课题1 质量守恒定律（课件57页）

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第五单元 化学方程式
课题1 质量守恒定律
1．认识质量守恒定律。
2．理解质量守恒定律的含义。
3．会用质量守恒定律解释化学反应。
学习目标
学习定位
生日宴会中我们发现生日蜡烛会越烧越短。化学反应发生后物质的质量是不是变少了？
通过准确测量，发现金属生锈后质量变大了。化学反应发生后物质的质量是不是增加了？
1、导入新课
1673年，波义耳将金属放在密闭的容器里加热，两个小时后，打开进行称重，物质的质量增加了。
英国化学家
罗伯特·波义耳
一、质量守恒定律历史探究
俄国化学家
罗蒙诺索夫
1756年，罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里煅烧，生成白色的氧化锡，但容器和容器里的物质总质量，在煅烧前后并没有发生变化。
法国化学家
拉瓦锡
1774年，拉瓦锡用45份质量的氧化汞加热分解，得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气。反应前后物质的总质量不变。
物质在发生化学变化时，反应物的质量总和与生成物的质量总和之间存在什么关系呢？
1、提出问题
2、我们的猜想：可能。。。
生成物的质量总和 反应物的质量总和
等于
大于
小于
3、制定计划
一、探究--反应前后物质的质量关系
白磷燃烧前后质量总和的测定
方案一
1. 现象：
（2）气球先变 后变 。
（1）红磷燃烧产生大量 ；
白烟
大
小
2. 表达式：
3. 称量结果：
m前 m后
＝
反应前
反应后
磷 + 氧气 五氧化二磷
P O2 P2O5
点燃
五氧化二磷
红磷
氧气
锥形瓶
细砂
橡皮塞
玻璃管、气球
氮气
红磷
稀有气体等
氧气
氮气
五氧化二磷
稀有气体等
反应后物质（或物体）
反应前物质（或物体）
锥形瓶
细砂
橡皮塞
玻璃管、气球
实验分析
4. 结论：
参加反应的______和____的质量等于反应后生成的__________的质量。
红磷
氧气
五氧化二磷
气球：调节气压；玻璃管：引燃红磷；
防止红磷燃烧时容器底受热不均，导致仪器炸裂；
燃烧放热气球体积膨胀，存在向上的浮力。
红磷燃烧装置中“玻璃管+气球”
装置作用是什么？
瓶底细沙的作用？
需要冷却到室温后再称量的原因？
请思考以下问题，在红磷燃烧
前后质量的测定中，
问题1
问题2
问题3
方案二
铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量总和的测定
1. 现象：
2. 表达式：
3.称量结果：
(1)溶液由 色变为 色。
蓝
浅绿
(2)铁钉表面有____色物质生成。
红
＝
m前 m后
铁 + 硫酸铜 → 铜 + 硫酸亚铁
Fe CuSO4 Cu FeSO4
197.5
实验分析
参加反应的___和_______的质量总和等于反应后生成的_________和___的质量。
铁
硫酸铜
硫酸亚铁
铜
4.结论：
实验方案 方案一 方案二
实验现象
反应前后总质量关系
分析
剧烈燃烧，产生大量白烟，放热（气球先膨胀后缩小）
铁钉表面产生红色物质，溶液颜色逐渐变浅（由蓝色变为浅绿色）
参加反应的白磷和氧气的质量总和等于反应后生成的五氧化二磷的质量。
参加反应的铁和硫酸铜的质量总和等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和。
小结
相等
相等
反应前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。
质量守恒定律
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
4、实验结论
为什么化学反应前后的物质的质量总和相等？
试用分子、原子的观点解释质量守恒的原因。
想一想：
反 应
容器
1、磷与氧气
P2O5
反应后
反应前
从上图，分子、原子、元素在化学反应前后是否有变化？
原子数目
原子质量
原子种类
微观
物质总质量
元素种类
不
变
　
物质的种类
分子的种类
改变
可能
改变
分子数目
元素的化合价
宏观
化学反应前后
5、质量守恒定律解释
反应前
P2O5
反应后
质量守恒定律的原因
②根据质量守恒定律，3L H2和1L N2反应后一定生成4L NH3 ( )
①水结成冰前后质量保持不变，符合质量守恒定律 ( )
6、质量守恒定律的应用
×
×
1.质量守恒定律是一切化学反应必须遵守的一个定律， 但物理变化不属于此定律；
1.判断下列说法是否正确
2.质量守恒定律研究的仅是指“质量”，不能任意
扩展到体积等其他物理量。
理解质量守恒定律应注意：
2. 6克碳在20克纯氧气中燃烧 ，充分反应后，有4克氧气剩余，参加反应的氧气的质量是（ ）克，生成的二氧化碳的质量是（ ）克
3.若a克磷与b克氧气恰好完全反应，则反应后生成
五氧化二磷的质量为 克。
22
16
a+b
