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第3节 化学反应中的物质质量的关系（第1课时）教学设计
——质量守恒定律
【核心概念】物质的变化与化学反应
【内容要求】
1.学习内容：化学反应应遵循质量守恒定律
2.内容要求：认识质量守恒定律，并用它解释常见的现象；了解质量守恒定律的微观本质。
【教学目标】
1.通过探索活动认识质量守恒定律，并用它解释常见的现象；
2.通过建立化学反应的微观模型，了解质量守恒定律的微观本质；
3.培养严谨的科学研究态度，养成良好的科学探究习惯。
4.具有将质量守恒定律应用到解释具体的化学反应的意识。
【教学思路】
通过问题“要制取一定质量的氧气，那么需要多少反应物（如双氧水、氯酸钾或高锰酸钾）”引入化学反应中的物质质量存在什么样的关系，复习所学的化学反应如物质在氧气中燃烧，引发思维冲突。然后通过红磷在氧气中燃烧、氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应等探究活动，深入探究化学反应中的物质的质量关系，得出质量守恒定律。然后通过水的电解反应的微观模型，从微观角度来分析质量守恒定律。最后通过阅读质量守恒定律发现的科学史，了解技术的进步对科学研究具有极大的促进作用。
【教学过程】
[引入]我们已经学习了实验室制取氧气的方法，如果要制取一定质量的氧气，那么需要多少反应物（如双氧水、氯酸钾或高锰酸钾）呢？要解决这个问题，我们必须知道化学反应中的物质质量存在什么样的关系。是增加？减少？还是不变呢？如生活中的经验，木材燃烧后留下灰烬，蜡烛燃烧后留下很少的蜡烛油，它们的质量似乎减少了；可是钢铁生锈了，质量增加了。
为了解决这个问题，我们也不妨沿着科学家的足迹去探索一下。
一、探索实践：
[探索活动1]红磷燃烧前后质量的测定
实验原理： 磷+氧气 五氧化二磷
操作要点：
1.如图，将组装完成的反应装置放在天平上，调节天平平衡。
2.取下反应装置，将瓶塞上的玻璃管放在酒精灯上加热直至发红，迅速塞紧锥形瓶瓶口，使玻璃管与红磷接触。
3.观察反应现象并记录。
4.待冷却后，将反应装置放回天平，观察天平是否平衡。
实验现象：
红磷剧烈燃烧产生浓厚的白烟，气球膨胀，冷却后气球变瘪，反应后天平平衡。
实验结论：
红磷参加的化学反应，在反应前后物质的质量保持不变。
分析与讨论：
1.玻璃的管的作用是引燃红磷。
2.干燥细沙的作用是保护锥形瓶，防止被炸裂。
3.锥形瓶口的小气球的作用是缓冲瓶内气压，防止瓶内外物质进行交换和因五氧化二磷散失到空气中而污染空气。
[探索活动2]硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应前后质量的测定
实验原理： 硫酸铜+氢氧化钠 硫酸钠+氢氧化铜
操作要点：
1.将锥形瓶放在天平托盘上，调节平衡。
2.取下锥形瓶，把滴管内的溶液滴入锥形瓶内，观察现象。
3.将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡。
实验现象：
生成蓝色絮状沉淀，反应后天平平衡。
实验分析：
实验中，判断发生化学反应的证据是生成蓝色絮状沉淀。
实验结论：
硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应前后质量保持不变。
二、质量守恒定律
1.内容：
许多类似的实验和研究表明：在化学反应中，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。这就是质量守恒定律。
（1）具有普适性：质量守恒定律是化学反应普遍遵循的基本定律。
（2）适用范围：适用于化学变化而不适用于物理变化。
如1克水加热后变成了1克水蒸气，这一变化前后虽然质量相等，但不符合质量守恒定律。
（3）反映的量：是质量而不是体积等其他的量。
[思考与讨论]
1.木材燃烧变成了灰烬，蜡烛燃烧和过氧化氢分解后留下的物质质量减少，这些反应符合质量守恒定律吗？为什么
符合质量守恒定律。木材和蜡烛燃烧的主要产物是二氧化碳气体和水蒸气，过氧化氢分解产生了氧气，这些气体逸散到空气中，没被称量。如果把这些气体收集起来，测量所有生成物的质量，则反应前后总质量保持不变。
2.镁带在空气中燃烧后，生成物氧化镁的质量比镁带的质量增加了，为什么？
镁燃烧后生成氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质量总和。因此，镁燃烧后固体的质量比镁的质量增加了。
2.对质量守恒定律的理解：
物质是由微粒构成的，能否从微观的角度去解释质量守恒定律呢？
（1）微观角度 以水的电解为例。微观模型如下：
