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5.1质量守恒定律
化学观念：化学观念:学生通过对质量守恒定律的深入探究，进一步强化了化学反应中物质质量守恒的核心观念。他们理解了无论化学反应如何复杂，反应前后的物质总质量始终保持不变，这一规律成为他们分析化学反应、理解化学变化本质的重要基础。同时，质量守恒定律的学习也帮助学生形成了更加系统和全面的化学观念，使他们能够从物质质量的角度去审视和理解化学反应。
科学思维:在探究质量守恒定律的过程中，学生需要运用逻辑推理、实验验证等科学方法，去分析和解决问题。他们通过观察实验现象、记录实验数据、分析实验结果，逐步形成了科学的思维方式。此外，学生还需要学会从已知的信息中推导出未知的结论，这种逆向思维的培养，体他们的科学思维能力得到了显著的提升。
科学探究与实践:学生通过设计实验方案、进行实验操作、观察实验现象、分析实验结果等步骤，亲身经历了科学探究的全过程。这种实践不仅加深了学生对质量守恒定律的理解，还培养了他们的动手能力和实验技能，使他们能够在实践中发现问题、解决问题，从而更加深入地理解和应用化学知识。
科学态度与责任:学生深刻体会到了科学研究的严谨性和真实性。他们学会了尊重实验数据尊重科学事实，不轻易相信未经证实的结论。同时，学生也意识到了自己在科学研究中的责任和使命，他们开始关注化学与日常生活、环境保护等方面的关系，意识到作为未来社会的一员，有责任和义务去保护和合理利用化学资源，促进社会的可持续发展。这种科学态度与责任的培养，将对学生未来的学习和生活产生深远的影响。
一、质量守恒定律
内容： 的各物质的 等于反应后生成的各物质的 。 变化都遵循质量守恒定律。质量守恒定律不适用解释 变化。定律只适用于 守恒，不包括体积守恒、分子数守恒等。
二、用微粒观点解释质量守恒定律
结论：化学反应前后，原子 不变。故化学反应前后各物质的质量总和必然 。
三、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。
四、质量守恒定律的应用
1．解释一些实验现象
2．定性判断物质的元素组成
任务一:分析下图中各物质的化学式，试着总结化学式的概念。
任务一：化学反应前后物质的质量关系
【问题】当物质发生化学反应生成新物质时，参加反应的物质的质量总和与生成物的质量总和有什么关系？
【预测】你的预测： 。
【实验】根据以下实验方案分组进行实验
方案一：铜和氧气反应前后质量测定
（1）实验装置：
（2）反应原理:
（3）实验记录:
实验方案 方案一
实验现象
反应前总质量(m1)
反应后总质量(m2)
（4）分析与结论:分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质，并结合反应前后总质量的关系和物质的变化情况进行讨论。
（5）想一想:气球的作用是什么 橡胶塞的作用是什么 如果没有它们，实验可能出现哪些结果
方案二：铜和氧气反应前后质量测定
（1）实验装置：
（2）反应原理:
（3）实验记录:
实验方案 方案二
实验现象
反应前总质量(m1)
反应后总质量(m2)
（4）分析与结论:分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质，并结合反应前后总质量的关系和物质的变化情况进行讨论。
（5）想一想:气球的作用是什么 橡胶塞的作用是什么 如果没有它们，实验可能出现哪些结果
（6）结论： 。
总结:质量守恒定律:参加化学反应的 总和等于反应后生成的各物质的 。
【实验5-1】:盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定
（1）实验装置：
（2）反应原理: ；
（3）实验现象： ；
（4）实验结论：反应前烧杯中的总质量 反应后烧杯中的总质量。
【实验5-2】:镁条燃烧前后质量的测定
①实验装置:
（2）反应原理： ；
（3）实验现象： ；
（4）实验结论，反应前固体的总质量 反应后固体的总质量。
总结:设计实验验证质量守恒定律时，应注意两点:
(1)实验中必须发生化学变化，而非物理变化。
(2)若反应中有气体参加或生成，必须在 体系中进行实验。
总结本节的概念，梳理概念之间的联系，画出思维导图。
1.在氢气燃烧生成水的反应中，下列一定没有发生改变的是
A．分子种类 B．物质总质量 C．分子个数 D．元素化合价
2.下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A．铁放入硫酸铜溶液中固体质量增加
B．浓盐酸敞口放置一段时间后质量减少
C．镁条燃烧后生成物的质量比镁条的质量大
D．煤燃烧后变成煤灰，煤灰的质量比煤的质量小
3.电解氯化钠的水溶液，生成物中不可能有的物质是
A．H2 B．O2 C．NaOH D．HNO3
4.某化合物与9.6g氧气在点燃的条件下恰好完全反应，生成8.8g二氧化碳和5.4g水，则该化合物的化学式为