“参加反应的各物质质量”，指已“消耗”的质量，
不参加反应的物质不计入在内。
理解质量守恒定律应注意：
7、质量“不守恒”的实验分析
盐酸和碳酸钠粉末反应前后质量的测定
实验现象：
固体粉末溶解，有大量的气泡产生；
碳酸钠 + 盐酸 氯化钠 + 水 + 二氧化碳
Na2CO3 + HCl NaCl + H2O + CO2
反应原理：
天平指针向右倾斜（变轻）
天平平衡情况：
方案三
如何解释？
气体
镁条燃烧前后质量的测定
镁 + 氧气
氧化镁
点燃
Mg + O2
MgO
点燃
实验现象：
发出耀眼的白光、放出大量的热，生成白色固体，同时还有白烟产生。
实验原理：
天平？
方案四
如何解释？
气体（未称）
坩埚钳有氧化镁，随白烟跑走部分氧化镁。
结果质量总和变小！
你会解释吗？
石蜡+氧气
二氧化碳+水
点燃
气体
玻义耳是近代化学的奠基人，但是在探究反应前后
物质的质量实验中，为什么他与真理失之交臂？
探究质量守恒定律需要注意什么？
8、交流反思
波义耳的实验(1673年)
波义耳的实验(1673年)
Hg + O2 HgO
波义耳的实验(1673年)
拉瓦锡的实验(1777年)
HgO Hg + O2
敞口容器
密闭容器
失败
成功
如果用有气体参加或生成的反应验证质量守恒定律要在密闭体系中进行。
m前 m后
＝
反应前
反应后
>
m前____ m后
反应前
密闭体系
开放体系
反应后
9、把握质量守恒定律应注意几点
1、只有化学变化才遵守质量守恒定律，物理物理变化不用质量守恒定律解释！
2 、“总和”意味着把各种状态的反应物和生成物都算在内。如肉眼看不见的气体也应考虑。
3、 “参加”，意味着没有参加反应（剩余）的物质的质量不能算在内。
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
化学反应
原子数目没有增减
原子种类没有改变
原子质量没有变化
推测一些物质的组成
进行有关的计算
解释一些实验事实
内容
定义
原因
原因
应用
应用
质量守恒定律
质量守恒定律
参加化学反应的各物质
生成的各物质的质量总和
的质量总和等于反应后
小结
小结：
课堂精练
(1)、下列实验(天平未画出)能够直接用于验证质量守恒定律的是( )
D
不对. Fe + O2 Fe3O4 ，反应后生成的四氧化三铁的质量等于参加反应的铁丝和氧气的质量之和
点燃
(2)、铁丝在氧气中燃烧，生成的黑色固体比铁丝还重，这一反应不符合质量守恒定律，对吗？
(4)、反应A+B=C+D中，已知2克A和5克B参加了反应，生成了4克C，则有____克D生成。
3
A + B = C + D
2 g 5g 4g
（3）、“法轮功”邪教组织的头目李洪志说，他发功 能使铝发生化学反应，变成铜和金，此说法对否？
错。根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类保持不变
（6）、将25 g氯酸钾和1g二氧化锰的混合物加热至完全分解，得到残余固体质量为14 g，则产生氧气____g。
（5）、6g的碳在充足的氧气中燃烧，生成二氧化碳22 g ，则有____g 的氧气参加反应。
16
12
(7)、 O2+2SO2=2X,X的化学式为_________
SO3
（9）、潜水艇中可用过氧化钠做氧源，其化学方程式为：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + X,根据质量守恒定律，您认为X的化学式为________
O2
（8) 、若N2 + O2 2A,则A的化学式_____
放电
NO
“水变含碳元素的高价的汽油、柴油，经济收入惊人，技术转让，请有识之士加盟。”同学们，假如你是老板，你是否会加盟呢？请谈一谈你的想法？
廣而告之
重难点
1.知道化学方程式的定义，了解化学方程式表示的意义。
2.会从质、量、数等方面读化学方程式，
并能利用化学方程式求出化学反应中各物质的质量比。
第2课时
氢气在氧气中燃烧生成水的反应可以用以下3种方法表示：
分析上述3种表示方法的优点和缺点，你认为哪种
表示方法最好？
氢气 + 氧气 水
点燃
点燃
2H2 + O2 2H2O
宏观
微观
符号
二、化学方程式
木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的反应可以用文字表示为
碳
点燃
二氧化碳
+
氧气
“
和
”
“
反应条件
”
“
生成
”
反应物
生成物
1.文字表达式的意义和读法
读做：碳和氧气在点燃的条件下反应，生成二氧化碳。
2.化学方程式及含义
用化学式表示化学反应的式子，叫做化学方程式。
1.质的含义（物质变化）:表明了反应物、生成物和
反应条件。
反应物
生成物
意义：碳和氧气在点燃的条件下反应，生成二氧化碳。
反应条件
C + O2 ══ CO2
点燃
微粒个数比 1 ： 1 ： 1
意义：
每 1 个碳原子与 1 个氧分子反应，生成 1 个二氧化碳分子。
2.量的含义（微粒变化）：表明了反应中各粒子的相对数量关系(即粒子数之比)。
C + O2 ══ CO2