从原子、分子角度来看，水电解的过程就是水分子分裂成氢原子和氧原子，氢原子重新组合成氢分子，氧原子重新组合成氧分子的过程。水电解前后，氢原子、氧原子的种类和数目并没有改变。所以，水电解前后物质的质量总和必然相等。其他的化学反应也是如此。
[归纳]化学反应的过程就是（反应物）分子分裂成原子，原子重新组合成（生成物）分子的过程。反应前后原子的种类和数目没有改变，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必然相等。
（2）宏观角度 反应前后组成物质的元素种类和元素的质量均不变。如水的电解，反应前后氢元素和氧元素的种类和质量都没有改变，所以参加反应的水的质量与生成的氧气和氢气的总和相等。
[拓展深化]
对质量守恒定律的可理解为“六个不变，两个一定改变，两可能改变”。
六个不变：
宏观：①反应物和生成物的总质量不变；②元素种类不变；③元素质量不变。
微观：①原子种类不变；②原子数目不变；③原子质量不变。
两个一定改变：①物质种类改变；②构成物质的粒子改变(变为构成生成物的微粒)。
两个可能改变：①分子总数可能改变；②元素的化合价可能改变。
3.质量守恒定律发现的科学史
（1）核心思想萌芽：古代哲思
早在科学实验出现之前，古希腊和东方的哲学家就有了朴素的守恒思想。
古希腊哲学家：如德谟克利特认为，万物由不可分割的原子构成，变化只是原子的组合与分离，总量不变。
中国思想家：如王充在《论衡》中提到“天地不生故不死，阴阳不生故不死”，蕴含着物质不灭的思辨。这些思想缺乏实验依据，属于哲学猜想。
（2）关键奠基期：17-18世纪的“怀疑”与“探索”
随着化学从炼金术中脱胎，科学家开始通过定量实验研究物质变化。
罗伯特·波义耳（17世纪）： 虽然以“波义耳定律”闻名，但他的一个著名实验似乎反驳了质量守恒。他加热金属，发现生成物的重量增加了。这是因为金属与空气中的氧气结合，而他未考虑气体参与反应。这个“反例”恰恰揭示了密闭系统的重要性。
米哈伊尔·罗蒙诺索夫（1748年，俄罗斯）： 首次通过实验明确提出质量守恒思想。他在密闭容器中加热金属，发现容器总重量不变，从而推断“自然界发生的一切变化，都是某种东西增加等于另一种东西减少”。他还预见了物质不灭和运动守恒。但他的著作多用拉丁文和俄文写成，未在欧洲引起广泛重视。
亨利·卡文迪许（18世纪）：发现了氢气，并研究了氢气和氧气生成水的反应，为定量研究奠定了基础，但他未明确提出普遍定律。
（3）确立与命名：拉瓦锡的精密实验（18世纪末）
安托万-洛朗·拉瓦锡被公认为质量守恒定律的明确确立者和命名者。他的贡献是决定性的：
1.精密定量实验：他使用了当时最精密的天平，对化学反应进行严格的定量测量。最著名的实验是在密封容器中加热锡，发现容器总质量不变，打开后空气进入，质量增加，证明是金属与空气的一部分结合。
2.推翻“燃素说”：他的实验彻底否定了认为燃烧是物质释放“燃素”的旧理论，提出了以氧气为中心的氧化理论。在此过程中，他发现反应前后物质的总质量恒定。
3.明确表述定律：1789年，在其著作《化学基础论》中，他将“质量守恒”作为化学的基本定律提出：“在任何化学反应中，反应前后物质的总质量保持不变。”
拉瓦锡成功的关键在于：强调精确测量+认识到在密闭系统中研究气体反应的重要性。他使化学成为一门精密的定量科学。
（4）深化与挑战：19-20世纪的发展
定律确立后，随着物理学发展，其内涵经历了考验和深化。
能量守恒的发现（19世纪中叶）：迈尔、焦耳、亥姆霍兹等人发现能量守恒与转化定律。人们开始思考质量与能量的关系。
狭义相对论的革命（1905年）：阿尔伯特·爱因斯坦提出了质能方程 E=mc 。这表明在极高能量（如核反应）过程中，质量可以转化为巨大的能量，系统的质量-能量总和是守恒的，但静止质量不再严格守恒。例如：在核聚变中，反应后粒子的总静止质量减少，亏损的质量以能量（如光、热）形式释放。这修正并拓展了经典的质量守恒定律。
【课堂总结】
1.质量守恒定律的内容是什么。
2.请从微观和宏观两个角度解释质量守恒定律。
【随堂例题】
例1 对质量守恒定律的理解，正确的是（　　）
A．10g冰受热熔化成10g水，符合质量守恒定律
B．反应物的质量等于生成物的质量
C．参加反应的氢气和氧气的体积一定等于生成水的体积
D．化学反应中，生成物的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和
【答案】D
【解析】根据化学反应遵循质量守恒定律分析。
A.该变化不是化学变化，故错误；
B.质量守恒是质量的守恒不是体积守恒，故错误；
C.必须为参加反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和，不参与反应的不能相加，故错误；
D.质量守恒定律的内容为参加反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和，故正确。
