2024年鲁科版九年级上册化学学科导学案 编写：初三化学教研组 2025.03.21
5.1 化学反应中的质量守恒
【学习目标】
1. 掌握质量守恒定律，能够运用质量守恒定律解释相关问题；
2. 能够从微观角度归纳质量守恒定律的含义，并解释质量守恒定律。
【学习重点】
1. 通过实验探究验证质量守恒定律，并能解释常见的化学反应中的质量关系；
2. 能分别从宏观和微粒的观点，认识质量守恒定律的本质，并对其做出解释。
【学习难点】
1. 通过从微观角度和宏观角度分别解释质量守恒定律，并能熟练应用质量守恒定律解决相关问题。
【自主学习】
一、质量守恒定律
1. 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。
2. 质量守恒定律的实验验证
（1）稀盐酸和大理石反应前后质量的测定
①实验原理的文字表达式：_____________________________；符号表达式：______________________________。
②实验现象：_____________________________，若装置密封，则质量________；若装置敞口，则质量________。
③实验反思：若装置未密封，质量发生变化的原因是___________________________________________________。
④实验结论：反应前后各物质的质量总和________，即_________________________________________________。
（2）氢氧化钠和硫酸铜反应前后质量的测定
①实验原理的文字表达式：_____________________________；符号表达式：______________________________。
②实验现象：_____________________________，反应前后的质量________。
③实验结论：反应前后各物质的质量总和________，即_________________________________________________。
（3）白磷和氧气反应前后质量的测定
①实验原理的文字表达式：_____________________________；符号表达式：______________________________。
②实验现象：_____________________________，若装置密封，则质量________；若装置敞口，则质量________。
③实验反思：若装置未密封，质量发生变化的原因是___________________________________________________。
④实验结论：反应前后各物质的质量总和________，即_________________________________________________。
3. 质量守恒定律的几点注意
（1）质量守恒定律只能解释__________不能解释物理变化。
（2）凡参加反应的物质，都要计入反应物的总质量。如果反应物过量，过量部分__________参加化学反应，其过量部分的质量__________计入反应物的总质量。特别注意，充分反应＝__________≠__________。
（3）不能遗漏参加反应的__________、反应后生成的__________及__________。
（4）质量守恒是物质的“__________”守恒，而非“体积”守恒。
二、质量守恒定律的微观解释
1. 质量守恒定律的微观解释：化学反应的过程，就是原子的__________的过程。即在化学反应前后__________没有变化，__________没有增减，__________没有改变，所以化学反应前后，各物质的质量总和必然相等。
2. 从宏观和微观角度把握质量守恒定律
（1）六个不变
①微观上，_______________不变；宏观上，_______________不变。
②微观上，_______________不变；宏观上，_______________不变。
③微观上，_______________不变；宏观上，_______________不变。
（2）两个可能变：微观上，_______________可能变；宏观上，_______________可能变。
（3）两个一定变：微观上，_______________一定变；宏观上，_______________一定变。
【课堂探究】
探究点一：质量守恒定律
1. 过氧化氢分解的质量与生成的水和氧气的质量有什么关系呢？小丽同学用如下3个图示表示过氧化氢分解生成水和氧气的反应，你认为哪个图示是正确的？为什么？
