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课题9 质量守恒定律
一、质量守恒定律
1．内容：参加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。
2．使用范围
(1)质量守恒定律适用于所有的化学变化，但不适用于物理变化。
(2)质量守恒定律指“质量”守恒，不包括其他方面的守恒，如体积等。
(3)没有参加反应的物质的质量和非反应生成的物质的质量不能(填“能”或“不能”)计入“总和”中。
3．质量守恒定律的微观解释:物质发生化学反应的实质是原子的重新组合，在化学反应前后，原子的质量、种类、数目均保持不变。
4．验证实验：对于有气体参加或有气体生成的反应，都必须在__密闭__容器中进行才能验证质量守恒定律。
实验方案
方案一
方案二
实验
装置


注意
事项
有气体参加或有气体生成的反应，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
5．应用：
（1）利用质量守恒定律解释有关现象；
（2）解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质的质量。
（3）推断反应物或生成物的化学式。
（4）确定物质的组成元素。
（5）判断化学方程式书写是否正确。
（6）判断化学反应的基本类型。
6．质量守恒定律的探究
所有的化学反应都遵守质量守恒定律，但在探究质量守恒定律时，要注意化学反应原理的选择和装置的密闭性，如果反应物有气体参加或生成物中有气体生成，则实验必须在密闭容器中进行。否则，反应前后装置的质量不相等，即不能体现定律中的“反应前后各物质质量总和相等”，从而得出有悖于质量守恒定律的结论。如碳酸盐与酸的反应、金属与酸的反应、物质的燃烧等，必须在密闭的容器中进行。
（1）探究质量守恒定律的条件和要求
反应物或生成物的状态
实验要求
没有其他气体参与或没有气体生成的反应
发生化学反应，且反应现象明显
有其他气体参与或有气体生成的反应
在密闭容器中发生化学反应，且反应现象明显
（2）现象分析
①发生反应的现象（说明物质发生了反应）；
②天平的平衡状况（说明反应前后的质量关系）；
③对天平不平衡的解释（反应中是否有气体逸散，外界是否有气体进入，用气球收集反应生成的气体时浮力的影响）。
7．化学反应前后的“变”与“不变”
六个
不变
宏观
反应前后：（1）元素的种类不变；（2）元素的质量不变；（3）物质的总质量不变
微观
反应前后：（1）原子的种类不变；（2）原子的数目不变；（3）原子的质量不变
两个
一定变
宏观
物质的种类一定改变
微观
分子的种类一定改变
两个
可能变
宏观
元素的化合价可能改变
微观
分子的总数可能改变
【典例分析】
1.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
【答案】D
2.a克木炭在b克氧气中燃烧，生成二氧化碳的质量(　　)
A．大于(a＋b)克 B．小于(a＋b)克
C．等于(a＋b)克 D．小于或等于(a＋b)克
【答案】D
3.兴趣小组的同学利用如图装置，探究化学反应前后物质的质量是否守恒。应选用的药品是（　　）
A．铁粉和稀盐酸 B．硝酸钾晶体和水
C．碳酸钡粉末和稀硫酸 D．铜粉和硝酸银溶液
【答案】D
二、 化学方程式
1．化学方程式的概念：用化学式_来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。
2．化学方程式的意义和读法
意义（以2H2+O22H2O为例）
读法
质的
方面
表示反应物、生成物和反应条件
反应物是氢气和氧气，生成物是水，反应条件是点燃
氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
量的方面
表示反应物、生成物之间的质量比
4∶32∶36
每4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃的条件下反应，生成36份质量的水
表示反应物、生成物之间的粒子个数比
2∶1∶2
每2个氢分子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成2个水分子
3．化学方程式提供的信息：
①哪些物质参加了反应(反应物)。
②通过什么条件反应(反应条件)。
③生成了哪些物质(生成物)。
④反应物与生成物之间的粒子个数比(化学式前面的化学计量数之比)。
⑤反应物与生成物之间的质量比(相对分子质量与化学式前面的化学计量数乘积的比)
4．书写化学方程式的原则是：要以客观事实为依据，要遵守质量守恒定律。
5．书写步骤：（1）“写”：左为反应物化学式，右为生成化学式，中间“—”联结。
（2）“配”：配平化学方程式。
（3）“标”：标明生成物的状态和反应条件。
（4）“查”：“——”改为“=”。
