化學第五單元

化學反應的定量關系

5.1質量守恒定律“水變含碳元素的高價的汽油、柴油，經濟收入驚人，技術轉讓，請有識之士加盟。”同學們，假如你是老板，你是否會加盟呢？請談一談你的想法？廣而告之鐵絲燃燒后,質量會變大,所以化學反應后質量是變大的.木材燃燒完后,只剩下灰,所以化學反應后質量是變小的.小明小東這是真的嗎？學習目標1、通過實驗探究，認識質量守恒定律.2、熟練掌握質量守恒定律的內容，記住化學反應前后“六不變、兩變、兩可能變”。3、學會運用質量守恒定律解釋和解決一些化學現象和問題。4、認識化學是一門以實驗為基礎的科學“遙想公瑾當年，小喬初嫁了。雄姿英發，羽扇綸巾，談笑間，檣櫓灰飛煙滅”。赤壁之火使曹軍百萬雄師化為灰燼。滿江的人船怎么就成了一堆灰呢？它的質量為什么減小了呢？情境導入隱藏著什么秘密？質量守恒定律發展簡史1756年，將錫放在密閉的容器里煅燒，生成白色的氧化錫，但容器和容器里的物質總質量，在煅燒前后并沒有發生變。1774年，將45份質量的氧化汞加熱分解；得到了41.5份質量的汞和3.5份質量的氧氣，反應前后各物質的質量總和沒有改變。反應前后質量不變反應前后質量不變羅蒙諾索夫拉瓦錫物質發生化學變化的前后，參加反應的各物質的質量總和會等于生成的各物質的質量總和嗎？大于?等于?小于?猜想與假設提出問題收集證據獲得結論反思與評價表達與交流科學探究的基本環節化學反應前后物質質量的關系探究問題當物質發生化學反應時，參加反應的物質的質量總和與生成物的質量總和有什么關系.你的預測①反應前物質的總質量與反應后物質的總質量相等.②反應前物質的總質量與反應后物質的總質量沒有明顯聯系.實驗方案（1）銅+氧氣

加熱

氧化銅

（Cu）（O2）

（CuO）實驗方案（2）鐵+硫酸銅

銅+硫酸亞鐵（Fe）（CuSO4）

（Cu）（FeSO4）實驗用品之常駐嘉賓——天平托盤天平電子天平化學反應前后物質質量的關系實驗原理銅+氧氣

加熱

氧化銅

（Cu）（O2）

（CuO）實驗步驟①將銅粉平鋪于錐形瓶的底部。把上端系有小氣球的玻璃導管插入單孔橡膠塞，用橡膠塞塞緊錐形瓶口。②將裝置放在天平上稱量，記錄所稱的質量m1。③將錐形瓶置于陶土網上，用酒精燈加熱，觀察實驗現象。④反應一段時間后停止加熱，待裝置冷卻后再次稱量，記錄所稱的質量m2。實驗儀器與材料銅粉、電子天平、酒精燈、錐形瓶、單孔橡膠塞、氣球。質量守恒定律知識點探究實驗一

銅與氧氣反應

銅粉由紅色逐漸變成黑色，錐形瓶連接的氣球膨脹，冷卻后，氣球收縮至反應前狀態。

銅與氧氣反應前物質的總質量與反應后物質的總質量相等

現象：結論：文字表達式：點擊播放銅+氧氣氧化銅加熱想一想：保證反應在密閉體系中進行氣球的作用是什么？橡膠塞的作用是什么？調節裝置內的壓強如果沒有它們，實驗可能出現哪些結果？銅粉與氧氣反應，錐形瓶內氣體減少，外界空氣會進入集氣瓶，導致化學反應前后質量不相等。討論一下為什么要將小氣球系在錐形瓶口？準確測定反應前后物質質量的關系確保不會有其他的物質參與進反應排除其他影響因素確保測量前后錐形瓶內空間密閉所用措施用小氣球系在單孔橡膠塞導管上，并塞緊橡膠塞。酒精燈加熱時錐形瓶內氣壓上升可能情況瓶內氣壓過大，頂開錐形瓶上橡膠塞。所用措施用小氣球來平衡錐形瓶內外氣壓為什么不直接使用橡膠塞。實驗方案——鐵與硫酸銅反應實驗原理鐵+硫酸銅

銅+硫酸亞鐵

（Fe）（CuSO4）

（Cu）（FeSO4）實驗步驟①在錐形瓶中加入用砂紙打磨干凈的鐵絲，小心的放入盛有硫酸銅溶液的小試管，塞好橡膠塞。②將裝置放在天平上稱量，記錄所稱的質量m1。③取下錐形瓶并將其傾斜，使小試管中的硫酸銅溶液進入錐形瓶，觀察實驗現象。④反應一段時間再次稱量，記錄所稱的質量m2。實驗儀器與材料鐵絲、硫酸銅溶液、電子天平、試管、錐形瓶、橡膠塞。探究實驗二

