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(共49张PPT)
第12讲 质量守恒定律
考点三 物质的化学变化
2024年中考复习专题
目录
考点梳理
1
实验剖析
2
强化训练
3
质量守恒定律
质量守恒
定律的应用
化学反应前后各量的关系
质量守恒定律的验证
两个“可能改变”
两个“一定改变”
六个“一定不变”
概念
质量守恒定律的理解
确定反应物或生成物的组成元素
推断反应物或生成物的化学式与化学计量数
推断某物质的质量或各物质的质量比
微观实质
考点1
质量守恒定律的理解
1.内容: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。
2.微观实质:化学反应前后,原子的______、 _____ 、 _____没有改变,则化学反应前后物质的总质量守恒。
考点梳理
数目
种类
质量
六个“一定不变” 宏观 反应物、生成物_______不变;元素_____不变;各元素质量不变
微观 原子种类不变;原子数目不变;原子质量不变
两个“一定改变” 宏观 物质的种类一定改变
微观 构成物质的微粒一定改变
两个“可能改变” 分子_____可能改变 元素______可能改变 考点2
化学反应前后各量的关系
化合价
种类
总数
总质量
考点3
质量守恒定律的应用
应用 依据
确定反应物或生成物的组成元素 化学反应前后元素的种类不变
推断反应物或生成物的化学式与化学计量数 化学反应前后原子的种类和数目不变
推断某物质的质量或各物质的质量比 化学反应前后反应物、生成物的总质量不变
考点4
质量守恒定律的验证
(详见“实验11　质量守恒定律的验证实验”)
归纳总结
(1)质量守恒定律只适用于化学变化,不能解释物理变化。
(2)质量守恒定律只强调质量守恒,不包括体积或其他方面的守恒。
(3)质量守恒定律只针对参加反应的物质,不包括未参加反应的物质。
1.物质在空气中加热发生反应后,生成物的总质量必定等于反应物的总质量。 ( )
2.镁燃烧后质量增加,不遵守质量守恒定律。 ( )
3.5 g食盐溶于95 g水得到100 g溶液,遵循质量守恒定律。 ( )
4.蜡烛燃烧生成CO2和H2O,因此蜡烛中一定含有元素C、H、O。 ( )
5.5 g A和10 g B充分反应,生成物的质量一定等于15 g。 ( )
6.10 g A和足量B发生反应,10 g A完全反应后生成8 g C和4 g D,则参加反应的A与B的质量比是5∶1。 ( )
×
×
×
易错速判
×
×
√
数据透视 实验剖析
2
实验11
质量守恒定律的验证实验
实验 方案 实验1:红磷燃烧 实验2:铁和硫酸铜反应 实验3:稀盐酸与碳酸钠反应 实验4:镁条燃烧
实验 装置
(1)实验设计:
实验梳理
实验9
粗盐中难溶性杂质的去除
实验 原理 (化学方 程式) __________ _____ ________________________ ________________________________ ____________
______
实验 现象 (1)红磷燃烧产生大量____, _____热量,气球先变鼓,冷却后变得更瘪 (2)反应后天平平衡 (1)溶液由___色逐渐变成_____色,铁钉表面附着一层紫红色物质 (2)反应后天平平衡 (1)产生大量气泡 (2)反应后天平指针偏右 (1)镁条燃烧发出耀眼的白光,生成_________
(2)用天平称量反应前后物质的质量不相等
（续表）
白烟
放出
蓝
浅绿
白色固体
4P+5O2
2P2O5
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2↑+H2O
2Mg+O2
2MgO
（续表）
实验 分析 实验在密闭容器中进行,既没有其他物质进入,也没有生成物逸出,反应前后质量没有变化 反应生成的气体逸散到空气中,使天平指针向右偏转 参加反应的氧气质量无法确定,且生成的氧化镁的一部分以白烟形式逸散到空气中,故反应前后物质的质量不相等
实验 结论 参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和 天平不平衡,但仍符合质量守恒定律 (2)实验总结:
a.药品需选择能发生化学反应的,且反应现象明显的。
b.若反应中有气体参与或生成,则需在密闭容器中进行实验;若在敞口容器中进行实验,则不能用于验证质量守恒定律,但反应本身是遵循质量守恒定律的。
(3)改进与创新:
a.优化装置:同学们对实验3中左盘中的反应装置进行了如图A、B、C三种改进,你认为最佳改进装置是___(填字母),理由是 _____________________________________________________________________。
B
该装置密闭,产生
的二氧化碳气体可以被氢氧化钠吸收,从而防止橡胶塞被弹出
另外两种装置的缺点分别是_________________________________________________________________________________________;________________________________________________________________________________________。
