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2024浙江省中考科学
复习课件
第32讲　质量守恒定律与化学方程式
质量守恒定律(八下教材P88)
1．内容：化学反应中，参加化学反应的各物质的__________等于反应后生成的各物质的__________。
2．实质：化学反应前后，原子的种类没有改变，原子的数量也没有增减，每个原子的质量也没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和相等。
3．质量守恒定律的验证(详见实验突破)
质量总和
质量总和
4．应用
(1)解释化学变化和生活中的一些现象，如镁条燃烧后生成的物质比镁条的质量大。
(2)推断某反应物、生成物的元素组成、化学式、质量比等。
(3)判断化学方程式书写是否正确。
(4)利用质量守恒定律进行化学式的配平及有关计算。
化学方程式(八下教材P90)
1．定义：用化学式来表示化学反应的式子。
2．表述：反应物在一定条件下，反应生成某物质，如
“C＋O2 CO2”的表述为“碳和氧气在点燃的条件下，反应生成二氧化碳”。
3．意义
(1)宏观意义：表示什么物质参加了反应，结果生成了什么物质，反应在什么条件下进行。
(2)质量意义：表示各物质之间的质量关系，即反应物和生成物之间的质量比，如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。
(3)微观意义：表示各物质间原子和分子的个数比，1个碳原子和1个氧分子反应得到1个二氧化碳分子。
4．依据化学方程式进行计算
(1)一般步骤：设未知数→写出配平的化学方程式→写出有关物质的质量比和已知量→列方程、求解→写出简明的答案。
(2)注意点：①方程式必须配平；②计算有关物质的质量比时要乘以前面的系数；③单位必须统一；④如果是不纯物必须换算成纯物质的质量代入计算。
催化剂(八下教材P77)
1．概念：在化学反应中，能改变其他物质的化学反应______，而本身的______和__________在化学反应前后都__________的物质叫做催化剂。在工业上，催化剂也叫触媒。
2．催化剂有“一变二不变”：一变(改变化学反应速率，不一定加快)；二不变(自身的______和__________不变)。
3．我们不能说某一种物质是催化剂，应该说某一种物质在某个反应中是催化剂。
速率
质量
化学性质
没有改变
质量
化学性质
1．质量守恒定律验证与应用
例1 兴趣小组利用图甲中的白磷燃烧装
置探究“质量守恒定律”，利用红外测
温仪测量瓶内温度T0，注射器记录气体
体积变化V0，电子天平测量装置质量m0，将相关数据随时间的变
化情况绘制成图乙。
(1)若实验中加入的白磷质量较小，则该实验能否验证化学反应中质量守恒？____。
(2)实验中白磷和氧气发生反应，放出热量，温度升高，氧气体积分数减小，但t0～t1时刻气体体积却变大。请解释其体积变大的原因：____________________________________________________。
能
白磷燃烧放热导致气压增大的幅度大于氧气消耗导致气压减小的幅度
变式1　质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程，凝聚了不少科学家的心血。
材料一：1673年，英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧，煅烧后立即打开容器进行称量，结果发现煅烧后的固体质量增加了。
材料二：1714年，拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系，证实了质量守恒定律。
(1)【解释】波义耳实验中，燃烧后固体质量增加的原因是_______
____________________________________________________。
实验
中金属和氧气反应生成固体增加了反应的氧气的质量
(2)【证据】兴趣小组决定用如图所示装置模拟拉瓦锡实验，验证质量守恒定律。
实验结束后小明记录了以下几组数据：(已知：该反应条件下氧气的密度为ρ克/毫升)
A．反应前称取的氧化汞质量a克
B．反应前装有氧化汞试管的总质量b克
C．反应结束冷却后试管的总质量c克
D．反应后量筒内气体体积为d毫升
E．反应前量筒和水的总质量e克
F．反应结束后量筒和水的总质量f克
①实验中量筒内液面有油层，这样做的目的是_______________
____________。
②实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系______
________(用上述字母表示)，可用来验证质量守恒定律。
b＝
c＋ρd
防止氧气溶解
在水中
2．化学方程式及其相关计算
例2　在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W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。下列关于此反应的认识，正确的是( )
A．参加反应的X与Y的质量比是1∶4
B．m的数值为64
C．反应中Z、W的质量变化之比为6∶5
D．若继续反应，最终容器内只剩下Y、Z、W三种物质
A
物质 X Y Z W
反应前的质量/g 20 m 16 14
反应后的质量/g 4 6 60 50
变式2　(2023，杭州)我国提出争取在2060年实现“碳中和”。为减少二氧化碳的排放，科学家提出用二氧化碳合成一种可降解的塑料[C4H6O3]n(相对分子质量为102n)，一定条件下，反应可表示为：nCO2＋nC3H6O===[C4H6O3]n。若制取204 t该塑料，理论上可以少排放多少吨二氧化碳？(写出计算过程)
质量守恒定律的理解和验证
1．(2022，丽水)定律是对自然现象或关系的描述，通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时，小丽查阅到以下材料：
(1)玻义耳实验中，金属灰增加的质量是__________________
_________________________。
(2)质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有_____(填字母)。
A．要善于总结前人的成果和经验
B．实验的成功与否，取决于药品的选择
C．定量方法是科学研究的重要方法
(3)受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有_______________
____________________________________________________。
参加反应的氧气质量
(或氧化汞中氧元素的质量)
AC
形成密闭空间，使
瓶内气压保持在一定范围内，防止瓶塞因气压过大而冲出
(4)小丽认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了，因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计一个能说服小丽的简明实验思路：__________________________________________________
____________________________。
在密闭装置中完成蜡烛燃烧，并测量蜡烛燃烧前后整个装
置的质量，比较两者的质量大小
2．(2022，嘉舟)小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。
