4.2化学反应中的质量关系（课件44页）-2022-2023学年九年级化学上册精品课堂课件（沪教版）

(共44张PPT)
课题1 物质的变化和性质
沪教版 化学（初中）
同步课堂
第2节 化学反应中的质量关系
(共2课时）
学习目标
重点难点
1.通过实验探究，了解质量守恒定律，认识定量研究对化学科学发展的重大作用；
2.会用微粒的观点对质量守恒定律作出解释；
3.能用质量守恒定律解释常见的化学反应中的质量关系。
1.用微粒的观点对质量守恒定律作出解释。
2.用质量守恒定律解释常见的化学反应中的质量关系。
那么，化学反应前后物质的总质量发生变化吗？
物质发生化学变化都有新物质产生，同时还伴随着能量的释放或吸收。
新课引入
1、火柴燃烧后只余下少许灰烬。
2、铜丝片在火焰上加热，表面变黑，质量增大。
化学变化前后物质总质量发生变化吗？
新课引入
新课讲解
拉瓦锡与质量守恒定律
对物质变化要进行定量研究。
本课将通过科学探究来定量认识化学反应中各物质质量之间的关系。
新课讲解
资料链接：质量守恒定律的发现
波义耳的实验(1673年)
拉瓦锡的实验(1777年)
新课讲解
提出问题：
参加化学反应的各物质都发生了变化，并有新物质生成。那么，参加反应的各物质质量总和与反应生成的各物质质量总和相比较，是否发生了变化？
新课讲解
活动与探究
猜想与假设：
1.发生了变化，反应生成的各物质的质量总和大于参加反应的各物质的质量总和。
2.发生了变化，反应生成的各物质的质量总和小于参加反应的各物质的质量总和。
3.没有变化，反应生成的各物质的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和。
你的猜想是什么？
新课讲解
实验结果：金属加热后质量增加了。
1673年，波义耳在一只敞口的容器中加热汞，结果发现反应后质量增加了。
新课讲解
查阅资料
实验结果：反应前后物质的总质量相等。
1777年，拉瓦锡在密封容器中研究氧化汞的分解与生成实验，结果发现反应后质量不变。
法国化学家拉瓦锡
新课讲解
查阅资料
（蓝色溶液 ） （蓝色沉淀）
硫酸铜 + 氢氧化钠
CuSO4 NaOH Na2SO4 Cu(OH)2
实验探究1：氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应
硫酸钠 + 氢氧化铜
新课讲解
产生蓝色沉淀；溶液蓝色逐渐变浅；总质量不变（天平仍然保持平衡）。
结 论：
反应前后，物质的总质量相等。
新课讲解
实验1现象：
碳酸钙 + 盐酸 → 氯化钙 + 二氧化碳 + 水
CaCO3 HCl CaCl2 CO2 H2O
有气体放出
新课讲解
实验探究2：碳酸钙与盐酸反应
实验2现象：
锥形瓶内有大量气泡产生；石灰石逐渐减少；活塞向上移动；总质量不变（天平仍然保持平衡 ）。
结 论：
反应前后，物质的总质量相等。
新课讲解
结论和反思
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。（质量守恒定律）
质量守恒定律注意点：
①“参加”：研究的是参加反应的那部分质量；
②“化学反应”：不适用物理变化；
③“质量”：只有质量守恒，体积等其他方面不一定守恒；
④“总和”：守恒的是总质量而不是单个的物质质量。
新课讲解
1、实验中要注意哪些问题？
如：有气体参加或有气体生成的化学反应用来验证质量守恒定律时，整个装置必须密闭。
2、从化学变化的本质如何解释得到的结论？
化学变化的实质就是原子的重新组合。
分解　 重新组合　　 构成
分子-----→原子--------→新分子-----→新物质
交流与讨论
新课讲解
你能用物质由微粒构成的观点对质量守恒定律作出解释吗？请以金属镁和氧气的反应为例说明。
新课讲解
交流与讨论
氧原子：2 氧原子：2
镁原子：2 镁原子：2
+
Mg
Mg
O
O
O
O
Mg
Mg
原子数
24×2+16×2=80 2×(24+16)=80
相对质量
原子数：氧原子：2
镁原子：2
氧原子：2
镁原子：2
相对质量：24×2＋16×2=80
2×（24 ＋16 ）=80
参加反应的各物质质量总和
反应生成的各物质质量总和
化学反应前后
原子数目、原子种类、原子质量
原子数目、原子种类、原子质量
都不 变
微观分析
新课讲解
②三不变：原子种类、数目、质量不变；
质量守恒定律的微观本质：
①过程：分子分解成原子，原子重新组合成新分子；