（1）
（2）
（3）
2. 物质发生化学变化，你推测反应物的质量同生成物的质量之间究竟存在什么关系？如何设计实验来检验你的推测是否正确？
观察实验，完成下列实验报告，并回答下列问题：
3. 质量守恒定律
（1）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，这个规律叫作_______________。
（2）质量守恒定律的几点注意
①质量守恒定律只能解释__________不能解释物理变化。
②凡参加反应的物质，都要计入反应物的总质量。如果反应物过量，过量部分__________参加化学反应，其过量部分的质量__________计入反应物的总质量。特别注意，充分反应＝__________≠__________。
③不能遗漏参加反应的__________、反应后生成的__________及__________。
④质量守恒是物质的“__________”守恒，而非“体积”守恒。
例1 某同学用如图所示实验装置对质量守恒定律进行探究，请回答下列问题。
（1）反应前，托盘天平的指针指向刻度盘的中间；两种物质反应后，托盘天平的指针_______（填“发生”或“不发生”）偏转。
（2）你认为该同学的探究活动能否验证质量守恒定律？________。
（3）如果你进行该探究活动，装置不变，你选用什么药品？______________________________________________。药品不变，你如何改进装置？________________________________________________________。
4. 充分反应、完全反应、全部反应、恰好反应之间的关系
（1）充分反应＝__________≠__________（恰好反应）！
（2）完全反应指的是全部_______的反应完，不一定_______反应完。充分反应和完全反应常与“______________”相联系。即：肯定_______有一种反应物耗尽而无剩余，其余的反应物可能无剩余、也可能过量。
（3）对于两种及以上反应物参与的反应，完全反应_______全部反应（恰好反应）；
对于分解反应，只有_______反应物，充分反应_______完全反应_______全部反应_______恰好反应。
例2 判断下列说法是否正确。若错误，请注明原因。
（1）根据质量守恒定律可知10 g NaCl加入10 g H2O中可得到20 g盐水。
（2）Al燃烧后增加的质量等于参加反应的O2的质量。
（3）H2O2和烧杯共重200 g，等完全分解所后质量仍为200 g。
（4）根据质量守恒定律可知15 g C和15 g O2完全反应生成30 g CO2。
（5）蒸发液态空气所得各气体的质量总和等于液态空气的质量，这有力地证实了质量守恒定律。
（6）电解100 g H2O，完全分解后，得到是H2和O2一定是100g。
5. 反应物过量时质量守恒定律的应用
（1）a g A物质与b g B物质恰好反应完，生成c g C物质，则______________。
（2）a g A物质与b g B物质恰好反应完，生成c g C物质和d g D物质，则______________。
（3）a g A物质完全分解生成b g B物质和c g C物质，则______________。
（4）若a g A物质与b g B物质完全反应，生成c g C物质，剩余d g A物质，则只有_______g A物质参与反应。
例3 现有m g H2O2溶液跟n g MnO2混合，完全反应后，称量剩余液体和固体物质的总质量是a g，求生成O2的质量为多少克。
例4 已知3 g C与8 g O2恰好燃烧完毕，可以得到多少克CO2？现有15 g C放在24 g O2中完全燃烧，可以得到多少克CO2？
例5 把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入一个密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下表。分析回答下列问题。
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 4.0 2.0 3.0 2.0
反应后的质量/g 1.2 x 2.4 5.4
（1）表中的x是多少？根据计算结果，能说明什么问题？
（2）哪几种物质参加了反应？该反应的生成物是什么？该反应是化合反应吗？
（3）参加反应的物质的质量比是多少？
（4）物质丙是单质还是化合物？