A．CH3OH B．C2H5OH
C．CH4 D．C2H6
5.在“A+3B=2C+2D”的反应中，已知28g物质A完全反应生成88g物质C和36g物质D，若A的相对分子质量为28，则物质B的相对分子质量是
A．96 B．48 C．32 D．16
6.在一密闭容器中，有甲，乙，丙，丁四种物质充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下表：下列说法错误的是
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 5 2 20 22
反应后的质量/g 待测 11 28 5
A．甲可能是该反应的催化剂 B．乙，丙变化的质量比为9：8
C．无法判断该反应的反应类型 D．丁物质包含乙，丙中的所有元素
7.某化学兴趣小组同学对质量守恒定律进行实验探究，甲组同学用在空气中燃烧镁带的实验来探究，如图1所示，乙组同学用图2所示装置进行探究。请回答下列问题：
（1）镁带燃烧的化学方程式为 。
（2）甲组同学待镁带燃烧后，称量留在石棉网上固体的质量，发现与反应前镁带的质量相比 （选填“变大”“变小”或“相等”），原因是 。
（3）已知碳酸钠与稀盐酸（化学式为HCl）反应生成氯化钠、水和二氧化碳，写出该反应的化学方程式： 。乙组同学实验现象是：天平 （选填“保持平衡”“向左偏转”或“向右偏转”）。
（4）由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。
①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类
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5.1质量守恒定律
化学观念：化学观念:学生通过对质量守恒定律的深入探究，进一步强化了化学反应中物质质量守恒的核心观念。他们理解了无论化学反应如何复杂，反应前后的物质总质量始终保持不变，这一规律成为他们分析化学反应、理解化学变化本质的重要基础。同时，质量守恒定律的学习也帮助学生形成了更加系统和全面的化学观念，使他们能够从物质质量的角度去审视和理解化学反应。
科学思维:在探究质量守恒定律的过程中，学生需要运用逻辑推理、实验验证等科学方法，去分析和解决问题。他们通过观察实验现象、记录实验数据、分析实验结果，逐步形成了科学的思维方式。此外，学生还需要学会从已知的信息中推导出未知的结论，这种逆向思维的培养，体他们的科学思维能力得到了显著的提升。
科学探究与实践:学生通过设计实验方案、进行实验操作、观察实验现象、分析实验结果等步骤，亲身经历了科学探究的全过程。这种实践不仅加深了学生对质量守恒定律的理解，还培养了他们的动手能力和实验技能，使他们能够在实践中发现问题、解决问题，从而更加深入地理解和应用化学知识。
科学态度与责任:学生深刻体会到了科学研究的严谨性和真实性。他们学会了尊重实验数据尊重科学事实，不轻易相信未经证实的结论。同时，学生也意识到了自己在科学研究中的责任和使命，他们开始关注化学与日常生活、环境保护等方面的关系，意识到作为未来社会的一员，有责任和义务去保护和合理利用化学资源，促进社会的可持续发展。这种科学态度与责任的培养，将对学生未来的学习和生活产生深远的影响。
一、质量守恒定律
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。
任何化学变化都遵循质量守恒定律。质量守恒定律不适用解释物理变化。定律只适用于质量守恒，不包括体积守恒、分子数守恒等。
二、用微粒观点解释质量守恒定律
结论：化学反应前后，原子种类、数目、质量不变。故化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
三、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。
四、质量守恒定律的应用
1．解释一些实验现象
2．定性判断物质的元素组成
任务一:分析下图中各物质的化学式，试着总结化学式的概念。
任务一：化学反应前后物质的质量关系
【问题】当物质发生化学反应生成新物质时，参加反应的物质的质量总和与生成物的质量总和有什么关系？
【预测】你的预测： 。
【答案】①化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量相等;②化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量不相等。
【实验】根据以下实验方案分组进行实验
方案一：铜和氧气反应前后质量测定
（1）实验装置：
（2）反应原理:
（3）实验记录:
实验方案 方案一
实验现象
反应前总质量(m1)
反应后总质量(m2)