6．配平方法：观察法，最小公倍数法，奇偶配平法。
7．与质量守恒定律的联系
质量守恒定律
化学方程式
化学反应前后元素的种类不变
化学反应前后元素的种类相同
化学反应前后的原子数目不变
化学反应前后原子的个数相等
参加反应的各物质的质量总和等于生成物的各物质的质量总和
反应物的质量和等于生成物的质量和
1——5单元化学方程式汇总
1．红磷燃烧 4P＋5O2 点燃 2P2O5 （产生大量白烟）
2．硫燃烧 S＋O2 点燃 SO2 （空气中淡蓝色火焰，氧气中蓝紫色火焰）
3．木炭充分燃烧 C＋O2 点燃 CO2 （空气中发出红光，氧气中发出白光）
4．铁丝在氧气中燃烧 3Fe＋2O2 点燃 Fe3O4 （剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体）
6．镁条燃烧 2Mg＋O2 点燃 2MgO （发出耀眼的白光、生成白色固体）
7．双氧水与二氧化锰混合制氧气 2H2O2 MnO2 2H2O＋O2 ↑
8．氢气在空气中燃烧 2H2＋O2 点燃 2H2O （淡蓝色火焰）
9．电解水 2H2O 通电 2H2↑＋O2 ↑ (负氢大)
10.铜在空气中加热 2 Cu+O2======= 2 CuO（固体由红色变为黑色）
【典例分析】
1.下列指定反应的化学方程式正确的是（ ）
A．镁条燃烧：false
B．铜绿分解：false
C．氨水中和硫酸：false
D．酒精完全燃烧：false
【答案】D
2．硫在氧气中燃烧的化学方程式是：S＋O2SO2，从这个化学方程式获得的信息错误的是
A．反应前后元素种类不变 B．该反应的生成物中含有氧气
C．该反应的反应物是硫和氧气 D．该反应发生所需要的条件是点燃
【答案】B
3．从2H2+O2 2H2O中获取的信息错误的是（　　）
A．在反应前后，元素的种类没有变化
B．在常温下氢气与氧气混合就可以发生反应
C．4g氢气与32g氧气完全反应，可以生成36g水
D．在反应前后，氢原子和氧原子的数目都没有改变
【答案】B
4.对以下反应归纳正确的是（　　）
①2H2O22H2O+O2↑ ②2H2O2H2↑+O2↑ ③2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
A．都是分解反应 B．生成物中氧元素的化合价都相同
C．都是实验室制取O2的常用方法 D．①③中的MnO2都是反应的催化剂
【答案】A
5.下列关于化学反应的说法，正确的是（ ）
A．化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化
B．化合反应的反应物一定是单质，生成物一定是化合物
C．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2，该反应有单质生成，属于置换反应
D．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，反应后固体质量减少，该反应不遵循质量守恒定律
【答案】A
三、化学反应中的有关计算
相对原子质量：C-12 H-1 O-16 Cl-35.5 Al-27 Mg-24 Ca-40 Zn-65 S-32 Fe-56 Cu-64
1.(1)写出电解水的化学方程式
该反应中各物质的质量比为：_______________________________
(2)你能根据所写的电解水的化学方程式，填写下列表格吗？
参加反应水的质量
9g
108g
生成氢气的质量
4g
生成氧气的质量
32g
16g
分析表格中的四组数据，发现水、氢气和氧气的质量比却始终为 ______________________ ；
实验室要制取氧气1.6g，需要多少克过氧化氢完全分解？
总结化学方程式计算的规范的步骤和格式。
第一步：读题，确定发生的化学反应，找到题目中给出的参与化学反应的纯净物的质量。
第二步：写“解”，空一行，准确写出化学方程式。
第三步：在化学方程式中已知物质和要求物质对应下方写上相对质量、实际质量
（空一行处写上：设“XX”的质量为x，“XX”的质量为y）
第四步：列比例式并求解。
第五步：答。
【典例分析】
1． 36g镁与足量的氧气充分反应，能生成多少克氧化镁？
2. 张玉同学在实验室发现了一瓶敞口放置的过氧化氢溶液，他认为该溶液中溶质的质量分数减小了，需要重新测定并更换试剂瓶的标签。他做了如下实验：称量该溶液34.0g倒入烧杯中，然后向其中加入少量二氧化锰，直到不再放出气体后，再称量烧杯中混合物的质量，称量结果为33.7g。
(1)该溶液溶质的质量分数减小的理由是________________________________________________。
(2)若二氧化锰的质量是0.5g，则生成的气体的质量为___________g。
(3)计算该瓶溶液的溶质质量分数。

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