例2 某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是（　　）
A．做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验结果没有影响
B．乙实验中最后天平不平衡，此现象能用质量守恒定律解释
C．丙实验，在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律，原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D．进行丁实验时，如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩，使生成物全部收集起来称量，理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
【答案】D
【解析】A、做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验的结果没有影响，因为无论红磷是否完全反应，装置内外的物质灭火交换，天平都保持平衡，选项正确；
B、乙实验中，石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，产生的气体逸散到空气中，反应后剩余物质的质量减小，所以最后天平不平衡，但反应属于化学变化，仍能够用质量守恒定律解释，选项正确；
C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，此反应不消耗气体也不生成气体，所以能验证质量守恒定律，选项正确；
D、如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩，使生成物全部收集起来称量，由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加，则生成物质量大于参加反应的镁条的质量，选项错误。
例3.飞船常利用反应2X＋2CO2＝2Na2CO3＋O2来提供氧气，“X”的化学式是（）
A．CO B．Na2O2 C．NaOH D．Na2CO3
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应后钠原子、碳原子、氧原子的个数分别是4、2、8，反应前钠原子、碳原子、氧原子的个数分别是0、2、4，则2X中含有4个钠原子和4个氧原子，所以X的化学式是Na2O2。
【板书设计】
第3节 化学反应中的物质质量的关系（第1课时）
——质量守恒定律
【布置作业】
1.完成作业本上相应内容
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第1章 我们呼吸的空气
第3节 化学反应中的物质质量的关系
（浙教版）八年级
下
第1课时 质量守恒定律
【引入】请思考下列两个问题：
制取32克的氧气，需要多少质量的高锰酸钾呢？
木材燃烧后留下灰烬，蜡烛燃烧后留下很少的蜡烛油，它们的质量似乎减少了；可是钢铁生锈了，质量增加了。
要解决这些问题，我们必须知道化学反应中的物质质量存在什么样的关系。
化学反应中的物质质量的关系
是增加？减少？还是不变呢？
【课题】
1.如图，将组装完成的反应装置放在天平上，调节天平平衡。
2.取下反应装置，将瓶塞上的玻璃管放在酒精灯上加热直至发红，迅速塞紧
锥形瓶瓶口，使玻璃管与红磷接触。
3.观察反应现象并记录。
4.待冷却后，将反应装置放回天平，观察天平是否平衡。
一、探索实践：
[探索活动1]红磷燃烧前后质量的测定
实验原理： 磷+氧气 五氧化二磷
点燃
操作要点：
实验现象：
红磷剧烈燃烧，产生浓厚的白烟，气球膨胀，冷却后气球变瘪，反应后天平平衡。
实验结论：
红磷参加的化学反应，在反应前后物质的质量保持不变。
分析与讨论：
1.玻璃的管的作用是什么？
2.干燥细沙的作用是什么？
3.锥形瓶口的小气球的作用是什么？
引燃红磷。
保护锥形瓶，防止被炸裂。
缓冲瓶内气压，防止瓶内外物质进行交换和因五氧化二磷散失到空气中而污染空气。
1.如图，将锥形瓶放在天平托盘上，调节平衡。
2.取下锥形瓶，把滴管内的溶液滴入锥形瓶内，观察现象。
3.将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡。
[探索活动2]硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应前后质量的测定
实验原理：硫酸铜 + 氢氧化钠 硫酸钠 + 氢氧化铜
操作要点：
实验现象：
生成蓝色絮状沉淀，反应后天平平衡。
实验结论：
硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应前后质量保持不变。
分析与讨论：
实验中，判断发生化学反应的证据是是什么？
生成蓝色絮状沉淀的物质是新物质硫酸铜。
二、质量守恒定律
1.内容：
在化学反应中，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。
（1）具有普适性：质量守恒定律是化学反应普遍遵循的基本定律。
（2）适用范围：适用于化学变化而不适用于物理变化。
如1克水加热后变成了1克水蒸气，这一变化前后虽然质量相等，但不符合质量守恒定律。
（3）反映的量：是质量而不是体积等其他的量。
【思考与讨论】
1.木材燃烧变成了灰烬，蜡烛燃烧和过氧化氢分解后留下的物质质量减少，这
些反应符合质量守恒定律吗？为什么
符合质量守恒定律。木材和蜡烛燃烧的主要产物是二氧化碳气体和水蒸气，过氧化氢分解产生了氧气，这些气体逸散到空气中，没被称量。如果把这些气体收集起来，测量所有生成物的质量，则反应前后总质量保持不变。
镁燃烧后生成氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质量总和。因此，镁燃烧后固体的质量比镁的质量增加了。
2.镁带在空气中燃烧后，生成物氧化镁的质量比镁带的质量增加了，为什么？
2.对质量守恒定律的理解：
（1）微观角度 以水的电解为例。微观模型如下：
从原子、分子角度来看，水电解的过程就是水分子分裂成氢原子和氧原子，氢原子重新组合成氢分子，氧原子重新组合成氧分子的过程。水电解前后，氢原子、氧原子的种类和数目并没有改变。
归纳总结：
化学反应的过程就是（反应物）分子分裂成原子，原子重新组合成（生成物）分子的过程。反应前后原子的种类和数目没有改变，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必然相等。
（2）宏观角度：
反应前后组成物质的元素种类和元素的质量均不变。
如水的电解，反应前后氢元素和氧元素的种类和质量都没有改变，所以参加反应的水的质量与生成的氧气和氢气的总和相等。
[拓展深化]
对质量守恒定律的可理解为“六个不变，两个一定改变，两可能改变”。
六个不变：
宏观：①反应物和生成物的总质量不变；②元素种类不变；③元素质量不变。
微观：①原子种类不变；②原子数目不变；③原子质量不变。
两个一定改变：
①物质种类改变； ②构成物质的粒子改变。
两可能改变：
①分子总数可能改变； ②元素的化合价可能改变。
3.质量守恒定律发现的科学史
（1）核心思想萌芽：古代哲思
早在科学实验出现之前，古希腊和东方的哲学家就有了朴素的守恒思想。
古希腊哲学家：如德谟克利特认为，万物由不可分割的原子构成，变化只是原子的组合与分离，总量不变。
中国思想家：如王充在《论衡》中提到“天地不生故不死，阴阳不生故不死”，蕴含着物质不灭的思辨。这些思想缺乏实验依据，属于哲学猜想。
（2）关键奠基期：17-18世纪的“怀疑”与“探索”
随着化学从炼金术中脱胎，科学家开始通过定量实验研究物质变化。
罗伯特·波义耳（17世纪）： 虽然以“波义耳定律”闻名，但他的一个著名实验似乎反驳了质量守恒。他加热金属，发现生成物的重量增加了。这是因为金属与空气中的氧气结合，而他未考虑气体参与反应。这个“反例”恰恰揭示了密闭系统的重要性。
米哈伊尔·罗蒙诺索夫（1748年，俄罗斯）： 首次通过实验明确提出质量守恒思想。他在密闭容器中加热金属，发现容器总重量不变，从而推断“自然界发生的一切变化，都是某种东西增加等于另一种东西减少”。他还预见了物质不灭和运动守恒。但他的著作多用拉丁文和俄文写成，未在欧洲引起广泛重视。
亨利·卡文迪许（18世纪）：发现了氢气，并研究了氢气和氧气生成水的反应，为定量研究奠定了基础，但他未明确提出普遍定律。
（3）确立与命名：拉瓦锡的精密实验（18世纪末）
安托万-洛朗·拉瓦锡被公认为质量守恒定律的明确确立者和命名者。他的贡献是决定性的：
1.精密定量实验：他使用了当时最精密的天平，对化学反应进行严格的定量测量。最著名的实验是在密封容器中加热锡，发现容器总质量不变，打开后空气进入，质量增加，证明是金属与空气的一部分结合。
2.推翻“燃素说”：他的实验彻底否定了认为燃烧是物质释放“燃素”的旧理论，提出了以氧气为中心的氧化理论。在此过程中，他发现反应前后物质的总质量恒定。
3.明确表述定律：1789年，在其著作《化学基础论》中，他将“质量守恒”作为化学的基本定律提出：“在任何化学反应中，反应前后物质的总质量保持不变。”
拉瓦锡成功的关键在于：强调精确测量+认识到在密闭系统中研究气体反应的重要性。他使化学成为一门精密的定量科学。
（4）深化与挑战：19-20世纪的发展
定律确立后，随着物理学发展，其内涵经历了考验和深化。