探究点二：质量守恒定律的微观解释
1. 请从微观和宏观两方面归纳在化学变化过程中，有哪些方面一定不变，哪些方面可能改变，哪些方面一定改变。
微观 宏观
六个不变
两个一定变
两个可能变
2. 质量守恒定律的微观解释：化学反应的过程，就是原子的__________的过程。即在化学反应前后__________没有变化，__________没有增减，__________没有改变，所以化学反应前后，各物质的质量总和必然相等。
例6 推测一些物质的组成。
（1）植物的光合作用可表示为：水+二氧化碳→淀粉+氧气，由此推断淀粉中一定含有________元素，可能含有___元素。
（2）某化学反应可表示为：二氧化碳+水→M+氧气，根据以上信息，下列关于M组成的说法中正确的是（ ）
A. 一定含有C、H元素，可能含有O元素 B. 只含有C、H元素
C. 含有C、H、O三种元素 D. 无法确定
例7 实验室常用燃烧的方法测定有机物的组成。3.0 g某有机物完全燃烧后生成4.4 g CO2和1.8 g H2O。判断该有机物由哪些元素组成，并计算3.0 g该有机物中各种元素的质量。
例8 已知2个高锰酸钾分子（KMnO4）分解后得到1个锰酸钾分子（K2MnO4）、1个氧分子（O2）和1个A物质的分子，写出A物质的化学式。
例9 已知某化学反应如图表示，回答下列问题。
（1）该化学反应中，参加反应的和与反应后生成的各微粒的个数比为__________。
（2）该化学反应是否遵循质量守恒定律？
（3）该化学反应的生成物是纯净物还是混合物？
【知能提升】
一、选择题
1. 最早传播和用文字记载并使人们普遍接受质量守恒定律的科学家是（ ）
A. 拉瓦锡 B. 波义耳 C. 汤姆森 D. 卢瑟福
2. 宣传科学，揭露伪科学，是中学生的义务。从科学的角度分析，下列信息中合理的是（ ）
A. 燃放鞭炮，能驱鬼降魔，对空气不会造成污染
B. 某机构声称发明了一种催化剂，可使水变成燃油
C. 普通的水由“大师”点化便成为“圣水”，饮之可逢凶化吉
D. 原子弹的爆炸，是利用了原子核变化时放出的巨大能量
3. 下列说法正确的是（ ）
A. 5 g酒精溶解在55 g水中形成60 g溶液，这符合质量守恒定律
B. 细铁丝在氧气中燃烧，生成物质量比细铁丝大，这个反应不遵守质量守恒定律
C. 2 L氢气和1 L氧气点燃后，可生成3 L水
D. 完全电解10 g水得到的氢气和氧气的质量之和仍是10 g
4. 在化学反应前后，肯定不会变化的是（ ）
①原子的数目；②分子的数目；③元素的种类；④物质的质量总和；⑤物质的种类；⑥物质的体积；⑦物质的状态
A. ②④⑤ B. ①③④ C. ①③④⑥ D. ①③⑦
5. 以下对实验的相关分析，错误的是（ ）
A. 过滤液体时发现滤液浑浊，可能的原因是滤纸破损
B. 给固体加热时，试管口略向下倾斜，以免冷凝水回流到热的试管底部使其炸裂
C. 在测定空气里氧气的含量实验中，若弹簧夹没夹紧会造成所测得的氧气含量偏低
D. 在利用红磷燃烧验证质量守恒定律的实验中，若红磷量不足不会影响实验结果
6. 现有m g H2O2溶液跟2 g MnO2混合，完全反应后剩余液体和固体物质的总质量是n g，则生成O2的质量是（ ）
A. g B. g C. g D. g
7. 生活中有时发生把亚硝酸钠误当食盐的中毒事件，确保食品安全的警钟再次敲响。亚硝酸钠（NaNO2）外观与食盐极相似，有咸味，区别它们的有效方法是隔绝空气加热，没有明显变化的是食盐，能分解放出刺激性气味气体的是亚硝酸钠，此气体可能是（ ）
A. SO2 B. NH3 C. N2 D. NO2
8. 某反应的微观示意图如图（一种小球代表一种元素的原子），下列说法错误的是（ ）
A. 该反应中共有三种元素 B. 该反应的本质是原子的重新组合
C. 图中反应物都是化合物 D. 该反应前后分子的种类发生改变
第8题图 第9题图
9. 我国科学家研究出碳化钼负载金原子的催化体系，使CO和H2O在120 ℃下发生反应，其微观过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 图中仅有1种金属元素的原子 B. 反应前后分子种类、数目均不变
C. 金原子对CO起吸附催化作用 D. 反应的化学表达式为CO + H2O → H2 + CO2
10. “神舟七号”太空舱利用NiFe2O4将航天员呼出的CO2转化为O2，而NiFe2O4的质量和化学性质在化学反应前后都不发生变化。该过程中NiFe2O4是（ ）
A. 生成物 B. 反应物 C. 催化剂 D. 氧化剂
