5.1 质量守恒定律
情景导入
一天,福尔摩斯和华生在书房里研究一桩案件。此时,福尔摩斯往大烟斗中装烟丝,并将烟斗送入嘴里,点燃烟丝后开始大口大口地吸烟,烟斗上冒出缕缕青烟。华生问:“聪明的福尔摩斯先生,你知道青烟的质量是多少吗 ”聪明的福尔摩斯不假思索地回答:“这容易回答,青烟的质量等于点燃烟丝前烟斗与烟丝的总质量减去烟丝烧完后留在烟斗中灰烬和烟斗的总质量。”
【自主预习】
质量守恒定律的内容→实质→应用。
阅读教材,回答下列问题。
1.托盘天平的使用:使用天平称量干燥的固体药品前,应在两个托盘上各放一张干净的大小相同的纸片,然后把药品放在纸上称量,易潮解的药品必须放在 (如 、 )
里称量,称量物放在 ,砝码放在 ;砝码要用 夹取。
2.提出问题:物质发生化学反应后,总质量是否改变 如果改变是增加还是减少
你的猜想:物质发生化学反应前后,其总质量 ,猜想的依据是 。
3.大量实验证明:参加化学反应的各物质的 , 反应后生成的各物质的 ,这个规律叫作质量守恒定律。
4.为什么物质在发生化学反应前后,各物质的质量总和相等呢 这是因为化学反应的过程,就是参加反应的各物质(反应物)的 而生成其他物质(生成物)的过程,在化学反应中,反应前后 没有改变、 没有增减、 也没有改变。
1.质量守恒定律可应用于 ( )
A.自然界中所有变化B.主要是物理变化
C.主要是化学变化 D.主要是能量变化
2.空气是重要的资源。要制取化肥氯化铵(NH4Cl),可从空气中直接获取作为原料的是 ( )
A.氮气 B.氧气
C.稀有气体 D.二氧化碳
【答案】预学思考
1.玻璃器皿 小烧杯 表面皿 左盘 右盘 镊子
2.不变 化学反应前后元素的种类和质量不变
3.质量总和 等于 质量总和
4.原子重新组合 原子的种类 原子的数目 原子的质量
自学检测
1.C 2.A
【合作探究】
探究质量守恒定律
提出问题:在化学反应中物质的质量会有什么变化呢
你的猜想:(1) ;
(2) ;
(3) 。
实验探究:老师演示实验和自己动手实验,注意观察现象并记录,完成实验报告。
实验名称 反应时的现象 反应前总质量(m1)与 反应后总质量(m2)的关系 反应的文字及符号表达式 结论
铜与氧气反应 m1 (选填“>”“<”或“=”)m2 +
铁与硫酸铜 溶液反应 m1 (选填“>”“<”或“=”)m2 ++
归纳质量守恒定律的内容: 。
实验名称 反应时的现象 反应后天平 是否平衡 反应的文字及 符号表达式 结论
盐酸与碳酸 钠反应 +++
镁条燃烧 +
交流讨论:
你认为实验成功的关键因素是什么 如何改进第三、四次实验装置
。
1.下列现象,能用质量守恒定律解释的是 ( )
A.10 g水变成10 g水蒸气
B.镁条燃烧后,生成白色固体的质量比原来镁条的质量大
C.湿衣服晒干后,质量减小
D.100 mL水与100 mL酒精混合后,总体积小于200 mL
·技巧点拨·
设计实验验证质量守恒定律,要注意对于有气体参加或生成的化学反应,需要在密闭容器中进行;理解质量守恒定律的内容要抓住:(1)“参加”:不参加反应的物质的质量不算;(2)“化学反应”:质量守恒定律解释的是化学变化,物理变化不能用质量守恒定律解释;(3)“质量总和”:参加反应和生成的各物质的质量总和,不能漏任何一种物质。
探究质量守恒的微观原因
根据氢气在氧气中燃烧生成水的微观模型图可以看出,化学反应前后,
不变, 也没有改变,因此参加反应的各物质的质量总和一定等于生成的各物质的质量总和。
2.化学反应前后,一定发生改变的是 ( )
①原子的数目 ②分子的种类 ③元素的种类 ④物质的总质量 ⑤物质的种类 ⑥原子的种类
A.①③④⑥B.①③④⑤⑥
C.①④⑥ D.②⑤
·技巧点拨·
要知道化学反应前后的六个不变、两个一定变、一个可能变:化学反应前后,原子的种类不变,原子的数目不变,原子的质量不变,元素的种类不变,元素的质量不变,各物质的质量总和不变;分子的种类改变,物质的种类改变;分子的数目不一定改变。
【答案】任务驱动一
(1)不变
(2)增大
(3)减小
红色固体逐渐变成黑色固体 = 铁丝表面有红色固体析出 = 反应前总质量等于反应后总质量 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 产生大量的气泡 不平衡 发出耀眼的白光,放出大量的热,产生大量的白烟 不平衡 反应前质量不等于反应后质量
需要称出所有参加反应的物质的总质量和生成的物质的总质量;有气体参加或生成的化学反应需要在密闭容器中进行
跟踪演练
1.B
任务驱动二
原子的种类和数目 原子的质量
跟踪演练
2.D
·学习小助手·
本节课的重点是通过实验探究验证质量守恒定律,得出质量守恒定律的内容,然后通过氢气在氧气中燃烧生成水的微观模拟示意图的分析,从微观的角度得出质量守恒的原因。在实验时要注意天平的使用,设计的实验要简单可行,对于有气体参加或生成的实验需要在密闭的容器中进行。
·导学建议·
通过实验演示和学生动手实验引导学生探究质量守恒定律,能准确描述实验现象,让学生在观察与讨论中解决问题,培养学生科学观察、规范表达和分析问题的能力,学会分析化学反应的微观模拟示意图,树立实事求是、严谨务实的科学态度。