能量守恒的发现（19世纪中叶）：迈尔、焦耳、亥姆霍兹等人发现能量守恒与转化定律。人们开始思考质量与能量的关系。
狭义相对论的革命（1905年）：阿尔伯特·爱因斯坦提出了质能方程 E=mc 。这表明在极高能量（如核反应）过程中，质量可以转化为巨大的能量，系统的质量-能量总和是守恒的，但静止质量不再严格守恒。例如：在核聚变中，反应后粒子的总静止质量减少，亏损的质量以能量（如光、热）形式释放。这修正并拓展了经典的质量守恒定律。
【课堂总结】
1.质量守恒定律的内容是什么。
2.请从微观和宏观两个角度解释质量守恒定律。
【随堂巩固】
【例1】对质量守恒定律的理解，正确的是（　　）
A．10g冰受热熔化成10g水，符合质量守恒定律
B．反应物的质量等于生成物的质量
C．参加反应的氢气和氧气的体积一定等于生成水的体积
D．化学反应中，生成物的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和
【答案】D
【解析】A.该变化不是化学变化，故错误；
B.质量守恒是质量的守恒不是体积守恒，故错误；
C.必须为参加反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和，不参与反应的不能相加，故错误；
D.质量守恒定律的内容为参加反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和，故正确。
【例2】某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是（　　）
A．做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验结果没有影响
B．乙实验中最后天平不平衡，此现象能用质量守恒定律解释
C．丙实验，在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律，原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D．进行丁实验时，如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩，使生成物全部收集起来称量，理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
【答案】D
【解析】A、做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验的结果没有影响，因为无论红磷是否完全反应，装置内外的物质灭火交换，天平都保持平衡，选项正确；
B、乙实验中，石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，产生的气体逸散到空气中，反应后剩余物质的质量减小，所以最后天平不平衡，但反应属于化学变化，仍能够用质量守恒定律解释，选项正确；
C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，此反应不消耗气体也不生成气体，所以能验证质量守恒定律，选项正确；
D、如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩，使生成物全部收集起来称量，由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加，则生成物质量大于参加反应的镁条的质量，选项错误。
【例3】飞船常利用反应： 2X＋2CO2＝2Na2CO3＋O2来提供氧气，
则“X”的化学式是（ ）
A．CO B．Na2O2 C．NaOH D．Na2CO3
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应后钠原子、碳原子、氧原子的个数分别是4、2、8，反应前钠原子、碳原子、氧原子的个数分别是0、2、4，则2X中含有4个钠原子和4个氧原子，所以X的化学式是Na2O2。
【板书设计】
第3节 化学反应中的物质质量的关系（第1课时）
————质量守恒定律
两可能改变
解释
在化学反应中，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
内容
六个不变
两个一定改变
研究历史
【布置作业】
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第3节 化学反应中的物质质量的关系（第1课时）同步作业
（教师版）
1．某学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是（　　）
A．做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验结果没有影响