鐵釘跟硫酸銅溶液反應前后質量的測定點擊播放

鐵釘表面后紅色物質析出，反應前后質量相同。反應前后，質量沒有發生變化。鐵+硫酸銅→硫酸亞鐵+銅現象：結論：文字表達式：硫酸銅硫酸亞鐵錐形瓶

橡皮塞水等鐵結論：參加反應的___和_______的質量總和等于反應后生成的_________和___的質量。鐵硫酸銅硫酸亞鐵銅銅反應后物質（或物體）反應前物質（或物體）水等錐形瓶

橡皮塞硫酸銅鐵硫酸亞鐵銅實驗分析反應前總質量反應后總質量＝生成的硫酸亞鐵生成的銅硫酸銅鐵參加反應的鐵未參加反應的鐵裝置裝置水水未參加反應的鐵參加反應的硫酸銅對比思考參加反應的各物質質量總和等于反應生成的各物質質量總和。參加反應的總質量反應生成的總質量鐵+硫酸銅銅+硫酸亞鐵（溶液）（溶液）（固體）（固體）通過上面兩個實驗你能得到什么結論？

參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。這個規律就叫質量守恒定律。物質發生化學反應前后，總質量不變。質量守恒定律參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。一、概念二、要點詮釋①

質量守恒定律適用于一切化學反應。②

運用這一定律時，不能遺漏任一反應物或生成物，尤其是氣體。③

在驗證質量守恒定律時，對于有氣體參加或有氣體生成的反應，都必須在密閉容器中進行。①質量②化學反應是一切化學反應必須遵守的定律，只適用于化學變化。③參加④總和只強調“質量”，不包括“體積”。不能漏掉氣體物質指真正參加反應的那一部分物質，反應物如果有剩余，剩余部分不能計算在內。實驗鹽酸與碳酸鈉粉末反應前后質量的測定反應原理碳酸鈉+鹽酸氯化鈉+水+二氧化碳(Na2CO3)(HCl)(NaCl)(H2O)(CO2)想一想：你預計這個反應前后的稱量結果會有什么變化?在小燒杯中加入碳酸鈉，再小心地放入盛有鹽酸的小試管，將裝置放在天平上，記錄所稱的質量。取下小燒杯并將其傾斜，使小試管中的鹽酸進入小燒杯，觀察現象。反應一段時間后再次稱量。比較反應前后的稱量結果。注意觀察：1.燒杯中鹽酸與碳酸鈉粉末反應的現象；2.化學反應前后質量的變化情況。探究實驗三

鹽酸和碳酸鈉溶液反應前后質量的測定

產生大量氣泡

，天平示數減小。

生成物的質量小于反應物的質量。點擊播放現象：結論：文字表達式：碳酸鈉+鹽酸→氯化鈉+水+二氧化碳質量守恒定律討論一下實驗得出結論：反應后物質總質量小于反應前物質總質量質量守恒定律難道錯了嗎？那當然~不

可

能！強調運用這一定律時，不能遺漏任一反應物或生成物尤其是氣體。上述化學實驗發生時，生成物中有二氧化碳生成且由于實驗沒有在密閉容器內進行，二氧化碳逸散到空氣中。導致實驗結束后生成物的質量小于參加反應的反應物質量。分析鹽酸+碳酸鈉→氯化鈉+水+二氧化碳HClNa2CO3NaClH2OCO2開放體系氣體逸出m1m2＞m1=m2+生成二氧化碳質量實驗鎂條燃燒前后質量的測定反應原理想一想：你預計這個反應前后的稱量結果會有什么變化?鎂+氧氣

氧化鎂(Mg)(O2)(MgO)點燃取一根用砂紙打磨干凈的長鎂條和一個陶土網，將它們一起放在天平上稱量，記錄所稱的質量。在陶土網上方將鎂條點燃，觀察現象。將鎂條燃燒后的產物與陶土網一起放在天平上稱量，比較反應前后的稱量結果。注意觀察：1.鎂條燃燒的現象；2.化學反應前后質量的變化情況。探究實驗四

鎂帶燃燒前后質量的測定

劇烈燃燒，發出耀眼白光，生成白色固體物質生成物的質量大于反應物的質量

鎂+氧氣→氧化鎂點燃點擊播放現象：結論：文字表達式：質量守恒定律質量守恒定律的驗證m1＞m2m1＜m2合

理【提示】

實驗3鹽酸+碳酸鈉氯化鈉+水+二氧化碳

實驗4

鎂+氧氣氧化鎂

實驗3、4均有氣體參與，實驗未在密閉容器中進行。點燃【思考】

為什么會出現生成物的質量大于或小于反應物的質量這些情況？這兩個反應到底遵守不遵守質量守恒定律呢？所有的化學反應均遵守質量守恒定律。實驗結論參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。質量守恒定律只適用于化學變化，物理變化不能用質量守恒定律解釋！守恒的是“總質量”，即“參加反應的各反應物的總質量”和“生成物的總質量”如沉淀、氣體等都應考慮進去。“參加”，意味著沒有參加反應（剩余）的物質的質量不能算在內。你是否認同小明的想法？1、根據質量守恒定律，2L氫氣和1L氧氣反應能生成3L水。2、冰融化成水質量不變，原來這個過程符合質量守恒定律。3、3克碳與8克氧氣恰好完全反應，生成11克二氧化碳，那么3克碳與10克氧氣充分反應，生成二氧化碳的質量是13克。