（4）分析与结论:分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质，并结合反应前后总质量的关系和物质的变化情况进行讨论。
（5）想一想:气球的作用是什么 橡胶塞的作用是什么 如果没有它们，实验可能出现哪些结果
【答案】；红色粉末逐渐变为黑色，小气球先变鼓后变;如实记录如实记录;反应前的总质量来源于锥形瓶、橡胶寨、气球、未参加反应的铜粉、参加反应的铜粉、空气(氧气、氮气、稀有气体等)，反应后的总质量来源于锥形瓶、橡胶塞、气球、未参加反应的铜粉、反应生成的氧化铜、剩余气体(氮气、稀有气体等)，反应前后总质量不变说明参加反应的铜粉和氧气的总质量等于反应生成的氧化铜的总质量:参加反应的物质总质量反应后生成物总质量;调节装置内的压强;保证反应在密闭体系中进行;铜粉与氧气反应，锥形瓶内气体减少，外界空气会进入集气瓶，导致化学反应前后质量不相等。
方案二：铜和氧气反应前后质量测定
（1）实验装置：
（2）反应原理:
（3）实验记录:
实验方案 方案二
实验现象
反应前总质量(m1)
反应后总质量(m2)
（4）分析与结论:分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质，并结合反应前后总质量的关系和物质的变化情况进行讨论。
（5）想一想:气球的作用是什么 橡胶塞的作用是什么 如果没有它们，实验可能出现哪些结果
（6）结论： 。
【答案】铁+硫酸铜一铜+硫酸亚铁;铁丝表面有红色固体物质析出，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色;如实记录;如实记录;反应前的总质量来源于锥形瓶、胶塞、未参加反应的铁、参加反应的铁、硫酸铜、水，反应后的总质量来源于锥形瓶、橡胶塞、未参加反应的铁、反应生成的铜和硫酸亚铁、水，反应前后总质量不变说明参加反应的铁和硫酸铜的总质量等于反应生成的铜和硫酸亚铁的总质量;参加反应的物质总质量 = 反应后生成物总质量。
总结:质量守恒定律:参加化学反应的 总和等于反应后生成的各物质的 。
【答案】各物质的质量总和;质量总和;
【实验5-1】:盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定
（1）实验装置：
（2）反应原理: ；
（3）实验现象： ；
（4）实验结论：反应前烧杯中的总质量 反应后烧杯中的总质量。
【答案】碳酸钠+盐酸→氯化钠+二氧化碳+水;固体粉末溶解，产生大量气泡，天平向右倾斜 >
【实验5-2】:镁条燃烧前后质量的测定
①实验装置:
（2）反应原理： ；
（3）实验现象： ；
（4）实验结论，反应前固体的总质量 反应后固体的总质量。
总结:设计实验验证质量守恒定律时，应注意两点:
(1)实验中必须发生化学变化，而非物理变化。
(2)若反应中有气体参加或生成，必须在 体系中进行实验。
【答案】；剧烈燃烧、发出耀眼强光、放出大量热、生成白色固体 < 密闭。
总结本节的概念，梳理概念之间的联系，画出思维导图。
1.在氢气燃烧生成水的反应中，下列一定没有发生改变的是
A．分子种类 B．物质总质量 C．分子个数 D．元素化合价
【答案】B
【详解】A、氢气燃烧的反应中，有新物质水生成，所以分子种类一定发生改变，故A错误；B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质总质量一定不变，故B正确；C、氢气燃烧的化学方程式为，反应前分子个数为3，反应后分子个数为2，所以分子个数发生了改变，故C错误；D、氢气燃烧的化学方程式为，氢元素由0价变成+1价，氧元素由0价变成-2价，所以元素的化合价发生了改变，故D错误。故选B。
2.下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A．铁放入硫酸铜溶液中固体质量增加
B．浓盐酸敞口放置一段时间后质量减少
C．镁条燃烧后生成物的质量比镁条的质量大
D．煤燃烧后变成煤灰，煤灰的质量比煤的质量小
【答案】B
【详解】A、铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，56份质量的铁能置换出64份质量的铜，反应后固体质量增加，该反应是化学反应，可用质量守恒定律解释，故A正确；B、浓盐酸具有挥发性，敞口放置一段时间后质量减少，属于物理变化，不可用质量守恒定律解释，故B错误；C、镁条与氧气反应生成氧化镁，参加反应的镁和氧气的质量之和等于生成的氧化镁的质量，燃烧后生成物的质量比镁条的质量大，该反应是化学反应，可用质量守恒定律解释，故C正确；D、煤燃烧生成二氧化碳，属于化学变化，因为其燃烧生成了二氧化碳等气体逸出，故煤灰的质量比煤的质量小，该反应是化学反应，可用质量守恒定律解释，故D正确。故选B。
3.电解氯化钠的水溶液，生成物中不可能有的物质是
A．H2 B．O2 C．NaOH D．HNO3
【答案】D