B．乙实验中最后天平不平衡，此现象能用质量守恒定律解释
C．丙实验在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律，原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D．进行丁实验时，如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩，使生成物全部收集起来称量，理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
【答案】D
【解析】
A、甲实验，若红磷的量不足，剩余的氧气对实验的结果没有影响，天平都保持平衡，故A正确；
B、乙实验，石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，由于产生的气体逸散到空气中，反应后剩余物质的质量减小，所以最后天平不再平衡，能用质量守恒定律解释，故B正确；
C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，此反应不消耗气体也不生成气体，所以能验证质量守恒定律，故C正确；
D、如果在燃着的镁条上方罩上罩，使生成物全部收集起来称量，由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加，故生成物质量大于参加反应的镁条的质量，故D错误。
2．关于质量守恒定律的理解，错误的是（　　）
A．实际参加反应的反应物总质量等于生成物总质量
B．反应前后原子种类和个数不变
C．1g氢气和1g氧气反应能生成2g水
D．煤燃烧后灰渣质量小于煤，也能用质量守恒定律解释
【答案】C
【解析】
A、质量守恒定律的内容为参加化学反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不改变；
C、1克氢气在1克氧气中充分反应后，氧气有剩余，不能生成2克的水；
D、煤燃烧生成了二氧化碳，部分进入扩散到空气中，所以质量变小，遵循质量守恒定律。
3．如图所示是磷与氧气反应前后的微观示意图（“”表示磷原子，“”表示氧原子），根据质量守恒定律，虚线框中应该是（　　）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】由微观反应示意图可知，反应后有4个磷原子和10个氧原子，反应前有10个氧原子，由质量守恒定律可知，虚线框内应有4个磷原子。故选D。
4．某科学兴趣小组同学设计了如下四个实验来验证质量守恒定律，通过称量反应前后装置质量，能达到目的的是（　　）
A．白磷燃烧 B．酒精与蒸馏水混合 C．过氧化氯与二氧化锰混合 D．石灰石与稀盐酸混合
【答案】A
【解析】验证质量守恒定律的实验的要求：①能够发生化学反应；②如果有气体生成，那么必须在密闭的容器中进行。
A.白磷在封闭的锥形瓶中燃烧，可以验证质量守恒定律，故A符合题意；
B. 酒精与蒸馏水混合后不会发生化学变化，不能验证质量守恒定律，故B不合题意；
C.过氧化氢和二氧化锰反应生成氧气，但是容器没有密闭，不能验证质量守恒定律，故C不合题意；
D.石灰石和稀盐酸混合产生二氧化碳气体，虽然容器密闭，但是气球的体积变大，受到的浮力变大，那么测出的总质量会偏小，不能验证质量守恒定律，故D不合题意。故选A。
5．“人造树叶”是一种新型材料。光照时，二氧化碳和水在“人造树叶”的催化下反应生成氧气和乙醇（C2H6O），其微观图如图，下列说法错误的是（　　）
A．该反应前后元素的种类不变
B．原子在化学反应中是不可分的
C．参加反应的CO2和H2O的分子个数比为2：3
D．图中生成物均是化合物
【答案】D
【解析】由微观反应示意图可知，该反应是由二氧化碳和水在光照和人造树叶催化剂的作用下反应生成乙醇和氧气，化学方程式为2CO2+3H2O3O2+CH3CH2OH。
A、根据化学方程式可知，该反应前后元素的种类不变，说法正确，不符合题意；
B、根据微粒微观示意图可知，原子在化学反应中是不可分的，说法正确，不符合题意；
C、根据化学方程式可知，参加反应的CO2和H2O的分子个数比为2：3，说法正确，不符合题意；
D、图中生成物乙醇是由不同元素组成的纯净物，属于化合物，氧气是由一种元素组成的纯净物，属于单质，说法错误，符合题意。
6．“宏观-微观-符号-量”是科学特有的表征物质及其变化的方法。木炭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．从宏观物质看：燃烧产物属于氧化物
B．从微观构成看：氧气是由氧分子构成的
C．从符号表征看：二氧化碳的化学式是
D．从量的角度看：反应前后原子总数减少
【答案】D
