O2 === 2P2O5的理解，正确的是（　 ）
A．反应前后分子总数保持不变
B．该反应的反应物是五氧化二磷
C．每四份质量的磷和五份质量的氧气完全反应
D．在点燃的条件下，磷和氧气反应生成五氧化二磷
D
点燃
2.化学方程式C＋O2 === CO2的正确读法是（　　）
A．碳加氧气点燃等于二氧化碳
B．一个碳和一个氧气点燃生成一个二氧化碳
C．碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
D．氧气在碳中燃烧生成二氧化碳
点燃
C
3.一种作为绿色能源的物质X，其燃烧的化学方程式为X＋3O2 === 2CO2＋3H2O，根据质量守恒定律判断X的化学式为（　　）
A．H2 B．CH4 C．CH3OH D．C2H5OH
点燃
D
4.氨气（NH3）是化肥工业的主要原料，也是侯氏制碱法制造纯碱的重要原料。 工业上合成氨的反应可以用下面的微观图来表示：
(1)该反应的化学方程式为 。
(2) 将上述反应的微观图补充完整。
(3)请从微观角度描述你获得的关于化学反应的一个信息： 。
化学反应前后，原子的种类和数目不变
N2+3H2 2NH3

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