内容正文:
科学 八年级下册
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第3节 化学方程式
第1课时 质量守恒定律与化学方程式
一、质量守恒定律
1.概念: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。这个规律就叫做
质量守恒定律。
2.对概念的理解
(1)质量守恒定律只适用于化学反应,不能用于物理变化。例如,将3g水加热变成3g水蒸气,这一变
化前后质量虽然相等,但这是物理变化,不能说它遵守质量守恒定律。
(2)质量守恒定律指的是“质量守恒”,不包括其他方面的守恒,如对反应物和生成物均是气体的反应来
说,反应前后的总质量守恒,但是其体积却不一定守恒。
(3)质量守恒定律中的第一个“质量”二字,是指“参加”化学反应的反应物的质量,不是所有反应物质量
的任意简单相加。
例如,2g氢气与8g氧气在点燃的条件下,并非生成10g水,而是1g氢气与8g氧气参加反应,生成9g水。
(4)很多化学反应中有气体或沉淀生成,因此“生成的各物质质量总和”包括了固态、液态和气态三种状
态的物质,不能把生成的特别是逸散到空气中的气态物质计算在“总质量”之外而误认为化学反应不遵循质
量守恒定律。
3.实验验证:有气体参加或生成的实验必须在密闭容器里进行。
如:(1)有气体生成的实验没密闭,天平会不平衡(生成的气体逸散到空气中)。
(2)有气体参加的实验没密闭,天平会不平衡(没有称量参加反应的气体)。
4.微观实质
(1)化学反应的实质是在化学反应过程中,参加反应的各物质(反应物)的原子,重新组合而生成其他物
质(生成物)的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为:
分子
分裂
→ 原子
重新组合
→ 分子
聚集
→ 新物质
(2)质量守恒的原因是在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子本身的质量
也没有改变,所以,反应前后的质量总和必然相等。例如,水通电分解生成氢气和氧气,从微观角度看:当水
分子分解时,生成氢原子和氧原子,每两个氢原子结合成一个氢分子,每两个氧原子结合成一个氧分子。
【拓展】 质量守恒定律的延伸和拓展理解:
质量守恒定律要抓住“六个不变”“两个一定变”“两个可能变”。
六个不变
宏观
反应前后的总质量不变
元素的种类不变
元素的质量不变
微观
原子的种类不变
原子的数目不变
原子的质量不变
两个一定变
物质的种类一定变
构成物质的分子种类一定变
两个可能变
分子的总数可能变
元素的化合价可能变
拓展与培优
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例1 下列实验能够用于直接验证质量守恒定律的是 ( )
A. B.
C. D.
【分析】 A.蜡烛和氧气反应生成二氧化碳和水,二氧化碳和水都跑到空气中去了,反应前后天平不平
衡,因此不可以,故选项错误;B.玻璃管与外界相通,红磷燃烧消耗氧气,外界中的氧气会进入锥形瓶,反应
前后天平不平衡,因此不可以,故选项错误;C.此装置生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,没有物质跑出来,反应前
后容器中物质的总质量也不变,故能直接验证质量守恒定律;D.稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸
出,反应后烧杯中的物质质量减少,故不能直接验证。故选C。
例2 在一个密闭容器中放入 M、N、Q、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有
关数据如下表所示,则关于此反应认识不正确的是 ( )
物质 M N Q P
反应前质量/克 18 1 2 32
反应后质量/克 x 26 2 12
A.该变化是分解反应
B.x 的值为13
C.参加反应的 M、P的质量比为1∶4
D.物质Q可能是该反应的催化剂
【分析】 根据质量守恒定律,由表格信息可知反应后N增加了25克,是生成物;Q不变,可能是该反应
的催化剂;P质量减少了20克,是反应物;参加反应的P的质量小于生成物N,所以M为反应物,且反应了5
克,反应后 M的质量x 为13克,该反应由两种物质生成一种物质,为化合反应,参加反应的 M、P的质量比
为5克∶20克=1∶4。
变式训练 甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图所示,下列有关说法错误的是 ( )
A.x 的值是15
B.丙可能是该反应的催化剂
C.该反应是分解反应
D.反应中甲和乙的质量比为4∶1
例3 A物质常用于焊接或切割金属。一定质量的纯净物A和40克的纯净物B在一定条件下按如图
所示过程进行反应,当B物质反应完时,可生成44克C物质和9克D物质。
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(1)参加反应的A物质的质量是 。
(2)A物质中各元素的质量比为 。
【分析】 (1)根据化学反应前后物质的总质量不变,可知A的质量为44克+9克-40克=13克。(2)
由微观示意图可知,B、C、D分别为O2、CO2和H2O。生成物中碳元素的质量为44克×
12×1
44 =12
克,氢元
素的质量为9克×