【解析】A、氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物。根据图像，木炭燃烧生成二氧化碳（CO2），CO2属于氧化物，A选项正确；
B、根据图像，氧气是由氧分子（O2）构成的，B选项正确；
C、根据图像，一个二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成，二氧化碳的化学式是CO2，C选项正确；
D、根据图像，化学反应前后，碳原子和氧原子的总个数不变，D选项错误。
7．杭州亚运会开幕式首创零碳甲醇点燃亚运主火炬。如图为利用CO2制取甲醇（CH4O)的微观示意图，下列说法错误的是（　　）
A．参加反应的H2和CO2分子个数比为3：1
B．该图说明化学反应中分子可分，原子不可分
C．甲醇属于氧化物
D．该微观示意图符合质量守恒定律
【答案】C
【解析】由反应的微观示意图可知，该反应物是氢气和二氧化碳在一定条件下反应甲醇和水，反应的方程式为：；
A.参加反应的H2和CO2分子个数比为3：1，故A正确不合题意；
B.由该图中微粒的变化可知，在化学反应中分子可分，原子不可分，故B正确不合题意；
C.氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物，甲醇是由碳、氢、氧三种元素组成的，不属于氧化物，故C错误符合题意；
D.该微观示意图反应前后原子的种类及数目不变，符合质量守恒定律，故D正确不合题意。
8．“新冠肺炎”疫情发生以来，许多家庭经常用“84”消毒液来消毒。但“84”消毒液与洁厕灵（含有盐酸）混合会发生如下反应：2HCl+NaClO═X+H2O+Cl2↑，生成的氯气有毒，会对人体造成伤害。写出上述化学方程式中X的化学式 　 　 ，标出氯气中氯元素的化合价 　 　 。
【答案】NaCl；2。
【解析】在反应物中有2个氢原子、3个氯原子、1个钠原子、1个氧原子，生成物中有2个氢原子、1个氧原子、2个氯原子，所以X是NaCl，氯气中氯元素的化合价表示为2。
9．小科选用白磷、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和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，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。
【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。
（1）观察　 　。
（2）【交流反思】要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是　 　。
反应结束后，若白磷还有剩余，你认为是否仍能得出上述结论，并请说明理由　 　。
【答案】（1）天平是否平衡
（2）白磷燃烧，产生大量白烟；能。剩余的白磷不参与反应，反应前后质量不变
【解析】（1）根据题目中的实验思路，需要通过实验比较反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等，即要确认天平在反应后是否仍保持平衡。
（2）该实验发生的是白磷与空气中氧气的反应，现象是白磷燃烧，产生大量白烟。
（3）该实验结果可直接得出，反应前后物质的总质量不变，又因为物质中不参与反应的部分是不变的，所以可进而得出反应物的质量总和和生成物的质量总和相等。
10．质量守恒定律的发现对化学的发展作出了重要贡献。
（1）为探索物质在化学变化前后的质量关系，科学家们做了大量实验。1673年，英国物理学家波义耳做了一个有名的实验，过程如下：
①将金属放在密闭容器里煅烧。
②结束后立即打开容器盖进行称量。
③发现反应后的固体质量增加了。
波义耳由于步骤 　 　 （填序号）的失误，错过了发现质量守恒定律的机会。
（2）如图是某同学探究质量守恒定律的实验装置。充分反应后，天平不能保持平衡，则该反应 　 　 （填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。若要用该装置证明质量守恒定律，你的改进方案是 　 　 。
【答案】（1）②。（2）符合；将烧杯换成密闭容器或把碳酸钠换成氧化铜或氧化铁或氢氧化钠溶液等。
【解析】
（1）波义耳由于步骤②的失误（结束后立即打开容器盖进行称量，导致空气中的物质进入容器），错过了发现质量守恒定律的机会。
（2）如图是某同学探究质量守恒定律的实验装置。充分反应后，天平不能保持平衡，是因为反应生成的二氧化碳逸出装置。则该反应符合质量守恒定律（化学反应都遵循质量守恒定律）。若要用该装置证明质量守恒定律，改进方案是将烧杯换成密闭容器或把碳酸钠换成氧化铜或氧化铁或氢氧化钠溶液等。
