课题 1 质量守恒定律（35张PPT）

(共35张PPT)
第五单元　化学方程式
课题1　质量守恒定律
一、质量守恒定律
1.实验探究：
方案一：红磷燃烧前后质量的测定。
(1)实验现象。
燃烧
白烟
膨胀
变小
平衡
(2)文字表达式：________________________。
(3)实验结论：红磷燃烧前后各物质的质量总和___变化(填“有”或“无”)。
方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定。
(1)实验现象。
①铁钉表面出现_________，溶液颜色由_____变为_______。
②最后天平仍_____。
(2)文字表达式：_______________________。
(3)结论：铁钉与硫酸铜溶液反应前后各物质的质量总和___变化(填“有”或“无”)。
磷+氧气 五氧化二磷
无
红色物质
蓝色
浅绿色
平衡
铁+硫酸铜→铜+硫酸亚铁
点燃
无
2.概念：_____________的各物质的质量总和，等于反应后
_____的各物质的质量总和。
3.补充实验：
(1)盐酸与碳酸钠粉末的反应。
①实验现象：溶液中有_____产生，天平_________。
②现象分析：反应_______________________。
(2)镁条的燃烧。
①实验现象：发出___________，生成_________，放出热量；反应完成后，天平_______。
②现象分析：镁条燃烧消耗_____并产生___________。
参加化学反应
生成
气泡
失去平衡
产生的气体逸散到空气中
耀眼的白光
白色固体
不平衡
氧气
大量的白烟
4.质量守恒的原因：
(1)化学反应的实质。
参加反应的各物质(反应物)的_____重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。
(2)质量守恒定律的微观解释。
在化学反应中，反应前后原子的_____没有改变，_____没有增减，原子的_____也没有改变。
原子
种类
数目
质量
【微点拨】
化学反应前后分子的种类发生了改变，分子的数目可能改变也可能不变。
二、化学方程式
1.概念：用_______来表示化学反应的式子。
2.意义：
(1)质的方面：表示_______、_______和_________。
(2)量的方面。
①宏观：表示反应物、生成物各物质的_______。
②微观：表示反应物、生成物各物质之间的粒子_______。
化学式
反应物
生成物
反应条件
质量比
个数比
1.判断正误：
(1)100 g冰融化变成100 g水符合质量守恒定律。( )
提示：100 g冰融化变成100 g水这一变化前后质量虽然相等，但发生的是物理变化，不能用质量守恒定律来解释。
(2)铁燃烧后生成四氧化三铁的质量大于铁的质量，所以不符合质量守恒定律。( )
提示：任何化学反应都遵循质量守恒定律，因为有氧气参加，所以生成氧化镁的质量大于镁的质量。
×
×
(3)化学变化中原子的种类与数目不发生改变。( )
提示：化学反应是原子的重新组合过程，化学反应前后原子的种类与数目不变。
(4)根据化学方程式可以判断该反应的反应物、生成物及反应条件。( )
提示：化学方程式宏观上可以表示反应物、生成物及反应条件。
√
√
2.在化学反应A+B====C+D中，已知80 g A与24 g B恰好完全反应生成42 g C，则生成D的质量为(　　)
A.56 g B.62 g
C.52 g D.60 g
【解析】选B。根据质量守恒定律反应物的质量和等于生成物的质量和，所以生成D的质量为80 g+24 g-42 g=62 g。
3.NH4ClO4(高氯酸铵)可用作火箭推进剂，当它发生分解反应时，不能生成的物质是(　　)
A.CO2 B.Cl2
C.O2 D.N2
【解析】选A。反应前后元素的种类保持不变，反应前有H、N、Cl、O 4种元素，则生成物中只能有这4种元素。
4.有关化学方程式2H2+O2 2H2O的说法不正确的是(　　)
A.氢气和氧气在点燃条件下生成水
B.参加反应的氢气与氧气的质量和等于生成水的质量
C.每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子
D.每2 g氢气和1 g氧气反应生成2 g水
【解析】选D。化学方程式宏观上能表示反应物、生成物及反应条件；微观上能表示各物质间的粒子关系。D是从质量方面解释化学方程式表示的意义，化学式前的数字表示物质之间的微粒个数比，不是质量比。
点燃
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要点一 质量守恒定律的解读
1.概念解读：
(1)“参加反应”的含义。
“参加反应”的物质质量是指参与了化学反应的物质质量，不能把“参加反应”的物质理解成反应物，化学反应中会存在反应物过量的问题。如2 g氢气与8 g氧气充分反应后，有1 g氢气剩余，则生成水的质量是9 g。
(2)“质量总和”的含义。
一些反应可能有气体参加，也可能有气体或沉淀生成，应用质量守恒定律时，各状态的物质都要包括，不能遗漏。如铁丝燃烧后看似固体质量增加，但实际上没有计算参加反应的氧气的质量。
2.特别提醒：
(1)质量守恒定律只能解释化学变化不能解释物理变化。