A中碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳气
体进入气球中使气球膨胀,产生向上的浮力,影响天平平衡
C中碳酸钠和
稀盐酸反应生成的二氧化碳气体导致瓶内气压增大,极可能导致瓶塞弹出,发生安全事故
b.改进药品:如图D、E所示对实验所用药品进行了改进,D装置的优点是纳米铁粉可在常温下与氧气反应,且现象明显;E装置可用于验证质量守恒定律,观察到的现象是有白色沉淀生成。
针对训练
初三某化学兴趣小组同学。依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。
【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计了如图1所示装置:
【讨论与探究】(1)甲小组实验中,白磷燃烧时,在锥形瓶底部加入少量细沙,其目的是______________________________________________________________________。
(2)同学们根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行了探究。
①乙组实验结束后可观察到天平________(填“平衡”或“不平衡”);此反应_____(填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。
不平衡
遵守
吸收白磷燃烧时放出的热量,让装置快速冷却,同时防止锥形
瓶局部骤热而炸裂
某同学使用乙组装置进行了四次实验,得到下表数据,其中有问题的两组数据是______(填序号)。
②丙组过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定,得出参加化学反应的各物质的质量总和______ (填“大于”“等于”或“小于”)反应后生成的各物质的质量总和。该反应中二氧化锰起______作用。
序号 1 2 3 4
反应前/g 55.5 55.3 55.6 55.8
反应后/g 55.5 58.5 54.2 54.8
1、2
等于
催化
【实验结论】通过甲、乙、丙实验探究,你得到的结论是_________________________________________________________。
【实验分析】化学反应的过程是______________________________________的过程,即在一切化学反应中,反应前后原子的_____没有改变,原子的_____没有增减,原子的_____也没有变化,所以化学反应遵守质量守恒定律。
【反思与交流】通过甲、乙、丙小组实验的探究,你得到的启示是
________________________________________________。
参加化学反应
的各物质的质量总和等于生成的各物质的质量总和
分子分成原子,原子重新组合得到新的
分子
种类
数目
质量
有气体参加或生成的反应,应该在密闭容器中进行实验
【实验创新】(3)如图2所示,实验中将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中观察到的现象是______________,发生反应的化学方程式为__________________________________,该反应____(填“能”或“不能”)验证质量守恒定律。
产生蓝色沉淀
能
CuSO4+2NaOH Cu(OH)2↓+Na2SO4
(4)如图3所示,同学们观察到药品混合前后天平平衡,但小柯同学认为该实验不能直接用于验证质量守恒定律,请分析原因:_______________________;若用其他试剂替换氯化钠溶液,则该试剂应具备的条件是__________________________________。
能与稀硫酸反应,并且生成物中无气体
稀硫酸
不能和氯化钠反应
命题点2
质量守恒定律的应用
质量守恒定律的理解
命题点1
真题试做
3
命题点3
微观反应示意图
1.(2020贵阳5,2分)2020年5月5日,配置有氢氧发动机的长征五号B火箭,搭载我国新一代载人试验飞船顺利升空,飞船成功返回。从变化观念和平衡思想认识反应:2H2+O2 2H2O。下列说法正确的是 ( )
A.氢气和氧气混合生成水
B.反应前后元素种类不变、化合价改变
C. 2 g氢气和1 g氧气反应生成3 g水
D.氢气和氧气反应吸收热量
3
2
1
质量守恒定律的理解
命题点1
B
3
2
1
拓展考法
2.(2023天津)在反应C+2ZnO 2Zn+CO2↑中,下列有关说法正确的
是( )
A.反应前后各元素的化合价均无变化
B.反应前后锌元素的质量没有发生改变
C.参加反应的碳与氧化锌的质量比为4∶27
D.反应后固体质量减轻,不遵循质量守恒定律
B
3.(2023湖北宜昌)下列现象能用质量守恒定律解释的是 ( )
A.蔗糖溶于水后总质量不变
B.浓硫酸敞口放置质量增加
C.饱和硝酸钾溶液升温,溶液质量不变
D.硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合,溶液质量减小

拓展考法
3
2
1
D
命题点2
质量守恒定律的应用
5
4
4.(2022贵阳12节选,4分)某探究小组同学对物质的组成进行探究。