11. 一定质量的某物质充分燃烧，消耗了64 g O2，同时只生成44 g CO2和36 g H2O，则该物质中（ ）
A. 只含有碳元素 B. 只含有氢元素 C. 只含有碳、氢两种元素 D. 含有碳、氢、氧三种元素
12. 某纯净物3 g在氧气中完全燃烧，生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水。下列说法不正确的是（ ）
A. 该纯净物中含有C、H元素，不含O元素 B. 该反应中O2和CO2的质量比为14:11
C. 该反应中O2和H2O的分子数之比为7:6 D. 该纯净物中C、H原子的个数比为1:4
13. 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分数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 甲物质一定是该反应的催化剂
B. 反应后x的数值为6%
C. 该反应是化合反应
D. 反应中乙与丁的质量变化之比为8:9
14. 如下图是某反应前后分子种类变化的微观示意图。下列说法正确的是（ ）
A. 反应前后分子个数不变 B. 反应中涉及到3种氧化物
C. 反应中甲、乙分子个数比为1:1 D. 丙的相对分子质量为64
15. 将20 g H2、O2和N2的混合气体点燃，完全反应后生成18 g H2O，则剩余气体不可能是（ ）
A. N2和H2 B. O2和N2 C. 2 g N2 D. H2、O2和N2
16. 蜡烛（足量）在如图甲所示密封集气瓶内燃烧至熄火，测得瓶内氧气体积分数的变化如图乙所示。下列判断不正确的是（ ）
A. 蜡烛刚进入集气瓶内比在空气中燃烧更剧烈 B. 过程中瓶内物质总质量不断增加
C. 瓶内氧气体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧 D. 蜡烛熄灭后瓶内已知的气体除了CO2还有氧气
二、非选择题
17. 如图所示，它是通过测定红磷燃烧前后质量的变化来探究质量守恒定律。试回答：
（1）红磷燃烧时可观察到的现象是____________________，实验中观察气球的变化是_______________；
（2）锥形瓶底部放一层细沙的目的是____________________________________；
（3）待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，天平的指针_________（填“偏左”“偏右”或“在分度盘中央”），该实验说明______________________________________________________________________。
18. 在用白磷（白磷与红磷组成相同，着火点为40 ℃）探究质量守恒定律的实验中，晓涵同学将橡皮塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，并引燃白磷，实验过程如下图所示。请回答下列问题。
（1）实验观察到A、C中气球的大小不同，用理化知识解释产生此现象的原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）将C再次放到天平上称量，天平仍然平衡，在此化学反应中，从具体的反应物和生成物分析天平平衡的原因是________________________________________________________________________________________________。
19. 请用质量守恒定律有关的知识来回答下列问题。
（1）铜粉在空气中加热后，生成物的质量要比原来铜粉质量________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（2）将10 g A和足量B混合加热至恰好完全反应，生成8 g C和4 g D，则B的质最为________。
（3）将蔗糖隔绝空气加热只得到黑色的炭和水，则可知蔗糖中含有的元素是________（写符号），推断的依据是_________________________________________________________________________________________________。
20. 小秋同学在复习质量守恒定律时，回忆了老师做的图中几个演示实验：
（1）在实验I中，实验过程中可观察到的现象是_____________________________________________。发生反应的文字表达式为_____________________________。