【实验思路】先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和与生成物的质量总和是否相等。
【实验步骤】
Ⅰ.锥形瓶内装入白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘
上，并将天平调节平衡；
Ⅱ.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；
Ⅲ.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察
_____________。
天平是否平衡
【实验结论】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。
【交流反思】
(1)要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是
_______________________。
(2)反应结束后，若白磷有剩余，你认为是否仍能得出上述结论，并请说明理由。
__________________________________________。
白磷燃烧，产生大量白烟
能，剩余白磷未参加反应，反应前后质量不变
　 质量守恒定律的应用
3．(2022，金华)“宏观—微观—符号—量”是科学特有的表征物质及其变化的方法。2022年4月16日，神舟十三号载人飞船圆满完成飞行任务。火箭助推器使用偏
二甲肼和四氧化二氮作为推进剂，
燃烧时发生反应的微观示意图如下，下列说法不正确的是( )
A．从量的角度看：反应前后原子总数减少
B．从微观构成看：氮气是由氮分子构成的
C．从符号表征看：四氧化二氮的化学式是N2O4
D．从宏观物质看：燃烧产物中含有单质与化合物两类物质
A
化学方程式的书写
4．人类社会的文明进步与金属材料的发展密切相关。
(1)商代文物黄金面罩，其制作工艺先进，薄如蝉翼，利用了黄金良好的__________性。
(2)明代《天工开物》中记载“炒钢法”的生产工艺是现代钢铁冶炼的先者。现代高炉炼铁中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为________________________________，原料中焦炭的作用是提供热量和____________________(用化学方程式回答)。
延展
(3)铝被广泛应用，原因之一是铝的抗腐蚀性能良好。铝具有良好抗腐蚀性能的原因是___________________________________
______________________________________。
铝在空气中与氧气反应生成一层致密
的氧化铝薄膜，保护铝不被腐蚀
化学方程式的理解与意义
5．(2023，丽水)载人航天器中处理CO2的反应原理之一是2Li2O2＋2CO2===2X＋O2，X的化学式为( )
A．Li　　B．Li2O　　C．LiOH　　D．Li2CO3
D
化学方程式的相关计算
6．(2023，宁波)古籍中有记载制烧碱的方法，其核心反应可表示为：Na2CO3＋Ca(OH)2===2NaOH＋CaCO3↓。小宁模仿古法，以实验室中的Na2CO3、Ca(OH)2固体为原料，制备400 g溶质质量分数为10%的NaOH溶液用于制作叶脉书签。
(1)制作叶脉书签时，用NaOH溶液去除叶肉，是利用了NaOH的________性。
(2)400 g溶质质量分数为10%的NaOH溶液中，含NaOH的质量为________g、水的质量为________g。
腐蚀
40
360
(3)需称取Na2CO3、Ca(OH)2的质量各为多少？
7．(2022，温州)图甲是一款潜水艇紧急供
氧设备的结构示意图，产氧药块主要成分
是氯酸钠，需要镁粉氧化放热启动并维持
反应进行，快速产生氧气。
(1)启动时，镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)。其化学方程式为______________________。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，推测图甲中试剂X应具有的性质是________________________。
吸收氯气，但不吸收氧气
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示，选择a、b、c、d、m中的部分数据，列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
________________________________。
a＋d＝b＋c(或a＋d＝m或b＋c＝m)
验证质量守恒定律
实验方案 方案一 方案二
实验装置
注意事项 有气体参加或气体生成的反应，必须在密闭系统中进行 无气体参加或生成的反应，可以在开放系统中进行
实验现象 白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，气球先膨胀后缩小 铁钉表面有一层红色物质析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
反应前总质量 m1 m1
反应后总质量 m2 m2
分析
结论 反应前后______________________
物质的总质量相等
【知识拓展】
1．实验误差分析
任何化学反应都遵守质量守恒定律，如果在探究质量守恒定律时，反应前后质量发生了改变，可能原因有：
(1)有气体物质参加了反应。
(2)有气体(或固体)生成物逸散到空气中去了。
(3)反应后，气球胀大，造成气球所受空气的浮力增大等。
2．实验评价
探究质量守恒定律时，评价实验设计是否合理，主要看以下几点：
(1)所选物质是否发生化学反应。
(2)所用装置是否密闭。
(3)如果有物质燃烧，是否有气体缓冲装置。
(4)产物是否污染空气等。
例　小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V。(实验中操作正确，O2的密度为ρ g/cm3)
(1)装置中试管口略向下倾斜的原因是________________________________________。
(2)根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4、ρ和V之间应存在的等量关系为________________________。
(3)每次实验结束后，小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的MnO2分离并测量其质量。发现总小于加热前MnO2的质量，查阅资料后发现，一般认为加热KClO3和MnO2混合物的反应过程如下：
防止水蒸气冷凝回流到试管底部引起试管炸裂
m1＋m2＋m3＝m4＋ρV
第1步：2MnO2＋2KClO3 2KMnO4＋Cl2↑＋O2↑；(其中Cl2有刺激性气味)
第2步：2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑；
第3步：K2MnO4＋Cl2 2KCl＋MnO2＋O2。
写出加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因_____________________________________________________。
少量的氯气随着氧气排出，使得第3步中的反应没有发生完全

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