探究一:探究甲烷的组成
(1)设计并实验:点燃甲烷,在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯,可观察到烧杯壁上的现象为出现水雾。迅速把烧杯倒过来,向烧杯内注入少量澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为_________________________________。
结论:甲烷含有氢、碳元素。
Ca(OH)2+CO2
CaCO3↓+H2O
(2)提出问题:甲烷组成中是否含氧元素
设计并实验:设计如图装置进行实验。先通一段时间N2,点燃酒精灯,通入甲烷燃烧后的产物(不含甲烷和氧气),反应结束后,
再通入一段时间N2。(已知:甲烷质量为a克)
结论:甲烷只含碳、氢元素,不含氧元素。
①B装置的作用是________________________________________。
②得到此结论,需要收集的实验证据有_____________________________________________________________________________。
5
4
将甲烷可能不完全燃烧生成的CO转化为CO2
装置A实验前后增加的质量、装置C实验
前后增加的质量、装置D澄清石灰水不变浑浊
5.(贵州真题组合)判断实验是否能达到目的。
(1)探究甲烷中含有碳元素: (2021贵阳4A) ( )

(2)探究质量守恒定律: (2021贵阳4B) ( )
(3)检验一氧化碳和甲烷都含有碳元素——分别点燃,在火焰上方罩冷而干燥的烧杯。(2018贵阳5B) ( )
×
5
4
×
√
7
6
命题点4
8
命题点3
微观反应示意图
6.【2020贵阳31(2),3分】近年来,我国科研人员在“甲烷-二氧化碳重整和Ni基催化剂”的研究方面取得突破。如图是甲烷与二氧化碳反应的微观示意图。
(1)在框内补充C的微观模型图。
(2)该反应利用两种温室气体,兼具环保
和经济价值;反应难点之一是破坏甲烷
分子、二氧化碳分子的稳定结构,分为________________________(填微粒名称)并重新组合。
(3)写出该反应的化学方程式:_________________________。
碳原子、氢原子、氧原子
CH4+CO2 2H2+2CO
9
7.【2019贵阳31(2),2分】铟与氯气反应生成氯化铟的微观过程可表示为:
(1)请将B框中的信息补充完整,你这样补充的理由是__________________________________。
(2)该反应的基本反应类型为_________。
化合反应
化学反应前后原子
的种类、数目不变
7
6
8
9
8.【2018贵阳32(2),2分】图1是水与氟气反应的微观示意图。图1方框内应填图2中的___选项,选择此选项的理由是__________________________________。
D
化学反应前后原子的种类及
数目不变
7
6
8
9
9.(2022黔东南州)纯净物甲是一种绿色能源,常用作火锅和内燃机的燃料。在一定条件下,一定质量的甲与4.8 g乙完全反应,生成4.4 g丙和2.7 g丁,反应的微观示意图如图所示,下列有关说法正确的是(　　)
A.甲中含碳、氢元素,可能含氧元素
B.甲中含碳、氢、氧元素
C.该反应属于复分解反应
D.反应前后各元素的化合价均没有发生变化
补充考法
B
7
6
8
9
综合提升训练
1.(2023江苏扬州)Y是生活中常见的物质,完全燃烧的化学方程式为Y+3O2 2CO2+3H2O。Y的化学式为 ( )
CH4O　 B. C2H4　
C. C3H8　 D. C2H6O
基 础 过 关 练
1
2
3
5
4
D
2.(2023福建)分别加热等质量的两种样品,固体质量随温度变化的曲线如图所示。样品1反应前后各物质的质量如下表。分离出样品1反应后的固体乙,与24.0 g甲混合并加热,固体的质量变化曲线与样品1的相同。下列说法正确的是( )
A.该反应是复分解反应　　　 B. x=20.1
C.该条件下丙和丁均为气体 D.乙是催化剂
D
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 24.0 2.0 0 0
反应后的质量/g 0 2.0 x 1.9
1
2
3
5
4
3.(2023湖南郴州)一定条件下,在密闭容器中发生某化学反应,测得反应过程中各物质的质量数据如下表:
下列选项正确的是 ( )
A. a=11 B. 丁一定是催化剂
C.该反应为分解反应 D. b=3
A
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 10 16 0 2
反应中的质量/g 7 8 a 2
反应后的质量/g b 0 22 c
1
2
3
5
4
4.(2023山东滨州)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的
是( )
A.物质甲是生成物
B.反应后物质乙的质量分数是18%
C.该化学反应中甲、乙两物质的质
量比是14∶3
D.物质丁一定是该反应的催化剂
C
1
2
3
5
4
5.(2023吉林)化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验,验证质量守恒定律。
