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共2课时
课题1 质量守恒定律
学习目标
1. 通过实验探究化学反应前后物质之间的质量关系，认识质量守恒定律。
3. 通过理解质量守恒定律的微观本质，初步形成定量认识物质变化的质量视角和守恒意识。
2. 通过分析和解释常见的化学反应中质量变化关系，理解质量守恒定律的内涵。
新课引入
【提问】化学反应的特征是什么？化学反应前后元素种类、原子种类是否改变
H2O H2 + O2
通电
P + O2 P2O5
点燃
特征：有新物质生成
化学反应前后元素种类、原子种类不改变
新课引入
结合生活经验，预测化学反应前后，反应物和生成物的质量之间存在什么关系？
经测量金属生锈后质量变大了
蜡烛会越烧越短，质量越小
物质发生化学变化时，质量如何变化呢？
一、质量守恒定律
1673年，波义耳将金属放在敞口的容器里加热，两个小时后，打开进行称重，物质的质量增加了。
1756年，罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里煅烧，生成白色的氧化锡，但容器和容器里的物质总质量，在煅烧前后并没有发生变化。
法国化学家
拉瓦锡
1774年，拉瓦锡用45份质量的氧化汞加热分解，得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气。反应前后物质的总质量不变。
一、质量守恒定律
实验探究
【提出问题】
化学反应前后，参加反应的各物质的总质量等于生成的各物质的总质量吗？
【猜想与假设】
>、=、<
【设计实验思路】
4. 比较m1、m2 的关系
2. 发生化学反应
1. 测反应前反应物的总质量(m1)
3. 测反应后生成物的总质量（m2 ）
一、质量守恒定律
实验方案
加热
方案1：铜+ 氧气 氧化铜 方案2：铁 + 硫酸铜 铜 + 硫酸亚铁
一、质量守恒定律
方案1. 铜粉加热前后质量的测定
【实验步骤】
1. 铜粉平铺在锥形瓶底部，连接好装置，称量并记录
2. 将锥形瓶置于陶土网，用酒精灯加热，观察实验现象，反应一段时间后停止加热，再次称量并记录
【实验现象】
注意观察：
1.锥形瓶内铜加热的现象
2.气球的变化
3.化学反应前后总质量的关系
一、质量守恒定律
方案1. 铜粉加热前后质量的测定
一、质量守恒定律
方案1. 铜粉加热前后质量的测定
【实验步骤】
1. 铜粉平铺在锥形瓶底部，连接好装置，称量并记录
2. 将锥形瓶置于陶土网，用酒精灯加热，观察实验现象，反应一段时间后停止加热，再次称量并记录
【实验现象】
铜粉由红色变为黑色，气球先变大后又缩小
铜 + 氧气 氧化铜
Cu + O2 CuO
加热
加热
1.干燥的固体试剂应放在纸上或容器(如小烧杯、表面皿)中称量；
2.易潮解的试剂应放在容器中称量。
【称量结果】
m前=m后
【实验原理】
一、质量守恒定律
方案1. 铜粉加热前后质量的测定
(1)分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质，并结合反应前后总质量的关系和物质的变化情况进行讨论。
反应前总质量
反应后总质量
锥形瓶、橡胶塞、气球
（空气）
参加反应的铜粉
氧气（参加反应的氧 气质量
）
（剩余气体）
未参加反应的氧气质量
反应生成的氧化铜
其他气体
未参加反应的铜粉
未参加反应的铜粉
锥形瓶、橡胶塞、气球
其他气体
+未参加反应的氧气质量
一、质量守恒定律
m参加反应铜粉 + m参加反应氧气 = m氧化铜
参加反应的物质总质量 = 反应后生成物总质量
铜 + 氧气 氧化铜
加热
【实验结论】
参加反应的铜
参加反应的氧气
生成的
氧化铜
一、质量守恒定律
保证反应在密闭体系中进行
1.橡胶塞的作用是什么？
2.小气球的作用是什么？
调节装置内的压强
3.如果没有它们，实验可能出现哪些结果？
铜粉与氧气反应，锥形瓶内气体减少，外界空气会进入集气瓶，导致化学反应后的总质量比反应前的大。
一、质量守恒定律
方案2.铁跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定
一、质量守恒定律
方案2.铁跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定
【实验现象】
铁 + 硫酸铜 铜 + 硫酸亚铁
(Fe) (CuSO4) (Cu) (FeSO4)
注意观察：
1.铁丝表面和溶液颜色的变化情况。
2.化学反应前后质量的变化情况。
【实验原理】
铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色
【称量结果】
m前=m后
一、质量守恒定律
方案2.铁跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定
(1)分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质，并结合反应前后总质量的关系和物质的变化情况进行讨论。
反应前总质量
反应后总质量
锥形瓶、橡胶塞
锥形瓶、橡胶塞
参加反应的铁
硫酸铜
生成的铜
反应生成的硫酸亚铁
水
未参加反应的铁
未参加反应的铁
水
一、质量守恒定律
【实验结论】
方案2.铁跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定
m(Fe) + m(CuSO4) = m(Cu) + m(FeSO4)
参加反应的物质总质量 = 反应后生成物总质量
铁 + 硫酸铜 → 铜 + 硫酸亚铁
参加反应的铁
参加反应的硫酸铜
生成的
铜
生成的
硫酸亚铁
一、质量守恒定律
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。