③一变：分子种类改变。
新课讲解
化学反应前后
Before and after chemical reaction
微观
宏观
六个不变
两个一定改变
两个可能不变
化学反应前后
物质总质量
元素质量
元素种类
物质的种类
分子的种类
元素化合价
原子种类
原子数目
原子质量
分子数目
归纳小结
归纳小结
例1.（2022年江苏省扬州市中考）北京冬奥会火种灯使用化合物X作燃料，其燃烧反应方程式为 。
推断X的化学式是（ ）
A．C3H8 B．C3H6
C．C2H6O2 D．C3H8O3
典例精讲
【答案】A
【解析】化学反应前后原子种类和数目不变，根据化学方程式推断物质的化学式。由化学方程式知，反应前有10个氧原子，反应后有3个碳原子、8个氢原子、10个氧原子，根据化学反应前后原子种类和数目不变，则每个X分子由3个碳原子和8个氢原子构成，所以X的化学式为：C3H8。故选A。
典例精讲
例2.（2022年安徽省中考）我国科研人员将二氧化碳高效合成为可供微生物直接利用的物质X，合成过程中主要物质向转化的微现示意图如下、下列说法错误的是（ ）
A．催化剂提高了合成效率
B．X的化学式为CH2O
C．CO2合成的过程中伴随能量变化
D．一定有含氢元素的物质参与合成反应
典例精讲
【答案】B
【解析】A、根据题意可知，催化剂能提高合成效率，故选项说法正确；B、根据微观示意图可知，X的化学式为C2H4O2，故选项说法错误；C、CO2合成的过程中有新物质生成，伴随能量变化，故选项说法正确；D、根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，该反应中生成物只有一种且含有氢元素，因此一定有含氢元素的物质参与合成反应，故选项说法正确。故选：B。
典例精讲
例3.【2022湖南邵阳中考】把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得各物质的质量如下表所示，下列说法正确的是（ ）
A. x的值是25
B. 乙一定是催化剂
C. 甲和丁都是反应物
D. 反应中，甲与丙发生改变的质量比是14：33
典例精讲
【答案】A
【解析】A、x =7+10+28+37-14-10-33=25，故选项正确；B、乙反应前后质量不变，可能为催化剂或没有参与反应，故选项错误；C、甲反应后质量增加，为生成物；丁质量减少，是反应物，故选项错误；D、反应中的甲、丙发生改变的质量比是:（14g-7g）：（33g-28g）=7：5，故选项错误。故选A.。
典例精讲
例4.【2022湖南常德】一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是（ ）
A. x的值是31 B. 甲、丁的相对分子质量之比可能为7：11
C. 丁可能为单质 D. 反应中消耗甲和乙的质量比为7：4
典例精讲
典例精讲
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故20+20+20+20=13+16+20+x，x=31，反应后，甲的质量减小，甲是反应物，乙的质量减小，乙是反应物，丙的质量不变，丙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，丁的质量增加，丁是生成物。A、由分析可知，x的值是31，不符合题意；B、参加反应的甲和生成丁的质量比为：（20-13）：（31-20）=7:11，如果甲、丁的化学计量数之比为1:1，则甲、丁的相对分子质量之比为7：11，不符合题意；C、甲、乙是反应物，丁是生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，丁一定由两种或两种以上元素组成，丁一定是化合物，符合题意；D、反应中消耗甲和乙的质量比为：（20-13）：（20-16）=7:4，不符合题意。故选C。
例5.【2022湖北黄冈等中考】2021年我国科学家在实验室中首次实现了从二氧化碳到淀粉的人工合成。其中第一步反应的微观示意图如图所示，下列有关说法错误的是（ ）
A. 甲、乙、丙、丁都属于化合物 B. 反应生成丙与丁的分子个数比为1：1
C. 参加反应的甲与乙的质量比为22： 3 D. 该反应为缓解温室效应提供了新途径
典例精讲
【答案】A
【解析】由微观反应示意图可知，甲是CO2；乙是H2；丙是CH4O；丁是H2O；