(1)实验一:称量装置和药品的总质量为m1,保持装置密闭。使红磷燃烧,待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2,m1与m2的大小关系是
________。
m1=m2
1
2
3
5
4
(2)实验二:将气球中的碳酸钠粉末倒入锥形瓶中,观察到的
现象是___________________________________。
(3)为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬
塑料纸改进实验装置,用电子天平称量装置和药品的总质量,
接下来的实验操作是______________________________,待反
应结束后,再次称量装置和药品的总质量,电子天平示数不变。
(4)化学反应遵守质量守恒定律,其微观原因是____________
_______________________。
产生气泡,气球膨胀,电子天平示数减小
倾斜瓶子,使稀盐酸和碳酸钠混合
反应前后原子
种类、个数和质量都不变
1
2
3
5
4
6.(2023黑龙江龙东地区)在一个密闭容器中,有甲、乙、丙、丁、戊五种物质,在一定条件下发生反应,测得反应前后各物质质量的变化量(单位:g)如图所示。下列说法不正确的是( )
A. x的数值为8
B.反应前后元素的化合价可能改变
C.该反应一定属于置换反应
D.反应前后甲、戊变化的质量之比为3∶1
C
6
7
挑 战 高 分 练
7.(2023江西)兴趣小组对“化学反应前后物质的质量关系”进行探究,实验方案如下:
【分析交流】
方案A中红磷燃烧的现象为,__________
______________,方案B中铁与硫酸铜
反应的化学方程式为________________________。两方案反应前后天平均保持平衡,说明上述两个化学反应前后物质的总质量不变。
剧烈燃烧,
产生白烟,放热
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
6
7
【发现问题】方案A中因有氧气参加反应,故采用密闭装置。但方案B中铁与硫酸铜反应,反应物和生成物都没有气体,为什么也要用密闭装置呢
于是在老师的指导下,小组同学再次实验,并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液的pH,其数据如图所示。分析图象可知,反应开始阶段溶液的酸性逐渐
_____(填“增强”或“减弱”),那么导致这一现象出现的原因又是什么
【提出猜想】猜想甲:硫酸铜溶液和铁作用所致。
猜想乙:硫酸铜溶液和空气作用所致。
猜想丙:硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
增强
6
7
【进行实验】为验证上述猜想,现提供如下用品:用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等,实验过程如下表,请完成表格中①、②两处填空。
实验序号 实验1 实验2 实验3
实验内容(部分仪器略去)
实验现象 pH先减小后略增大 pH略增大 pH不变
实验结论 猜想②____成立 丙
5
6
7
【反思拓展】
(1)通过以上探究活动,请分析方案B中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是______________________。
(2)蜡烛燃烧后固体质量减小,请设计实验验证该反应是否遵守质量守恒定律。写出你的简明方案:_____________________________________________________________________________。
防止外界空气进入瓶内
在密闭装置中点燃蜡烛,并比较(或
称量)燃烧前后装置及装置内物质的总质量大小
6
7
8.(2023湖南永州)中国向世界承诺到2060年实现碳中和的气候目标,正在加快氢能、新技术储能、可控核聚变等颠覆性技术攻关及其工业化,为宜居地球和绿色地球贡献中国力量。氢气作为新能源有很多优点,其燃烧后的产物为水,无污染,符合绿色化学的要求,制取和储存H2是氢能源利用领域的研究热点。请回答下列问题。
(1)实验室电解水制氢,与电源负极相连的电极产生的气体是____(填“H2”或“O2”)。
中 考 创 新 练
H2
8
(2)工业上一种制取H2的方法为CO+H2O CO2+H2,其生成物CO2和H2在一种新型催化剂作用下进一步反应,其反应的微观过程模型示意图如图甲所示,从该示意图可以判断生成物C与D的分子个数比为_____。
1∶1
8
(3)利用太阳能将水转化为氢能是一种理想的途径,某种光分解水的循环反应过程如图乙所示。该循环过程中不断消耗的物质是____(填化学式)。
H2O
8
(4)合金Mg2Cu是一种潜在的储氢材料,该合金在一定条件下完全吸氢发生反应:2Mg2Cu+3H2 3MgH2+MgCu2,MgH2与水反应生成白色的Mg(OH)2沉淀,并释放出H2,其化学反应方程式为______________________________。
MgH2+2H2O Mg(OH)2+2H2↑
8

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