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第五单元 化学反应的表示
第一节 质量守恒定律
镁条在空气中燃烧，生成的氧化镁的质量是否与镁条的质量相同呢？
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原子怎么会变呢？在化学反应中原子应该是不变的呀？
水被电解了，水分子变了，构成水分子的原子当然也就变啦!
1、水分解生成氧气和氢气反应可用下图表示：
现在要表示氢气和氧气化合生成水的反应，你认为下列图示哪一个更好？
甲
乙
丙
你选择了（ ）。为什么做出这样的选择？
根据你的选择，请推测在化学反应前后，物质的总分质量会发生怎样的变化？（增大、减少或者不变）
丙
不变
2、现在要通过实验来验证自己的推测是否正确，有哪些问题必须思考呢？
1）、首先要确定一个容易发生的化学反应作为研究对象
2）、还要知道如何测定反应前后物质的总质量；尤其是有气体参与或生成的反应，要注意不要让气体溢出或进入，或受到空气的浮力等的影响，保证实验密闭、顺利进行。
3）、怎样使反应发生？
4）、反应在哪里发生？有气体参加或生成的反应必须在什么环境中进行？
5）、需要哪些仪器和药品……
方案一：盐酸和大理石（主要成分CaCO3）反应生成二氧化碳、水和氯化钙
方案二.氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应，生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。
方案三.白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷。
化学反应前后物质的质量有无变化？
1、确定一个化学反应作为研究对象
下列反应可供选择，也可以选择其它的反应。
实验探究
4、得出实验结论：实验证明在化学反应前后，物质的总质量是 （变化的/不变的）。
3、确定实验操作步骤并进行实验，记录实验现象及数据
2、你选择第 个反应作为研究对象，那么所需要的仪器有：
实验步骤和方法 实验现象
称取反应前反应物和反应容器的总质量
5、小组间交流展示：说一说你的实验方案及现象和结论，找一找存在的问题，看谁做得更好。
6、问题：
同学们所获得的实验结论相同吗？
哪种结论是正确的？
导致实验结论错误的原因可能有哪些？
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实验方案 方案三 方案二
实验现象
反应前总质量（g）
反应后总质量（g）
分析
m1
生成蓝色沉淀。
m2
M1
M2
m1＝m2
反应前后总质量相等
M1＝M2
反应前后总质量相等
白磷燃烧产生大量白烟，气球先变大后又缩小
结论：反应前的总质量等于反应后的总质量。
化学反应前后物质的质量有无变化？
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，这个规律就叫质量守恒定律。
质量守恒定律定义：
化学反应前后物质的总质量为什么不变？
化学变化中的最小粒子是原子，从原子入手，讨论原因。
分 子
破裂
原 子
聚集成
新物质
新分子
重新组合
化学反应的过程就是原子重新组合的过程，在化学反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量都没有改变，因此化学反应遵循质量守恒定律。
化学反应前后物质的总质量为什么不变？
化学反应前后
六个不变
两个一定改变
一个可能改变：分子的总数
宏观：物质的种类
微观：分子的种类
宏观
微观
反应物和生成物的总质量
元素种类
原子的种类
原子的数目
原子的质量
可总结为六个不变，两个一定改变，一个可能改变
元素质量
理解和应用质量守恒定律时要注意以下几点：
1、质量守恒定律是一切化学反应必须遵守的一个定律，但物理变化不适用于此定律；
2、质量守恒定律研究的仅是指“质量”，不能任意扩展到其它物理量；
3、守恒的数量是“总质量”，不是部分反应物和生成物的质量；
4、守恒的范围是“参加化学反应的各物质”，没有参加反应的物质，不能计算在内。
有同学做了两个实验：一是氧化汞受热分解生成汞和氧气；二是镁条在氧气中燃烧生成固体氧化镁。他认真收集反应的生成物，并准确称量了这些反应物和生成物的质量，得到数据如下:
实验1 氧化汞1.083g 汞1.003g
实验2 金属镁0.486g 氧化镁0.806g
仔细分析数据后他认为：在实验1中生成物的质量减少了，在实验2中生成物的质量增加了，这两个反应都不符合质量守恒定律。你认为他的看法对吗？
