资源简介

(共34张PPT)
感受化学魅力
探寻化学之美
定量研究化学反应
第五单元
第一节
化学反应中的质量守恒
目
录
CONTENTS
1
认识质量守恒定律，了解化学反应中反应物与生成物的质量关系
2
能够应用质量守恒定律解决实际问题
感受化学魅力
探寻化学之美
重点：质量守恒定律的理解与运用
难点：从化学反应实质角度认识质量守恒定律
3
掌握化学反应中质量守恒定律的计算方法
化学反应的结果是反应物转化为生成物。那么，在化学反应过程中，反应物和生成物的质量是如何变化的呢？
木炭燃烧为灰烬，质量如何变化？小树长成大树，质量如何变化？
课堂导入
推测过氧化氢分解过程中的质量关系
一、
过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气
探究新知
活动探究5-1
推测过氧化氢分解过程中的质量关系
过氧
化氢
过氧化氢在催化剂的作用下分解生成水和氧气。分解的过氧化氢的质量与生成的水和氧气的质量具有怎样的关系呢？
水
氧气
反应物
生成物
从微观角度对宏观现象做出解释。宏微结合是化学学科特有的思维方式。
1.你同意下列两位同学中哪一位的观点？
2.小丽同学用以下3个图示表示过氧化氢分解生成水和氧气的反应，你认为哪个是图示是正确的？为什么？
【问题讨论】：
分解的过氧化氢的质量与生成
水和氧气的质量是否相等？
丙正确。化学反应的实质是原子的重新组合，原子种类不会改变，原子数目也不会增减。
二、
用实验的方式探究化学反应前后物质的质量变化
探究化学反应前后物质的质量有无变化
探究化学反应前后物质的质量有无变化
活动探究5-2
首先要确定一个容易发生的化学反应作为研究对象
其次要考虑怎样测量反应前后的物质质量
还要考虑
怎样使反应发生、在哪里发生，需要哪些仪器、试剂等
【设计实验】
【实验方案】
1.确定一个化学反应作为研究对象；
2.确定实验操作步骤并进行实验。
（1）氢氧化钠(NaOH)溶液和硫酸铜(CuSO4)溶液反应，生成硫酸钠(Na2SO4)和氢氧化铜[Cu(OH)2]。
（2）盐酸和大理石(主要成分是CaCO3)反应，生成二氧化碳、水和氯化钙(CaCl2)。
（3）白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷(P2O5)。
（1）氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应
氢氧化钠+硫酸铜 氢氧化铜+硫酸钠
(液体）
(液体）
(液体）
(固体）
实验步骤和方法 实验现象 实验结论
①取少量硫酸铜溶液于烧杯中，并取少量氢氧化钠溶液于试管中，一起放在烧杯中称量总质量M1
②将氢氧化钠溶液倒入烧杯中，并把试管也放在托盘天平上，再次称量总质量M2
实验
原理
①产生蓝色沉淀
②反应前后托盘天平保持平衡
反应前后物质的总质量不变
M1=M2
（2）盐酸和大理石反应
实验步骤和方法 实验现象 实验结论
①取少量大理石于烧杯中，取少量稀盐酸于试管中，一起放入烧杯中称量总质量M1
②将盐酸倒入烧杯中，并把试管也放在托盘天平上再次称量总质量M2
实验
原理
①固体逐渐溶解，产生气泡
②反应后，天平指针向右倾斜
反应前后物质的总质量改变M1>M2
碳酸钙+氯化氢 氯化钙+水+二氧化碳
(液体）
(液体）
(气体）
(液体）
(液体）
【问题思考】为什么盐酸和大理石反应后
质量会变小？是否遵循质量守恒定律，应
如何改进装置？
碳酸钙+氯化氢 氯化钙+水+二氧化碳
(液体）
(液体）
(气体）
(液体）
(液体）
气体从敞口的装置中逸出
反应后称量到的总质量
反应前称量到的总质量
气球的作用：构成密闭容器，缓冲、平衡气压
（3）白磷在空气中燃烧
磷 + 氧气 五氧化二磷
(固体）
(固体）
(气体）
实验步骤和方法 实验现象 实验结论
①取少量白磷于底部放有细沙锥形瓶中，并安装一根玻璃管，上端系上气球，称量装置总质量M1
②点燃白磷，待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，称量装置总质量M2
实验
原理
①发出黄光，产生大量白烟，气球先膨胀后变瘪
②反应前后托盘天平保持平衡
反应前后物质的总质量不变
M1=M2
【探究启示】
在验证质量守恒定律时，凡是有气体参加或有气体生成的化学反应，要在密闭容器中进行，防止反应系统内物质与环境物质之间的物质交换，否则反应后剩余物质质量会增大或减小。
三、
质量守恒定律是自然科学的基本定律之一。
质量守恒定律
1.概念：化学反应后生成的各物质的质量总
和，等于参加化学反应的各物质的质量总和
2.概念的深化：
(1)质量守恒定律适用于化学变化,不适用于物理变化。
(2)概念中的“参加化学反应的各物质的质量”是指真正参加化学反应的那部分物质的质量。
(3)概念中生成的“各物质的质量总和”包括“固、液、气”三种状态的物质的质量,不能将气体的质量忽略不计。
(4)质量守恒定律适用于质量守恒,不包括体积、分子个数等方面的守恒。
质量守恒定律
化学反应后生成的各物质的质量总和
参加化学反应的各物质的质量总和
质量守恒定律的微观解释
分子
分裂
原子
新分子
重新组合
质量守恒定律中的变与不变
原子数目
原子质量
原子种类
微 观
元素质量
元素种类
不　变
物质的种类
分子的种类
改变
宏 观
可能
改变
分子数目
元素的化合价
反应物和生成物
的总质量
质量守恒定律的发现
1673年，英国化学家波义耳(R.Boyle，1627—1691)将金属汞放在密闭容器里煅烧，然后打开容器盖进行称量，发现固体物质的质量增加了。
