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(共41张PPT)
课题1 质量守恒定律
目录
CONTENTS
新知学习
3
新课引入
2
随堂练习
5
学习目标
1
课堂小结
4
1. 通过实验认识质量守恒定律，了解化学反应中反应物与生成物的总质量关系
2. 对质量守恒定律内容的关键词能够理解分析
3. 理解质量守恒定律的微观本质，能从微观角度解释质量守恒的原因
学习目标
重点
难点
生日宴会中我们发现生日蜡烛会越烧越短。
通过准确测定，发现金属生锈后质量变大了。
新课引入
化学反应发生后物质的质量变化存在什么样的关系呢？
17世纪，英国化学家波义耳在密闭容器中加热金属，发现反应后固体的质量增加。他认为化学反应前后物质的总质量不相等。
18世纪，法国化学家拉瓦锡在密闭容器中研究氧化汞的分解和合成时，发现化学反应前后物质的总质量相等。
新知学习
探究： 化学反应前后物质总质量的关系
提出问题
化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量的关系是怎样的？
形成假设
假设一：
化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量相等
假设二：
化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量不相等
设计实验
方案一：
试剂为铜
铜与氧气反应前后质量的测定
第一步：铜粉平铺在锥形瓶底部，连接好装置，称量并记录
第二步：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
文字表达式
铜 + 氧气 氧化铜
(Cu) (O2) (CuO)
加热
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
思考：
保证反应在密闭体系中进行
1.气球的作用是什么？
2.橡胶塞的作用是什么？
铜与氧气反应前后质量的测定
调节装置内的压强
3.如果没有气球，会发生什么呢？
没有气球，锥形瓶内气体迅速膨胀冲开橡胶塞。
如果没有橡胶塞，会发生什么呢？
铜与氧气反应前后质量的测定
小贴士：
用天平称量化学试剂时，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，易潮解的试剂应放在容器中称量。
实验现象
反应前后总 质量的关系
反应前的总质量 =
反应后的总质量
锥形瓶中红色变黑色，气球先鼓后瘪，反应前后天平示数不变
方案一：铜与氧气反应前后总质量的测定
铜与氧气反应前后质量的测定
获取证据
设计实验
方案二：试剂为铁钉和硫酸铜溶液
铁钉与硫酸铜反应前后质量的测定
第一步：在锥形瓶中加入打磨好的铁钉，连接好装置，称量并记录
第二步：取下锥形瓶并将其倾斜，使硫酸铜溶液流入锥形瓶，观察实验现象，反应一段时间再次称量并记录
文字表达式
铁 + 硫酸铜 铜 + 硫酸亚铁
(Fe) (CuSO4) (Cu) (FeSO4)
方案二：铁钉与硫酸铜反应前后质量的测定
实验现象
反应前后总 质量的关系
反应前的总质量 = 反应后的总质量
银白色铁钉表面出现红色物质，一段时间后，溶液由蓝色变成浅绿色，反应前后天平示数不变
获取证据
化学反应前物质的总质量
= 化学反应后物质的总质量
形成结论
所有的化学反应都是这样吗？
探究1：碳酸钠与盐酸反应前后物质的总质量是否相等？
实验现象
反应前后总 质量的关系
反应前烧杯中的总质量 ＞ 反应后烧杯中的总质量
烧杯内产生大量气泡，白色粉末逐渐消失，电子天平示数逐渐减小。
碳酸钠 + 盐酸 氯化钠 + 水 ＋二氧化碳
(Na2CO3) (HCl) (NaCl) (H2O) (CO2)
文字表达式
将盐酸倒入
烧杯中
盐酸
碳酸钠
碳酸钠 + 盐酸 氯化钠 + 水 ＋二氧化碳
在开放体系中
反应前总质量
反应后总质量
＞
二氧化碳的质量也要算进来
逸散到空气中
探究1：碳酸钠与盐酸反应前后物质的总质量是否相等？
实验现象
反应前后总质量的关系
探究2：镁条在空气中燃烧反应前后的总质量是否相等？
天平示数增加了
天平示数减小了
文字表达式
镁 + 氧气 氧化镁
(Mg) (O2) (MgO)
点燃
燃烧，发出耀眼白光、放出热量、生成白色固体
反应前的总质量＜
反应后的总质量
反应前的总质量＞
反应后的总质量
探究2：镁在空气中燃烧前后质量为什么不相等
m(逸散白烟)
m(O2)
<
m(逸散白烟)
m(O2)
>
增加
减小
相等
m(逸散白烟)
m(O2)
=
m(Mg)+ m(O2)= m(白色粉末)+ m(逸散白烟)
反应的氧气质量和逸散白烟的质量共同决定会有三种结果
镁条燃烧产生大量白烟逸散到空气中，称量的并不是生成物的总质量。
铜与氧气反应前后质量的测定
如果没有橡胶塞，会发生什么呢？
释疑
没有橡胶塞，不能保证反应在密闭体系中进行，反应前总质量和反应后总质量不相等。
化学反应前物质的总质量
= 化学反应后物质的总质量
化学反应前各物质的质量总和= 化学反应后各物质的质量总和
是所有的物质都参加了化学反应吗？
不能遗漏任何一种物质，包括气体。
镁
没参加反应的镁
以镁在氧气中燃烧的反应为例
陶土网
反应后总质量
反应前总质量
氮气、稀有气体等
氮气、稀有气体等
氧气
没参加反应的镁
生成的氧化镁
陶土网
参加反应的镁
参加反应的镁
参加反应的氧气
生成的
氧化镁
以镁在氧气中燃烧的反应为例
镁 + 氧气 氧化镁
(Mg) (O2) (MgO)
点燃
化学反应前物质的总质量
= 化学反应后物质的总质量
化学反应前各物质的质量总和= 化学反应后各物质的质量总和
不能遗漏任何一种物质，包括气体。