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他的看法不对。解答此题不需要计算。因为一切化学反应都符合质量守恒定律。
定量研究方法是科学研究的重要方法之一。化学家们用定量的方法对化学变化进行研究，发现了许多化学变化的重要规律，质量守恒定律就是其中之一。
那么“定量”与“定性”有何区别呢？
多识一点
定性与定量
光的传播需不需要时间,金子会不会生锈？蚂蚁有没有思维能力？这些都属于定性的问题；光从太阳到达地球需要多长时间？石墨在多高的温度和压强下转化为金刚石？燃烧1L汽油能放出多少热量？这些都属于定量的问题。定性是定量的基础，定量是定性的精确化。定量研究是科学家研究的重要方法之一，它需要精密的计量仪器。1774年，法国科学家拉瓦锡就是依靠比较精密的天平，经过反复测定和分析，发现了质量守恒定律。
问题情境一：
某物质能在空气中燃烧生成二氧化硫和水，则该物质中一定含有的元素是 。
根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变。反应后二氧化硫和水中包含的元素有硫元素、氧元素和氢元素，反应前则也一定有且只有这三种元素组成。燃烧时氧气只能提供氧元素，由此判断该物质中一定含有氢元素和硫元素。那么，生成物中的氧元素是否只有氧气提供呢？不一定。因此可能含有氧元素。
问题情境二：
某化合物4.6g在空气中完全燃烧后生成8.8g二氧化碳和5.4g水，试判断该化合物的元素组成。
根据化学反应前后元素种类不变，我们可以定性地判断出该化合物中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素。与问题一所不同的是，该题提供了三种物质的质量。我们可以通过计算：
碳元素的质量=8.8g×12/44=2.4g，
氢元素的质量=5.4g×2/18=0.6g，
而碳元素和氢元素的质量之和=2.4g+1.6g=3g＜4.6g，定量地判断出化合物中一定含有氧元素，且氧元素的质量为1.6g （4.6g-2.4g-0.6g=1.6g）。
质量守恒定律
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
解决化学反应的相关问题
反应前后原子的种类、数目和质量不变
化学变化
内 容
应 用
适 用
原 因
小 结
1、判断下列说法是否正确？
（1）煤块燃烧后,变成质量小的多得煤灰,说明煤燃烧的反应不符合质量守恒定律。
（2）碳在氧气中燃烧,产生的二氧化碳的质量比参加反应的碳的质量大。
（1）不正确，一切化学反应都符合质量守恒定律,煤燃烧也不例外.生成的CO2跑到空气中去了,剩下的主要是不能燃烧的杂质,因此煤灰的质量要比燃烧前煤的质量小得多.
（2）正确，参加反应的物质不仅有碳，还有氧气。
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2、如果用OCO表示二氧化碳，请你用图示表示出二氧化碳与碳反应生成一氧化碳的化学反应。
OCO C CO CO
C
3.化学反应前后:①物质的化学性质 ② 原子的种类 ③元素的种类 ④分子的数目 ⑤反应物质量总和与生成物质量总和. 其中一定不发生变化的是 ( )
A. ①②③④⑤ B. ①②③⑤
C. ②③⑤ D. ①③④
4.某物质燃烧以后只产生CO2和H2O,说明该物质中一定含_______ 元素,可能含______元素。
C、H
Ｏ
5.绿色植物通过光合作用发生反应:CO2+H2O 淀粉+O2由此可推知淀粉中：（ ）
A.只含Ｃ、Ｈ元素,不含Ｏ元素
B.一定含Ｃ、Ｈ元素，可能含Ｏ元素
C．含Ｃ单质和H2O
D.不能在O２中燃烧
B
6.某可燃气体A与7.2gO2恰好完全反应,生成３.6g H2O和8.8g CO2,则A气体中（ ）
A.一定含C、H元素，不含O元素
B.可能含C、H、O三种元素
C.一定含C、H、O三种元素
D.不能确定
C
7.安全炸药三硝基甘油酯的爆炸方程式为
4C3H5N3O9==12CO2 +10H2O+ 6X+ O2
( 1.) X的化学式是 ______ 。
( 2.）推断X化学式的依据是 _______________。
N2
质量守恒定律
8、为了探索物质在化学变化后的质
量关系，1673年英国科学家波义耳
做了这样一个实验，他将金属放在
密闭的容器里煅烧，然后立即打开
容器盖进行称量，发现反应后的固
体物质质量增加了，该实验导致波义耳未能发现
质量守恒定律。
（1）你认为波义耳所做实验中的反应是否遵循质量守恒定律？
（2）请简要分析导致波义耳未能发现质量守恒定律的原因。
（1）遵循质量守恒定律
（2）容器打开后，有一部分空气进入容器中。