（2）在实验II中，锥形瓶中物质的总质量随时间的变化关系正确的是_____（填字母）。
（3）在实验III结束后，天平指针向右偏，原因是_____________________________________________________。
（4）在实验I、II、III中，遵守质量守恒定律的是________（填“I”、“II”或“III”），从原子的角度说明理由__________________________________________________。
21. 某兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验。
（1）请写出镁条与氧气反应的化学表达式___________________________________。
（2）某兴趣小组实验时，发现镁条完全燃烧后，称量石棉网上的燃烧产物质量比反应前镁条质量大，其主要原因是____________________________________________________________________________________________。
（3）探究化学反应前后物质的总质量关系时，如反应过程中有气体参加或生成，需要在___________容器中进行。
（4）兴趣小组按如图装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有一些黄色固体。兴趣小组针对黄色固体的成分进行研究。
【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】
①氧化镁为白色固体；
②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁（化学式为Mg3N2）固体；
③氮化镁可与水反应生成氨气，氨气极易溶于水形成氨水；
④氨水能使酚酞试液变红。
【作出猜想】黄色固体为氮化镁。
【实验探究】如图取燃烧产物于烧杯中，加入适量水，然后用大烧杯罩住。
【实验现象】__________________________________________________________________________________。
【实验结论】黄色固体为氮化镁。
【反思交流】
①空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，由此可见镁更容易和氧气反应。根据你所学过的知识，作出合理的解释：____________________________________________________。
②如果用图1装置（气密性良好）和药品（足量）测定空气中氧气含量，该实验所测得的氧气体积分数________（填“大于”、“小于”或“等于”）。
③请从微观角度解释在发生化学反应前后各物质的质量总和相等：______________________________________。
【拓展延伸】人们对燃烧的认识是不断发展的，通过镁在空气中的燃烧实验，你对于燃烧的条件又有怎样新的认识？________________________________________________________________________________________________。
5.1 化学反应中的质量守恒 第1页（共10页）(共25张PPT)
鲁科版九年级化学上册
第五单元 定量研究化学反应
第一节 化学反应中的质量守恒
新课导入
2024年5月3日，我国发射嫦娥六号探测器。火箭的第三级推进器中常用液氢为燃料，液氧为助燃剂。如果加入的液氧量不够，后果不堪设想。请同学们计算：如果火箭携带了70吨液氢，那么需要多少吨液氧才能保证这些液氢完全燃烧呢？
质量守恒定律
一
过氧化氢分解的质量与生成的水和氧气的质量有什么关系呢？小丽同学用如下3个图示表示过氧化氢分解生成水和氧气的反应，你认为哪个图示是正确的？为什么？
+
+
+
旧分子
新分子
原子
分裂
重新组合
个数没有变
种类没有变
质量呢？
参加化学反应的反应物的质量总和
参加化学反应的生成物的质量总和
分解的过氧化氢的质量
生成的水和氧气的质量
根据你的推测，我们需要设计实验来检验推测是否正确。如何设计实验来检验你的推测是否正确？
首先要确定一个容易发生的化学反应作为研究对象；
其次要考虑怎样测量反应前后的物质质量；
还要考虑怎样使反应发生、在哪里发生，需要哪些仪器、药品等。
Who
How
How
Where
What