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第3节 化学反应中的物质质量的关系（第1课时）同步作业
（学生版）
1．某学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是（　　）
A．做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验结果没有影响
B．乙实验中最后天平不平衡，此现象能用质量守恒定律解释
C．丙实验在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律，原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D．进行丁实验时，如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩，使生成物全部收集起来称量，理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
2．关于质量守恒定律的理解，错误的是（　　）
A．实际参加反应的反应物总质量等于生成物总质量
B．反应前后原子种类和个数不变
C．1g氢气和1g氧气反应能生成2g水
D．煤燃烧后灰渣质量小于煤，也能用质量守恒定律解释
3．如图所示是磷与氧气反应前后的微观示意图（“”表示磷原子，“”表示氧原子），根据质量守恒定律，虚线框中应该是（　　）
A． B． C． D．
4．某科学兴趣小组同学设计了如下四个实验来验证质量守恒定律，通过称量反应前后装置质量，能达到目的的是（　　）
A．白磷燃烧 B．酒精与蒸馏水混合 C．过氧化氯与二氧化锰混合 D．石灰石与稀盐酸混合
5．“人造树叶”是一种新型材料。光照时，二氧化碳和水在“人造树叶”的催化下反应生成氧气和乙醇（C2H6O），其微观图如图，下列说法错误的是（　　）
A．该反应前后元素的种类不变
B．原子在化学反应中是不可分的
C．参加反应的CO2和H2O的分子个数比为2：3
D．图中生成物均是化合物
6．“宏观-微观-符号-量”是科学特有的表征物质及其变化的方法。木炭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．从宏观物质看：燃烧产物属于氧化物
B．从微观构成看：氧气是由氧分子构成的
C．从符号表征看：二氧化碳的化学式是
D．从量的角度看：反应前后原子总数减少
7．杭州亚运会开幕式首创零碳甲醇点燃亚运主火炬。如图为利用CO2制取甲醇（CH4O)的微观示意图，下列说法错误的是（　　）
A．参加反应的H2和CO2分子个数比为3：1
B．该图说明化学反应中分子可分，原子不可分
C．甲醇属于氧化物
D．该微观示意图符合质量守恒定律
8．“新冠肺炎”疫情发生以来，许多家庭经常用“84”消毒液来消毒。但“84”消毒液与洁厕灵（含有盐酸）混合会发生如下反应：2HCl+NaClO═X+H2O+Cl2↑，生成的氯气有毒，会对人体造成伤害。写出上述化学方程式中X的化学式 　 　 ，标出氯气中氯元素的化合价 　 　 。
9．小科选用白磷、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和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，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。
【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。
（1）观察　 　。
（2）【交流反思】要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是　 　。
反应结束后，若白磷还有剩余，你认为是否仍能得出上述结论，并请说明理由　 　。
10．质量守恒定律的发现对化学的发展作出了重要贡献。
（1）为探索物质在化学变化前后的质量关系，科学家们做了大量实验。1673年，英国物理学家波义耳做了一个有名的实验，过程如下：
①将金属放在密闭容器里煅烧。
②结束后立即打开容器盖进行称量。
③发现反应后的固体质量增加了。
波义耳由于步骤 　 　 （填序号）的失误，错过了发现质量守恒定律的机会。
（2）如图是某同学探究质量守恒定律的实验装置。充分反应后，天平不能保持平衡，则该反应 　 　 （填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。若要用该装置证明质量守恒定律，你的改进方案是 　 　 。
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