特別提醒（1）質量守恒定律是一切化學反應必須遵守的一個定律，但物理變化不屬于此定律；（2）質量守恒定律研究的僅是指“質量”，不能任意擴展到其他物理量；（3）守恒的數量是“總質量”，不是部分反應物和生成物的質量。拓寬視野---化學史

我知道質量守恒定律的發現史拉瓦錫眾多科學家的探究曼萊1912年英國化學家曼萊做了精確度極高的實驗，反應前后質量之差小于一千萬分之一。這個差別在實驗誤差范圍之內，因此科學家一致承認了這一定律。1777年，法國拉瓦錫利用當時比較精確的稱量儀器證明了此定律.質量守恒定律定性研究----定量研究----理論依據波義耳羅蒙諾索夫……質量守恒定律的微觀解釋為什么物質在發生化學反應前后，各物質的質量總和相等呢？究其原因從微觀的角度來探究化學反應究竟是怎樣發生的？從微觀的角度來探索化學反應中質量守恒的原因？知識前提物質是由微觀粒子構成的、分子是由原子構成的。化學變化過程中，是分子的種類發生了改變。下面將以電解水這個反應為例，進行微觀探究。化學反應的實質：為什么化學反應前后的各物質的質量總和相等呢？化學變化中原子種類數目質量質量守恒“三不變”H2O＋H2O2探微求真OHHOHHOHH+OHH通電水分解生成氫氣和氧氣質量守恒定律的微觀解釋從微觀的角度來看化學反應中為什么質量守恒？水分子是由氫氣氧氣分子破裂得到的氫、氧原子重新組合而成的。實例分子破裂成原子、原子重新組合形成分子。氫、氧原子種類不變推論化學反應前后氫、氧原子數目不變氫、氧原子質量不變氫氧元素種類不變水的總質量不變氫氧元素質量不變原子種類不變化學反應前后原子數目不變原子質量不變元素種類不變物質總質量不變元素質量不變微觀宏觀原子的種類原子的數目元素的質量原子的質量物質的種類投籃小游戲物質的總質量元素的種類分子的種類一定不變分子的數目可能變一定變H2OH2+O2

H2+Cl2

HCl

例

通常情況下，下列能實現“1+1=2”這一結果的是（）。A．1毫升酒精加1毫升水得到2毫升酒精的水溶液B．1克酒精加1克水得到2克酒精的水溶液C．1克碳酸鈉溶液加1克稀鹽酸得到2克水溶液D．1克過氧化氫溶液加1克二氧化錳得到2克混合物B課堂練習結合質量守恒定律解釋現象素養考點1

例

將一定質量的a，b，c，d四種物質放入一密閉容器中，在一定條件下反應一段時間后，測得各物質的質量如表：下列有關說法正確的是（）A.a和b是反應物

B.x=3.2C.該反應屬于分解反應

D.d一定是催化劑C質量守恒定律定律的表格分析題素養考點2

課堂練習例

在化學變化中，下列說法正確的是（）。①原子的種類、元素的種類、分子的種類均不變。②原子的數目、分子的數目均不變。③原子的質量、元素的質量、物質的總質量均不變。④原子核的種類、數量、質量均不變。A．①②B．①③ C．③④D．②④C直接考查化學變化前后的“變”與“不變”素養考點3

課堂練習例

關于化學方程式4P+5O2===2P2O5的理解，正確的是（）。A．反應前后分子總數保持不變。 B．該反應的反應物是五氧化二磷。 C．每四份質量的磷和五份質量的氧氣完全反應。D．在點燃的條件下，磷和氧氣反應生成五氧化二磷。化學方程式D點燃素養考點4

課堂練習①③⑥基礎鞏固題從微觀角度分析，在化學反應前后一定不變的是

（選填序號）。

①原子種類②分子種類③原子數目④分子質量⑤分子數目⑥原子質量C2．某有機物與氧氣充分反應，有機物+氧氣→二氧化碳+水，則該有機物一定含有的元素是(

)。A．C、OB．H、OC．C、HD．C、H、O基礎鞏固題3.紅磷在密閉容器(含有空氣)內燃燒，磷+氧氣→五氧化二