【详解】电解氯化钠溶液时，生成氢气、氢氧化钠和氯气，当氯化钠消耗完后，电解水生成氢气和氧气，氯化钠溶液中没有氮元素，故不会生成硝酸，故选D。
4.某化合物与9.6g氧气在点燃的条件下恰好完全反应，生成8.8g二氧化碳和5.4g水，则该化合物的化学式为
A．CH3OH B．C2H5OH
C．CH4 D．C2H6
【答案】B
【详解】某化合物与9.6氧气在点燃的条件下恰好完全反应，生成8.8g二氧化碳和5.4g水，根据质量守恒定律，该化合物的质量为：8.8g+5.4g-9.6=4.6g；该化合物中碳元素质量：，氢元素质量：，氧元素质量：4.6g-2.4g-0.6g=1.6g，化合物中含有碳元素、氢元素和氧元素；化合物中碳原子、氢原子、氧原子个数比：，化学式是C2H5OH。
故选B。
5.在“A+3B=2C+2D”的反应中，已知28g物质A完全反应生成88g物质C和36g物质D，若A的相对分子质量为28，则物质B的相对分子质量是
A．96 B．48 C．32 D．16
【答案】C
【详解】根据质量守恒定律可知，参加反应的B的质量为：88g+36g-28g=96g；设B的相对分子质量是x，
解得：x=32
由上述计算可知，C正确。
故选：C。
6.在一密闭容器中，有甲，乙，丙，丁四种物质充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下表：下列说法错误的是
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 5 2 20 22
反应后的质量/g 待测 11 28 5
A．甲可能是该反应的催化剂 B．乙，丙变化的质量比为9：8
C．无法判断该反应的反应类型 D．丁物质包含乙，丙中的所有元素
【答案】C
【分析】根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，由表中数据可知，待测为：5g+2g+20g+22g-11g-28g-5g=5g；反应前后甲的质量不变，则甲可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的物质；反应后乙的质量增加了9g，则乙是生成物；反应后丙的质量增加了8g，则丙也是生成物；反应后丁的质量减少了17g，则丁是反应物；该反应是丁反应生成乙和丙，符合一变多的特征，属于分解反应。
【详解】A、反应前后甲的质量不变，则甲可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的物质，说法正确。B、根分析，乙、丙变化的质量比为9g：8g=9：8，说法正确。C、该反应是丁反应生成乙和丙，符合一变多的特征，属于分解反应，说法错误。D、丁是分解反应的反应物，反应前后元素的种类不变，则丁物质包含乙、丙中的所有元素，说法正确。故选：C。
7.某化学兴趣小组同学对质量守恒定律进行实验探究，甲组同学用在空气中燃烧镁带的实验来探究，如图1所示，乙组同学用图2所示装置进行探究。请回答下列问题：
（1）镁带燃烧的化学方程式为 。
（2）甲组同学待镁带燃烧后，称量留在石棉网上固体的质量，发现与反应前镁带的质量相比 （选填“变大”“变小”或“相等”），原因是 。
（3）已知碳酸钠与稀盐酸（化学式为HCl）反应生成氯化钠、水和二氧化碳，写出该反应的化学方程式： 。乙组同学实验现象是：天平 （选填“保持平衡”“向左偏转”或“向右偏转”）。
（4）由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。
①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类
【答案】 变大 根据质量守恒定律，参加反应的镁的质量与氧气的质量之和等于生成的氧化镁的质量，所以生成的氧化镁的质量大于镁的质量 向右偏转 ①②⑤
【详解】（1）镁带燃烧生成氧化镁，化学方程式为 （注意标注反应条件）；（2）根据质量守恒定律，参加反应的镁的质量与氧气的质量之和等于生成的氧化镁的质量，所以生成的氧化镁的质量大于镁的质量，因此留在石棉网上固体（氧化镁）的质量与反应前镁带的质量相比变大；（3）反应物为碳酸钠与稀盐酸（化学式为HCl），生成物为氯化钠、水和二氧化碳，按照方程中钠的数量进行配平，方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ ；因为反应有气体产生，气体逸出使得反应物物质的总质量小于反应前参与反应的物质的总质量，因此乙组同学实验现象是：天平向右偏转。（4）由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子种类、原子数目和元素种类一定不变，分子种类 、分子数目和物质种类都可能会发生变化，比如氢气燃烧生成水的反应。故选①②⑤。
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