资源简介

(共28张PPT)
第五单元 化学反应的定量关系
课题1 质量守恒定律
5.1 质量守恒定律
核心素养目标
科学态度与责任：
通过亲历 “化学反应前后物质质量关系” 的实验探究，体会定量实验的严谨性，感悟科学家对化学规律探索的贡献，培养基于实验事实分析问题的科学态度。
化学观念：
建立质量守恒观念，理解 “化学反应中原子种类、数目、质量不变” 的微观本质，形成从宏观现象到微观本质解释化学规律的认知体系。
科学思维：
通过分析实验方案（如铜与氧气反应、铁与硫酸铜反应），培养归纳推理能力；借助微观示意图（如氢气燃烧），发展宏观辨识与微观探析思维，掌握用质量守恒定律解释化学现象的方法。
重点
质量守恒定律的内容及实验验证（如铜与氧气、铁与硫酸铜反应的实验分析）；
从微观角度解释质量守恒定律（原子 “三不变”）。
难点
设计实验验证质量守恒定律（尤其是有气体参与或生成的反应装置设计）；
运用质量守恒定律推断物质组成、解释实验现象等实际应用。
课前导入
课前导入
蜡烛燃烧时，随着火焰跳动，蜡烛逐渐变短，质量似乎 “消失” 了；而铁丝生锈后，表面覆盖的铁锈让其质量增加。这些化学反应前后，物质的总质量究竟是如何变化的？是减少、增加，还是保持不变？早在 18 世纪，拉瓦锡等科学家就带着这样的疑问，通过精密的定量实验展开探索，最终发现了化学世界的重要规律 —— 质量守恒定律。今天，就让我们化身为 “科学探究者”，亲自设计实验、观察现象，像科学家一样去揭开化学反应前后质量关系的奥秘，探寻质量守恒定律的本质！
01
质量守恒定律
化学反应前后物质的质量关系
我们已经知道，在化学反应前后，物质的种类发生了变化，如红磷与氧气化合生成五氧化二磷，电解水产生氢气和氧气。在这些变化中，反应物和生成物的质量之间存在什么关系？化学家很早就关注了这个问题，意识到需要在定性研究的基础上，进一步从定量的角度认识化学变化的规律。
18世纪，拉瓦锡借助天平，对大量化学反应进行了较为精密的定量研究。他将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，反应前后各物质的质量总和没有改变。
实验过程及现象
【实验过程】将铜粉平铺于锥形瓶的底部，把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞，用橡胶塞塞紧锥形瓶口。将装置放在天平上称量，记录所称的质量m1。再将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察实验现象。反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量，记录所称的质量m2。
【实验现象】固体由红色逐渐变为黑色；玻璃管上的小气球先涨大后缩小；反应前后的质量m1=m2
【反应的文字表达式】 铜 + 氧气氧化铜
（Cu）（O2） (CuO)
实验分析及结论
【实验分析】
铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，反应前的总质量来源于装置、装置内的空气和铜粉。反应后的总质量来源于装置、装置内除消耗的氧气外的空气和氧化铜。
【实验结论】
参加反应的氧气和铜的质量总和等于反应生成的氧化铜的质量。
化学反应前后物质的质量关系
实验过程及现象
【实验过程】在锥形瓶中加入用砂纸打磨干净的铁丝，再小心地放入盛有硫酸铜溶液的小试管，塞好橡胶塞。将装置放在天平上称量，记录所称的质量m1。取下锥形瓶并将其倾斜，使小试管中的硫酸铜溶液流入锥形瓶，观察实验现象。反应一段时间后再次称量，记录所称的质量m2。
【实验现象】铁丝表面覆盖了一层红色物质，溶液由蓝色沉淀变成浅绿色；反应前后的质量m1=m2
【反应的文字表达式】 铁 + 硫酸铜铜 + 硫酸亚铁
（Fe）(CuSO4) (Cu) (FeSO4)
实验分析及结论
【实验分析】
铁与硫酸铜反应生产硫酸亚铁和铜，反应前的总质量来源于装置、硫酸铜溶液和铁丝，反应后的总质量来源于装置、硫酸亚铁溶液和铜。
【实验结论】
参加反应的铁和硫酸铜的质量总和等于反应生成的铜和硫酸亚铁的质量总和。
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。这个规律叫作质量守恒定律。
对质量守恒定律的理解 适用范围 适用于所有的化学反应，不适用于物理变化
研究的量 是质量的守恒，不包括体积等其他方面的守恒
研究对象 “参加化学反应”的物质，即实际反应掉的那一部分物质，没有参加反应的物质不计算在内
各物质 是指所有参加反应的反应物和生成物，包括固态、液态、气态的所有的物质。
总质量 指物质的总质量守恒，而非某一种或几种物质的质量守恒。
02
质量守恒定律的验证实验
质量守恒定律的验证实验
实验现象及分析
【实验现象】
①剧烈反应，产生大量气泡；②天平指针右偏
【实验分析】
产生的二氧化碳气体逸散到空气中，使天平左右两边质量不相等。
【反应的文字表达式】
碳酸钠 + 盐酸氯化钠 + 二氧化碳+水
（Na2CO3） （HCl） （NaCl）（CO2） (H2O)
质量守恒定律的验证实验
实验现象及分析
【实验现象】①剧烈反应，发出耀眼白光，放出热量，生成白色固体；②反应前后物质质量不相等
【实验分析】
参加反应的氧气质量没有计算在内，使反应前后物质的质量不变。
【反应的文字表达式】
镁 + 氧气氧化镁
（Mg） （O2） (MgO)
归纳总结
所有的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，对于有气体参加或生成的反应，应在密闭装置中进行实验
【探究质量守恒定律的一般思路】
测定反应前物质总质量m1→测定反应后物质总质量m2→
比较m1和m2的大小→得出结论
质量守恒的原因
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。
由分子构成的物质在化学反应中变化过程可表示如下：
分子 原子 新分子新物质
质量守恒的原因 宏观 化学反应前后元素的种类、质量没有改变
微观 化学反应前后原子的种类和数目不变，原子的质量也不变
质量守恒定律的应用
解释化学变化中的有关现象。
推断物质的元素组成或化学式
求反应中某物质的质量
解释化学变化中的有关现象。
推断化学反应的基本类型
计算物质的相对分子质量
03
课堂小结
04
课堂练习
C
1.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.水杯内饮用水敞口放置质量减少
C.小树苗长成参天大树
D.10mL水和10mL酒精混合后体积小于20mL
B
D
3.将等容积、等质量(含瓶塞、导管、燃烧匙及瓶内少量液体)的两个集气瓶置于天平的左右两盘，并调至平衡，然后同时迅速放入点燃的等质量的白磷和木炭(白磷和木炭均足量)，使两者充分燃烧后冷却至室温，并且瓶中的所有物质均充分完全反应后打开止水夹，此时的天平指针( )

A.向左偏 B.向右偏
C.先向左偏后向右偏 D.仍处于标尺中央
A
4.质量守恒定律揭示了化学反应中反应物和生成物之间的关系，下列关于质量守恒定律说法错误的是( )
A.木炭在空气中燃烧成灰，固体质量减少了，这违背了质量守恒定律
B.在化学反应前后，反应物和生成物中原子的种类和数目都不变
C.在化学反应前后，反应物和生成物中元素的种类和质量都不变
D.在化学反应前后，反应物和生成物中分子的种类一定改变，数目可能改变
Thanks
好好学习天天向上

展开更多......

收起↑