(2)质量守恒是物质的“质量”守恒，而非“体积”守恒。
【示范题1】下列有关对质量守恒定律的理解，正确的是(　　)
A.将5 g铁和5 g铜混合加热后，物质的总质量为10 g，遵循质量守恒定律
B.化学反应前后分子的总数一定不会发生变化
C.5 g硫和5 g氧气完全反应后，生成物质量为10 g
D.镁条燃烧后质量增加，不遵循质量守恒定律
【解析】选C。质量守恒定律的适用范围为化学变化，A发生的不是化学变化，错误；化学反应前后分子的总数可能会发生变化，B错误；镁条燃烧后质量增加，是因为没有计算参加反应氧气的质量，应该为镁条的质量与参加反应氧气的质量和等于生成氧化镁的质量，遵循质量守恒定律，D错误；C正确。
【习题备选】如图是某反应过程的微观示意图，“ ”与“ ”分别表示不同元素的原子。图中X处的粒子示意图是(　　)
【解析】选C。本题考查质量守恒定律。根据化学反应前后原
子的种类和数目不变，观察微观示意图可知反应前有4个
原子，反应后有6个 原子和2个 原子，因此X中应含有2个
原子和2个 原子，故C符合题意。
要点二 质量守恒定律的探究
如图是红磷燃烧前后质量的测定，结合实验，回答下列问题：
1.上述实验中锥形瓶上方玻璃管管口处小气球的作用是什么？
提示：红磷燃烧放出热量，锥形瓶内气体膨胀，会导致瓶内压强增大，如不系小气球可能会使橡胶塞弹出，从而导致实验失败。
2.上述实验中，锥形瓶瓶底为何铺一层细沙？
提示：红磷燃烧会放出大量的热，不铺细沙易使锥形瓶瓶底炸裂。
3.分析上述实验思考：有气体参加或生成的反应，在探究质量守恒定律时，应注意什么问题？
提示：为使结果准确，应让反应在密闭容器中进行。
【示范题2】某班同学按下图所示的实验探究质量守恒定律。
(1)同学们先按图1的方式实验，将盐酸加到碳酸钠粉末中。该实验中，大家进行了两次称量，有四个小组得到下列数据，其中有问题的两组数据是______________(填序号)。
A B C D
盐酸加入Na2CO3
粉末前称量/g 85.3 82.8 84.8 86.5
盐酸加入Na2CO3
粉末后称量/g 85.3 80.6 83.2 87.8
(2)同学们又按照图2的方式实验，当天平平衡后，挤压胶头滴管逐滴滴入盐酸，最终天平的状态是________________(填序号)。(提示：NaOH溶液能与CO2反应生成Na2CO3)
A.左盘高 B.右盘高 C.保持平衡
该实验中通过化学反应新生成了的物质有_______(填序号)。
A.HCl　　　B.CO2　　　C.Na2CO3　　　D.NaOH
【解析】本题考查探究质量守恒定律的实验操作和应用质量守恒定律分析表格数据的能力。
(1)图1实验在敞口容器中进行，由于生成的二氧化碳气体逸出，装置的质量会变小，故A和D两组数据有问题。
(2)图2实验在密闭容器中进行，故反应前后装置的质量不变化；Na2CO3与盐酸反应会生成二氧化碳，生成的二氧化碳会与氢氧化钠反应生成碳酸钠。
答案：(1)A、D　(2)C　B、C
【归纳总结】质量守恒定律的实验探究方法
1.药品选择：若在敞口容器中进行，需要选择化学反应现象明显且没有气体生成的药品，通过对比实验得出结论。
2.实验装置要求：如果所选的化学反应中有气体参加或生成，则应该在密闭容器中进行。
3.实验现象分析：
应从以下三个方面重点关注：
(1)化学反应的现象。
通过观察化学反应现象，确认肯定发生了反应。
(2)天平的平衡状况。
通过观察天平是否平衡，说明化学反应前后的质量变化情况。
(3)对现象的反思。
如果反应后天平不平衡，分析现象并对现象进行解释，如反应中是否有气体逸散，外界物质是否参与反应，用气球收集气体是否有浮力等因素。
【习题备选】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_______
_________________________________。
【解析】(1)实验观察到A、C中气球的大小不同，主要原因是白磷燃烧消耗瓶内的氧气，生成固体五氧化二磷，使瓶内压强减小，小于外界气压，在大气压的作用下，C中气球变小，A中压强等于外界大气压，所以A、C中气球大小不同。(2)根据质量守恒定律，参加反应的白磷的质量和氧气的质量总和等于生成的五氧化二磷的质量，故天平仍然平衡。
答案：(1)白磷燃烧消耗瓶内的氧气，生成固体五氧化二磷，使瓶内压强减小，小于外界气压，在大气压的作用下，C中气球变小，A中压强等于外界大气压，所以A、C中气球大小不同
(2)参加反应(或消耗或反应掉)的白磷的质量和氧气的质量总和等于生成的五氧化二磷的质量
1.请结合质量守恒定律的实质，从宏观和微观角度将下表填完整。
提示：化学反应的实质是原子的重新组合过程，化学反应前后原子的种类与数目都不变，原子的质量不变，元素的种类不变，物质的总质量不变，而分子的种类与物质的种类一定变，分子的数目可能变。
2.从下面化学方程式中我们能获得哪些信息，请将答案填写在下图空白中。
提示：由化学方程式“2H2+O2 2H2O”可知反应条件为点燃，反应物是H2与O2，生成物是H2O，各物质的分子个数比为2∶1∶2，各物质的质量比为(2×2)∶32∶(2×18)=1∶8∶9，该反应属于化合反应。
点燃
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