点燃
12
16×2
12+16×2
质量比 12 ： 32 ： 44
3.量的含义（质量变化）：表明了反应中各物质的
质量关系(即各物质之间的质量比)。
意义：每12份质量的与32份质量的氧气完全反应，生成44份质量的二氧化碳。
质量比 = 计量数×相对分子质量之比
质量守恒定律
C + O2 ══ CO2
点燃
质的方面
（宏观上）表示反应物、生成物和反应条件
微观上表明反应物和生成物之间的微粒个数比
宏观上表明反应物和生成物之间的质量比
C + O2 ══ CO2
点燃
量的方面
小结：
2H2 + O2 == 2H2O
点燃
练习：你知道化学方程式能提供那些信息？
1、氢气和氧气点燃生成水
2、每两个氢分子与每一个氧分子化合能生成两个水分子
2H2 + O2 == 2H2O
点燃
2×2
32
18×2
3、每4份质量的氢气与每32份质量的氧气反应生成36份质量的水
下列化学反应方程式能提供哪些信息？
课堂精练
1. 根据化学方程式不能获得的信息是( )
A. 该反应中的反应物和生成物
B. 各反应物和生成物的质量比
C. 反应发生所需要的条件
D. 化学反应的快慢
D
③ ag 氢气与bg氧气充分反应,生成水的质量一定等于
( a+b ) g ( )
课堂精练
2. 判断下列说法是否正确：
① 1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成
4.4g二氧化碳( )



② 1.2g碳与4.2g氧气充分反应可生成5.4g
二氧化碳( )
3.质量守恒定律的应用
一、 确定物质的质量或相对分子质量
1.在反应A+B=C中，参加反应的A与B的质量比为5∶4，且生成27g的C，那么参加反应的A的质量为 。
质量之比 = 计量数×相对分子质量 之比
15g
2.在A+3B=2C+2D的反应中，14gA完全反应生成44gC和
18gD，若A的相对分子质量为28，则B的相对分子质量
是 。
32
1.一种作为绿色能源的物质X，其燃烧的化学方程式为：
X＋3O2 === 2CO2＋3H2O，根据质量守恒定律判断X的化学式为（　　）
A．H2 B．CH4 C．CH3OH D．C2H5OH
点燃
D
二、推断化学方程式中某物质的化学式
2.工业上生产硅的重要反应为：
SiO2 + 2C Si + 2X ↑，
则X的化学式为 。
CO2
2．3.2g某物质在氧气中完全燃烧后生成4.4g二氧化碳
和3.6g水。生成的二氧化碳中碳元素的质量为 ；
生成的水中氢元素的质量为： ；
根据题中所给信息和计算结果判断该物质的组成元素有：
。
某物质完全燃烧后生成二氧化碳和水。则对该物质的组成元素中一定含有 元素，可能含
有 元素，判断的依据是： 。
三、确定物质的元素组成
碳、氢
氧
化学反应前后，元素的种类不变
1.2g
0.4g
碳元素、氢元素、氧元素
四、分析化学反应微观示意图
氨气（NH3）是化肥工业的主要原料，也是侯氏制碱法制造纯碱的重要原料。 工业上合成氨的反应可以用下面的微观图来表示：
(1)该反应的化学方程式为 。
(2) 将上述反应的微观图补充完整。
(3)请从微观角度描述你获得的关于化学反应的一个信息：
。
化学反应前后，原子的种类和数目不变
N2 + 3H2 2NH3
在一个密闭的容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定
条件下反应一段时间，测得反应前后各物质的质量如下表：
甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 6 10 40 44
反应后的质量/g 24 待测 56 10
①其中的待测值为 ；②该反应的表达式为 ；
③其基本反应类型为 。
④乙可能是该反应的 。
⑤该反应中甲和丙的质量比为 。
10
丁→甲+丙
分解反应
催化剂
9:8
五、图表数据分析
物 质 X Y Z Q
反应前质量 2 2 24.5 0
反应后质量 待测 16.9 0 9.6
1、在一密闭容器中有X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。
关于该反应的下列说法
中正确的是（　　）
B
2.甲、乙、丙、丁四种物质混合后，在一定的条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如下表所示。下列说法正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
反应前质量分数/% 70 15 6.25 8.75
反应后质量分数/% 35 7.5 48.75 8.75
B
A.丁一定是这个反应的催化剂
B.参加反应的甲和乙的质量之和一定等于生成的丙的质量
C.甲一定是化合物，乙一定是单质
D.该反应可能是分解反应
课堂小结
一、化学方程式的意义
二、质量守恒定律的应用
质的方面
量的方面
确定物质的质量或相对分子质量
确定物质的化学式
确定物质的元素组成
分析化学反应微观示意图
根据质量守恒定律的图表数据分析