参加化学反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之和。
猜想假设
提出问题
物质发生化学变化，反应物的质量同生成物的质量之间究竟存在什么关系？
探究化学反应前后物质的质量有无变化
确定一个容易发生的化学反应
铁 + 硫酸铜 铜 + 硫酸亚铁
氢氧化钠 + 硫酸铜 氢氧化铜 + 硫酸钠
白磷 + 氧气 五氧化二磷
盐酸 + 碳酸钙 二氧化碳 + 水 + 氯化钙
点燃
方案一 HCl与大理石反应前后质量的测定
实验原理
盐酸 + 碳酸钙 二氧化碳 + 水 + 氯化钙
化学表达式
文字表达式
HCl + CaCO3 CO2 + H2O + CaCl2
实验现象
固体粉末溶解，有大量的气泡产生。
左边质量减少。
CO2
Why
实验反思
气体从敞口的装置中逸出，因此需改进成密闭容器。
HCl + CaCO3 CO2 + H2O + CaCl2
实验现象
固体粉末溶解，有大量的气泡产生，气球膨胀起来。
天平平衡。
实验结论
反应前后各物质的质量总和相等，
即m(CaCO3) + m(HCl) = m(CaCl2) + m(CO2) + m(H2O)
方案二 NaOH与CuSO4反应前后质量的测定
实验原理
化学表达式
文字表达式
NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4
氢氧化钠 + 硫酸铜 氢氧化铜 + 硫酸钠
实验现象
出现蓝色沉淀。
天平平衡。
Need to be closed
实验结论
反应前后各物质的质量总和相等，
即m(NaOH) + m(CuSO4) = m(Cu(OH)2) + m(Na2SO4)
方案三 白磷与氧气反应前后质量的测定
产生大量白烟，放出热量。
实验原理
化学表达式
文字表达式
实验现象
左边质量增大。
Why
白磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
P + O2 P2O5
点燃
实验反思
O2逸出造成反应前质量减少（反应后m↑），但P2O5白烟小颗粒也会从敞口的装置中逸出，因此需改进成密闭容器。
实验现象
产生大量白烟，放出热量，小气球鼓起，冷却后小气球变瘪。
天平平衡。
实验结论
反应前后各物质的质量总和相等，
即m(P) + m(O2) = m(P2O5)
P + O2 P2O5
点燃
实验结论
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，这个规律叫作质量守恒定律。
注意
①质量守恒定律只能解释化学变化不能解释物理变化。
④质量守恒是物质的“质量”守恒，而非“体积”守恒。
②凡参加反应的物质，都要计入反应物的总质量。如果反应物过量，过量部分并没有参加化学反应，其过量部分的质量不能计入反应物的总质量。充分反应＝完全反应≠全部反应！
③不能遗漏参加反应的气体、反应后生成的气体及沉淀。
1. 在右图中，玻璃管上不套气球，天平仍会平衡吗？为什么？
不平衡，因为白磷与氧气的总质量与生成的五氧化二磷的质量相等，不套上气球有部分五氧化二磷逸到空气中，所以不平衡。
2. 盐酸与大理石反应的实验中不塞上瓶塞，天平仍会平衡吗？为什么？氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应中可以不塞瓶塞吗？
结论：有气体参加(或生成)的化学反应必须在密闭容器中验证质量守恒定律，否则会导致实验结果产生偏差。
不平衡，因为生成的二氧化碳会逸散到空气中，造成反应后物质的质量减小。氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应没有气体生成而逸出，可以不塞瓶塞。
实验思考
（1）反应前，托盘天平的指针指向刻度盘的中间；那么，两种物质反应后，托盘天平的指针_______（填“发生”或“不发生”）偏转。
（2）你认为该同学的探究活动能否验证质量守恒定律？________。
（3）如果你进行该探究活动，装置不变，你选用什么药品？
______________________________________________________________________。
药品不变，你如何改进装置？
______________________________________________________________________。
硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液（或铁和硫酸铜溶液等）