参加化学反应的各物质的质量总和
= 反应后生成的各物质的质量总和
必须是参加了反应的物质
参加化学反应的各物质的质量总和
= 反应后生成的各物质的质量总和
质量守恒定律
总结
随着时间的推移，天平在不断地改进；
推动了科学家的研究进程
现代分析天平
托盘天平
电子天平
杆秤
发明时间
质量守恒定律的发现
17世纪初
化学家在探索燃烧现象和空气成分的过程中，研究了化学变化中的质量关系
18世纪70年代
拉瓦锡在前人研究的基础上，建立了关于燃烧的正确理论，他在定量实验的基础上，证明化学反应中参与反应的物质与反应产物间质量保持恒定，为人们定量角度研究化学变化提供了基本依据，对化学的发展产生了巨大的影响。
20世纪初
化学家进行了精确度很高的实验，使质量守恒定律确立在严谨的科学实验的基础上。
古代哲学家
提出了蕴含着质量守恒思想的朴素观点
英国·波义耳
俄国·罗蒙诺索夫
煅烧金属实验，并给出不同的解释
质量守恒定律的本质：
化学反应前后，原子的种类和数目不变，原子的质量没有改变。
参加反应的各物质的质量总和与生成物的各物质的质量总和为什么相等？
化学反应的过程，就是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合生成新物质(生成物)的过程。
元素的种类
元素的质量
物质的总质量
原子的种类
原子的数目
原子的质量
物质的种类
分子的种类
元素的化合价
分子的总数
宏观
微观
六不变
两个一
定改变
两个可能改变
质量守恒定律
不变
一定改变
可能改变
如何解释波义耳的实验现象呢？
释疑
质量增加
称量的是反应前后固体的质量
17世纪，英国化学家波义耳在密闭容器中加热金属，发现反应后固体的质量增加。他认为化学反应前后物质的总质量不相等。
未考虑反应物氧气
如果反应物有气体或生成物有气体，你还能验证质量守恒定律吗？
改进实验1：碳酸钠和盐酸反应的改进装置
改进1
盐酸
碳酸钠
不足1：产生气体使瓶内压强增大，橡胶塞易崩开。
改进2
盐酸
碳酸钠
反应前
反应后
不足2：气球胀大后，有浮力干扰。
改进3
盐酸
碳酸钠
改进实验1：碳酸钠和盐酸反应的改进装置
盐酸
碳酸钠
反应前
反应后
装置二
凸透镜
镁条
装置一
点燃镁条后迅速放入瓶中
橡胶塞易崩
生成物逸散
橡胶塞易崩
生成物逸散
装置三
气球
点燃镁条后迅速放入瓶中
改进实验2：镁在空气中燃烧实验的改进装置
气球可缓冲
装置内的压强
电加热(或凸透镜聚焦)，避免生成物逸散
改进实验2：镁在空气中燃烧实验的改进装置
验证质量守恒
定律注意事项
装置要密闭
装置体积不变
改进点燃方式
有缓冲气压装置
小结
验证质量守恒定律注意事项
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
课堂小结
随堂练习
1. (2023湖北宜昌改编)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. 一定质量的氢气和氮气混合后质量不变
C. 饱和硝酸钾溶液升温，溶液质量不变
D. 高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比高锰酸钾的质量小
D
物理变化
物理变化
物理变化
2. (教材P114图改编)如图所示是氢气在点燃的条件下与氧气反应生成水的微观示意图，下列说法中正确的是(　　)
A. 生成物是混合物
B. 化学反应前后原子的数目和种类均不变
C. 反应前后各元素的化合价均不变
D. 该反应既不是化合反应也不是分解反应
B
纯净物
属于化合反应，
化合价会发生变化
3.铜在空气中锈蚀会生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]，铜绿加热分解后不可能生成的物质是(　　)
A. CuO B. H2O
C. SO2 D. CO2
C
在化学反应中，反应前后的原子种类没有改变，数量没有增减，原子的质量也没有改变。
4. 足量的红磷在密闭容器中燃烧，下列图像能正确反映其对应变化关系的是(　　)
B
5. (2023四川泸州改编)老师组织同学们对质量守恒定律进行了实验探究。回答相关问题：
(1)第1组设计甲图的实验方案，用电子秤称量，读取加入盐酸前后的质量。反应的文字表达式为_________________________________，比较读数发现反应前后的质量并不相等，其原因是______________________
_______________________。
新考法 装置创新
盐酸+碳酸钠→氯化钠+水+二氧化碳
装置未密封，生成的二
氧化碳气体逸散到空气中
(2)第2小组设计了乙图方案，以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差，他的理由是气球膨胀后不可忽略________的影响。老师肯定了该同学勇于质疑、精益求精的科学精神。
浮力
(3)第3小组善于创新，设计了丙图方案，既达成本实验目的，还可以测定空气中氧气的含量。①连接好装置后，打开弹簧夹，推或拉注射器活塞，松开手后活塞回到原位，说明气密性________(选填“好”或“不好”)。②关闭弹簧夹，记录注射器初始读数，强光引燃白磷，冷却后打开弹簧夹。为保证锥形瓶内氧气完全反应，实验应采取的措施是_______________________(任答1点)；实验中需要测定的数据是锥形瓶(含导管)的容积、_________________________________。
好
加入足量白磷(合理即可)
反应前后注射器活塞所对应的刻度值

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