1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫(M.V.Lomonosov，1711—1765)把金属锡放在密闭容器里煅烧，生成白色的氧化锡，进行称量发现容器里的物质的总质量在煅烧前后并没有发生变化。经过反复实验，都得到相同结果。但这一发现并没有引起科学界的重视。
1777年，法国化学家拉瓦锡借鉴波义耳和罗蒙诺索夫的实验，在密闭容器里进行多种金属和非金属的煅烧实验，研究反应中各物质的质量关系，得到以下结论：在化学反应中，物质的总质量在反应前后保持不变。直到20世纪初，科学家们用质量变化小于千万分之一的仪器做了大量精准度更高的定量实验，拉瓦锡的结论才得到公认。质量守恒定律的发现，使得化学科学研究由定性走向定量，促进了化学科学的发展。
科学史话
1. （多选）下列现象可用质量守恒定律解释的是 ( )
A. 100mL水中加入100mL酒精，成为体积小于200mL的溶液
B.纸在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小
C.镁在空气中燃烧后,质量增加
D.蜡烛受热熔化,冷却后质量不变
BC
课堂达标
2.化学反应前后肯定没有变化的是（　 ）
①原子的数目 ②分子的数目 ③元素的种类
④物质的总质量 ⑤物质的种类 ⑥原子的种类
A.①③④⑤ B. ①③④⑥
C.①②⑥ D. ①③⑤
B
课堂达标
3.某化合物在足量的氧气中充分燃烧，测得生成物中含有二氧化碳、水和二氧化硫，下列对该化合物组成的推断正确的
是（ ）
A.一定含有碳、氢、硫元素
B.一定含有碳、氢、氧元素
C. 只含碳、氢元素
D. 一定含有碳、氢、氧元素，可能含有硫元素
A
课堂达标
4.将16gA和足量B混合加热，A与B发生化学反应，16gA完全反应后生成12gC和8gD，则参加反应的A与B的质量比是（　 ）
A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1
D
课堂达标
5.氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业，电解
食盐水不可能生成的是( )
A．H2　　　　　 B．Cl2
C．NaOH D．NaNO3
D
课堂达标
6.下列装置及实验能用来验证质量守恒定律的是( )
A
课堂达标
7.下列化学反应微观示意图中， 与 表示两种不同元素的原子，则X处的粒子示意图正确的是( )
课堂达标
A
课堂达标
8.在一定条件下,甲、乙、丙、丁四种纯净物在密闭容器中充分反应,反应前后各物质的质量如图
所示。下列说法不正确的是 (　　)
A.甲和乙是反应物 B.丙一定是化合物
C.x=0.4 g D.反应前后乙、丁的质量变化比是4∶1
B
课堂达标
9.已知物质R由一种或多种物质组成。取一定质量的R在足量的氧气中完全燃烧,生成4.4 g二氧化碳和3.6 g水,下列分析不正确的是 (　　)
A.参加反应的R和氧气的质量总和一定等于8.0 g
B.所取R质量的最小值为1.6 g
C.R可能是酒精(C2H5OH)
D.若R为CO和H2的混合物,则CO和H2的分子个数比为1∶2
C
课堂达标
10.一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示，下列说法正确的是(　　)
A．表中“a”值为10
B．丁可能是该反应的催化剂
C．该反应为化合反应
D．反应中乙、丙变化的质量比为15∶1
B
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 120 90 6 5
反应后质量/g 86 108 22 a
课堂达标
11.某化学兴趣小组的同学设计了如图
所示的A、B、C三个实验来验证质量
守恒定律,其中只有A实验能用来验证质量守恒定律,B、C实验则不能。
(1)否定B实验的理由是 　。
否定C实验的理由是 。
(2)小明将C实验进行改进,设计了D实验。
①此实验的现象是 　　　　　。
②待完全反应后,将装置置于电子秤上称量,所得数据较反应前的小。若整个操作过程无差错,则造成上述实验误差的原因是　 　　。
质量守恒定律不适用于物理变化
装置不密闭,反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中,不能被称量
有大量气泡产生,气球胀大
气球膨胀,装置所受浮力增大
课堂达标
12.如图所示，它是通过测定红磷燃烧前后质量
的变化来探究质量守恒定律。试回答：
（1）称取反应前装置的总质量；
（2）红磷燃烧时可观察到的现象是____________________；
（3）锥形瓶底部放一层细沙的目的是__________________；
产生大量白烟
防止锥形瓶因受热不均而炸裂
（4）实验中观察到气球的变化是_______________；
（5）待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，天平的指针______________。
（填“偏左”“偏右”或“在分度盘中央”），该实验说明__________________________________________________。
先胀大后变瘪
在分度盘中央
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
知识总结
含 义
化学反应后生成的各物质的质量总和=参加化学反应的各物质的质量总和
原子的种类、数目和质量不变
质量守恒定律
原 因
化学变化
解释化学现象和问题等
适 用
应 用
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