例1 某同学用如图所示实验装置对质量守恒定律进行探究，请回答下列问题。
发生
不能
使用气球或注射器等作为缓冲装置的密闭容器（或其他合理表述或画图等）
例2 判断下列说法是否正确。若错误，请注明原因。
（1）根据质量守恒定律可知10 g NaCl加入10 g H2O中可得到20 g盐水。
（2）Al燃烧后增加的质量等于参加反应的O2的质量。
（3）H2O2和烧杯共重200 g，等完全分解所后质量仍为200 g。
（4）根据质量守恒定律可知15 g C和15 g O2完全反应生成30 g CO2。
（5）蒸发液态空气所得各气体的质量总和等于液态空气的质量，这有力地证实了质量守恒定律。
（6）电解100 g H2O，完全分解后，得到是H2和O2一定是100g。
注意！充分反应＝完全反应≠全部反应（恰好反应）！
完全反应指的是全部该反应的反应完，不一定全部反应完。充分反应和完全反应常与“足量、过量”相联系。即：肯定至少有一种反应物耗尽而无剩余，其余的反应物可能无剩余、也可能过量。
对于两种及以上反应物参与的反应，完全反应≠全部反应（恰好反应）；
对于分解反应，只有一种反应物，充分反应＝完全反应＝全部反应＝恰好反应。
例3 现有m g H2O2溶液跟n g MnO2混合，完全反应后，称量剩余液体和固体物质的总质量是a g，求生成O2的质量为多少克。
H2O2 H2O + O2
MnO2
m全部(H2O2) + m(MnO2) = m余(H2O2) + m(H2O) + m(MnO2) + m(O2)
n g
a g
→
m g
a g A物质与b g B物质恰好反应完，生成c g C物质，则a＋b＝c。
a g A物质与b g B物质恰好反应完，生成c g C物质和d g D物质，则a＋b＝c＋d。
a g A物质完全分解生成b g B物质和c g C物质，则a＝b＋c。
若a g A物质与b g B物质完全反应，生成c g C物质，剩余d g A物质，则a＋b＝c＋d。【也可认为是只有(a－d) g A物质参与反应，则(a－d)＋b＝c】
例4 已知3 g C与8 g O2恰好燃烧完毕，可以得到多少克CO2？现有15 g C放在24 g O2中完全燃烧，可以得到多少克CO2？
解：∵3 g C与8 g O2恰好反应，
根据质量守恒定律，m(CO2)＝3 g＋8 g＝11 g，
∴C与O2完全反应的质量比为3 : 8。
∴15 g C放在24 g O2中燃烧，反应物C过剩。
设有质量为x的C参加了反应，
则x : 24 g＝3 g : 8 g
解得x＝9 g
∴只有9 g C参加了化学反应，
根据质量守恒定律，m(CO2)＝9 g＋24 g＝33 g。
C + O2 CO2
点燃
24 g O2只需要9 g C反应
15 g C需要40 g O2反应
氧气少量＝碳过量
例5 把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入一个密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下表。分析回答下列问题。
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 4.0 2.0 3.0 2.0
反应后的质量/g 1.2 x 2.4 5.4
（2）哪几种物质参加了反应？该反应的生成物是什么？该反应是化合反应吗？
（1）表中的x是多少？根据计算结果，能说明什么问题？
根据质量守恒定律，4.0 g＋2.0 g＋3.0 g＋2.0 g＝1.2 g＋x g＋2.4 g＋5.4 g，
解得x＝2，即：乙物质反应前后质量不变，是催化剂。
根据表中结果，甲、丙、丁三种物质参与反应。甲、丙的质量在减少，说明甲、丙作反应物而消耗；丁的质量在增加，说明在生成丁。故化合反应。
（3）参加反应的物质的质量比是多少？
（4）物质丙是单质还是化合物？
例5 把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入一个密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下表。分析回答下列问题。
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 4.0 2.0 3.0 2.0
反应后的质量/g 1.2 2.0 2.4 5.4
甲物质反应4.0 g－1.2 g＝2.8 g，丙物质反应3.0 g－2.4 g＝0.6 g，
则参加反应的物质的质量比为m(甲) : m(乙)＝2.8 : 0.6＝14 : 3.