该反应是由二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成CH4O和水，化学方程
式为CO2+3H2 CH4O+H2O。A、甲是CO2；乙是H2；丙是CH4O；丁是
H2O；甲、丙、丁均是由两种或两种以上元素组成的纯净物，是化合物，乙是
单质，符合题意；B、由化学方程式可知，反应生成丙与丁的分子个数比为1：1，
不符合题意；C、由化学方程式可知，参加反应的甲与乙的质量比为44：6=22：3，
不符合题意；D、二氧化碳是造成温室效应的主要原因。该反应的反应物中有二
氧化碳，因此该设计为缓解温室效应提供了新途径，不符合题意。故选A。
典例精讲
例6.（2021·宁夏中考真题）科学家近年来在“甲烷一二氧化碳重整和Ni基催化剂”的研究方面取得突破。图是甲烷与二氧化碳反应的微观示意图，下列说法不正确的是（ ）
A.丙物质是CO
B.反应前后各元素的化合价均不变
C.参加反应的甲和乙的质量比为4:11
D.生成物中的两种分子的个数比为1:1
典例精讲
【答案】B
【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物
中含C、H、O的个数分别是2、4、2，生成物中含C、H、O的个数分别是0、4、0，
故生成物中还应含2个C、2个O，故丙物质是一氧化碳，该反应的化学方程式为：
,不符合题意；B、甲烷中碳元素显-4价，氢元素显+1价，二氧
化碳中碳元素显+4价，氧元素显-2价，一氧化碳中碳元素显+2价，氧元素显-2价，
氢气中氢元素的化合价为0，故碳元素和氢元素的化合价发生了改变，符合题意；
C、参加反应的甲和乙的质量比为：16:44=4:11，不符合题意；D、生成物中的两种
分子的个数比为：2:2=1:1，不符合题意。故选B。
典例精讲
例7．（2020河南省卷）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
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类、个数及质量不变，反应物中含Na、Cl、H、O，没有N元素，无法生成NaNO3。故选D。
D
典例精讲
1.（2022呼和浩特市第二中学二模）下列实验能够直接用于
验证质量守恒定律的是（ ）
B
达标检测
2. （2021·湖南湘潭）根据如下微观示意图分析，下列结论正确的是（ ）
A．反应前后原子种类不变
B．丙物质的相对分子质量是18g
C．参加反应的甲与乙分子个数比为1：1
D．反应前后各元素的化合价均不变
C
达标检测
3．（2021·天津）将16g纯净物R在足量氧气中完全燃烧，生成44g二氧化碳和36g水。下列判断正确的是（ ）
A．R只含碳、氢元素
B．消耗氧气32g
C．R含碳、氢、氧三种元素
D．R中碳元素的质量分数为70%
A
达标检测
C
例3（2021·河北省卷）利用催化剂将废气中的二氧化碳转化为燃料X，是实现“碳中和”的路径之一，该反应的化学方程式为CO2＋3H2 X＋H2O，X的化学式为（ ）
A．CO B．CH4
C．CH3OH D．C2H5OH
-
达标检测
A
5. （2021·黑龙江中考真题）密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，
在一定条件下发生化学反应，测得反应前后有关数据如下：
关于此反应说法正确的是（ ）
A．该反应是分解反应 B．物质乙一定是该反应的催化剂
C．待测数值是14 D．反应中甲与丙变化的质量比4∶7
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 6 2 14 35
反应后质量/g 待测 2 22 13
达标检测
1.下列现象能用质量守恒定律解释的是（ ）
A.水结冰前后质量不变
B.1升芝麻和1升大米混合，总体积小于2升
C.在降温加压的条件下，氧气变为淡蓝色液体
D.氧化钙与水反应生成氢氧化钙，反应前后物质的总质量不变
D
【达标测评】
6．在一定密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下
物质 X Y Z Q
反应前质量 2 2 84 5
反应后质量 待测 24 0 14
求反应后X的质量 ,该反应属于 反应.
55
分解
达标检测
1.完成配套练习册；
2.预习组成物质的化学元素。
达标检测
谢 谢！