质量守恒定律
只适用于化学变化，不能解释物理变化。
化学反应
反应物剩余、催化剂质量除外。
参加
只强调“质量”不包括“体积”。
质量总和
不能漏掉气体、沉淀。
生成
一、质量守恒定律
实验3 盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定
碳酸钠 + 盐酸 氯化钠 + 水 + 二氧化碳
(Na2CO3) (HCl) (NaCl) (H2O) (CO2)
想一想：你预计这个反应前后的称量结果会有什么变化
注意观察：
1.烧杯中盐酸与碳酸钠粉末反应的现象；
2.化学反应前后质量的变化情况。
【实验原理】
一、质量守恒定律
实验3 盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定
一、质量守恒定律
实验3 盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定
【实验现象】
固体粉末逐渐溶解，产生大量气泡；天平指针向右偏
反应前烧杯中的总质量 ＞ 反应后烧杯中的总质量
【实验结论】
【实验分析】
盐酸 + 碳酸钠 → 氯化钠 + 水 + 二氧化碳
HCl Na2CO3 NaCl H2O CO2
敞开体系
气体逸出
m1
m2
m1 = m2 + 生成二氧化碳质量
一、质量守恒定律
实验 镁条燃烧前后质量的测定
想一想：你预计这个反应前后的称量结果会有什么变化
镁 + 氧气 氧化镁
(Mg) (O2) (MgO)
点燃
【实验原理】
注意观察：
1.镁条燃烧的现象；
2.化学反应前后质量的变化情况。
一、质量守恒定律
实验 镁条燃烧前后质量的测定
一、质量守恒定律
实验 镁条燃烧前后质量的测定
【实验现象】
镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，产生白烟，生成白色固体；天平指针向左偏。
反应前烧杯中的总质量 反应后烧杯中的总质量
【实验结论】
【实验分析】
敞开体系
镁 + 氧气 氧化镁
Mg O2 MgO
点燃
气体参与
m1
m2
＜
m1 + 参加反应的氧气质量 = m2
一、质量守恒定律
反应前称量的质量 反应后称量的质量
第二次称量质量减小：因产生的白烟逸散到空气中，以及氧化镁附着在坩埚钳上，造成氧化镁散失较多。
第二次称量质量增大：镁条足够长，多数氧化镁附着在镁条上或掉落在陶土网上。
第二次称量质量与第一次相等，以上两种因素综合的结果。
一、质量守恒定律
天平是否平衡与反应是否遵循质量守恒定律没有必然联系，无论天平是否平衡，一切化学反应都遵循质量守恒定律。
设计实验验证质量守恒定律时，应注意两点：
（1）实验中必须发生化学变化，而非物理变化。
（2）若反应中有气体参加或生成，必须在密闭体系中进行实验。
【实验总结】
一、质量守恒定律
反思与交流
玻义耳是近代化学的奠基人，但是在探究反应前后物质的质量
实验中，为什么他与真理失之交臂？
探究质量守恒定律需要注意什么？
波义耳的实验(1673年)
波义耳的实验(1673年)
Hg + O2 HgO
波义耳的实验(1673年)
拉瓦锡的实验(1777年)
HgO Hg + O2
失败
随堂练习
1.下列叙述符合质量守恒定律的是（ ）
A.10g盐水蒸发后得到9g水和1g氯化钠
B.50mL水与50ml酒精混合不等于100mL
C.44g干冰（固态二氧化碳）升华后变成44g二氧化碳气体
D.1g硫在1g氧气中完全燃烧生成2g二氧化硫
D
2.下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( )
B
A B C D
随堂练习
3.下列关于质量守恒定律说法正确的是（ ）
A.物质在空气中加热发生反应后，生成物的总质量必定等于参加反应的反应物总质量
B.细铁丝在氧气中燃烧后生成物的质量增大，不遵守质量守恒定律
C.蜡烛燃烧后质量减小，说明质量守恒定律不是普遍规律
D.冰融化成水，前后质量相等，说明这个变化遵守质量守恒定律
A
二、质量守恒定律的本质原因
分裂
组合
分子
原子
分子
物质
以水电解反应为例，从微观角度分析质量守恒的原因：
分裂
组合
聚集
二、质量守恒定律的本质原因
原子的种类 改变
原子的数目 增减
原子的质量 改变
反应前
反应后
没有
没有
质量守恒
反应前后：
没有
化学反应中的“变”与“不变”
化学反应过程
五个不变
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
随堂练习
1.化学反应前后，肯定没有发生变化的是( )
①原子数目 ②分子数目 ③元素种类 ④物质的总质量 ⑤物质的种类
A .①④ B. ①③⑤ C .①③④ D. ①②③④⑤
C
2.煤的汽化是提高煤的利用率、减少环境污染的有效措施之一。煤的汽化过程中发生了化学反应C+H2O CO+X。请写出X的化学式 。
H2
3.某有机物与氧气充分反应，有机物+氧气→二氧化碳+水，则该有机物一定含有的元素是(　　)
A．C、O B．H、O
C．C、H D．C、H、O
C
随堂练习
4.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．表格中X=13
B．该反应属于化合反应
C．物质丙一定是该反应的催化剂
D．参加反应的甲和丁的质量比为1：4
C
质量守恒定律
实 质
含 义
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
微观上：原子的种类、数目、质量不变
适
用
一切化学变化
宏观上：元素种类、质量不变
没有参加反应的物质不包括在内
不要遗漏任何反应物和生成物
随堂总结
THANKS

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