质量减少的是反应物，质量增加的是生成物，质量不变的物质可能是催化剂。
根据表中无法推断丙物质所含有的元素种类，因此丙物质可能是单质，也可能是化合物。但是丁物质是化合反应产物，一定是化合物。
质量守恒定律的微观解释
二
化学变化的微观本质
+
过氧化氢分子
氢原子和氧原子
氧分子
分裂
水分子
重新
组合
MnO2
旧分子
新分子
原子
分裂
重新组合
请从微观和宏观两个方面归纳在化学变化过程中，有哪些方面一定不变，哪些方面可能改变，哪些方面一定改变。
微观 宏观
六个不变
两个一定变
两个可能变
为了从宏观和微观两个角度准确理解和把握质量守恒定律，我们可以将化学反应过程归纳为“六个不变，两个一定变，两个可能变”。
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
反应前后物质的总质量不变
分子的种类一定变
物质的种类一定变
分子的数目可能变
元素的化合价可能变
质量守恒定律的微观解释
化学反应的过程，就是原子的重新组合的过程。即在化学反应前后原子的种类没有变化，原子的数目没有增减，原子的质量没有改变，所以化学反应前后，各物质的质量总和必然相等。
例6 推测一些物质的组成。
（1）植物的光合作用可表示为：水+二氧化碳 淀粉+氧气，
由此推断淀粉中一定含有＿＿＿元素，可能含有___元素。
（2）某化学反应可表示为：二氧化碳＋水→M＋氧气，根据以上信息，下列关于M组成的说法中正确的是（ ）
A．一定含有C、H元素，可能含有O元素
B．只含有C、H元素
C．含有C、H、O三种元素
D．无法确定
光照
叶绿素
C、H
O
反应前的元素：C、H、O
反应后已知的元素：O
根据质量守恒定律，元素的种类不会变化，则M一定含有C、H元素，可能含有O元素。
A
例7 实验室常用燃烧的方法测定有机物的组成。3.0 g某有机物完全燃烧后生成4.4 g CO2和1.8 g H2O。判断该有机物由哪些元素组成，并计算3.0 g该有机物中各种元素的质量。
解：根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变。
有机物 ＋ O2
CO2 ＋ H2O
点燃
反应前已知的元素：O；反应后已知的元素：C、H、O，反应后的氧元素可能来自于M和O2，也可能只来自O2。则M一定含有C、H元素，可能含有O元素。我们需要通过计算说明M是否含有O元素。
某元素的质量分数 =
该元素相对原子质量×原子个数
化合物的相对分子质量
×100%
某元素的质量 ＝
物质质量×该元素的质量分数
反应前的C元素来自于M，反应后的C元素来自于CO2，
4.4 g CO2中碳元素的质量为4.4 g××100%＝1.2 g
反应前的H元素来自于M，反应后的H元素来自于H2O，
1.8 g H2O中氢元素的质量为1.8 g××100%＝0.2 g
∴M中含有C、H元素质量和为1.2 g＋0.2 g＝1.4 g＜3.0 g
∴M中含有氧元素，氧元素质量为3.0 g－1.4 g＝1.6 g
∴该有机物中含有碳、氢、氧元素，质量分别为1.2 g、0.2 g和1.6 g。
根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变。
例7 实验室常用燃烧的方法测定有机物的组成。3.0 g某有机物完全燃烧后生成4.4 g CO2和1.8 g H2O。判断该有机物由哪些元素组成，并计算3.0 g该有机物中各种元素的质量。
例8 已知2个高锰酸钾分子(KMnO4)分解后得到1个锰酸钾分子(K2MnO4)、1个氧分子(O2)和1个A物质的分子，写出A物质的化学式。
所以，A物质有1个Mn原子和2个O原子，所以KMnO4的生成物中A物质为二氧化锰，根据它们各自的化合价可写出其化学式为MnO2。
2 KMnO4
1 K2MnO4 ＋ 1 O2 ＋ 1 A
2 K原子
2 Mn原子
8 O原子
2 K原子
1 Mn原子
4 O原子
2 O原子
解：根据质量守恒定律，反应前后原子的数目不变。
点燃
（1）该化学反应中，参加反应的 和 与反应后生成 的各微粒的个数比为＿＿＿＿。
2:1:2
例9 已知某化学反应如图表示，回答下列问题。
（2）该化学反应是否遵循质量守恒定律？
（3）该化学反应的生成物是纯净物还是混合物？
反应前后重复的分子需要划去，因为反应物的过量部分不参与反应。
遵循，所有的化学反应都遵循质量守恒定律，该反应也不例外。
将过量部分（反应前后重复的分子）划去后，生成物只剩下一种分子，故为纯净物。但是，反应后剩下的部分还有过量的 分子，为混合物。
