内容正文:
第五单元 化学方程式
课题1 质量守恒定律
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在一定条件下,反应物发生了化学反应生成新的物质,如镁条燃烧生成氧化镁,水电解产生氢气和氧气,那么反应物与生成物的质量之间究竟存在什么关系呢?化学家从很早便开始关注这个问题。
人教课本上册P92
图5-1 氧化汞受热分解
1744年,拉瓦锡用精确的定量实验研究了氧化汞的分解和合成反应中,各物质质量之间的变化关系。
氧化汞 汞 + 氧气
加热
45.0份 41.5份 3.5份
反应前后各物质的质量总和没有改变。这难道是巧合吗?
45.0 = 41.5 + 3.5
一、质量守恒定律
探究
反应前后物质的质量关系
当物质发生化学反应生成新物质时,反应物的质量总和与生成新物质的质量总和相比较,存在什么关系?
请你在实验中观察和探究以下问题,并结合实验条件思考和做出分析:
(1)反应物和生成物的状态及其他变化;
(2)实验中观察到的质量变化情况。
方案一 在底部铺有细沙的锥形瓶中,放一小堆干燥的红(白)磷。在锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管,在其上端系牢一个小气球,并使玻璃管下端能与红磷接触。将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡,记录所称的质量m1。然后,取下锥形瓶,将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧,并将红磷引燃。待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上,记录所称的质量m2。
图5-2 红磷燃烧前后质量的测定
磷 + 氧气 五氧化二磷
P O2 P2O5
点燃
人教课本上册P92
人教课本上册P93
图5-2 红磷燃烧前后质量的测定
注意
在化学实验中天平的使用要注意:
①称量干燥的固体药品前,应在两个托盘上各放一张干净的大小相同的纸片,然后把药品放在纸上称量;
②易潮解的药品,必须放在玻璃器皿(烧杯、表面皿)里称量。
探究实验 1
白磷燃烧反应前后质量测定
方案一 白磷燃烧反应前后质量测定
现象:
白磷燃烧,产生大量白烟,放热,气球先变大(燃烧放热)后变小(冷却),最终天平平衡。
结论:在燃烧前后,物质总质量不变。
气球:调节气压。
细沙:降温,防止瓶底炸裂。
人教课本上册P93
五氧化二磷
氧气
磷
白磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
=
m1
m2
方案二 在锥形瓶中加入适量稀硫酸铜溶液,塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净,将盛有硫酸铜溶液的锥形瓶和铁钉一起放在托盘天平上称量,记录所称的质量m1。将铁钉浸到硫酸铜溶液中,观察实验现象。待反应一段时间后溶液颜色改变时,将盛有硫酸铜溶液和铁钉的锥形瓶放在托盘天平上称量,记录所称的质量m2。比较反应前后的质量。
铁 + 硫酸铜 铜 + 硫酸亚铁
Fe CuSO4 Cu FeSO4
人教课本上册P93
图5-3 铁钉与硫酸铜溶液反应
前后质量的测定
银白固 蓝液 红固 浅绿液
探究实验 2 铁跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定
方案二 铁跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定
现象:铁表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色,天平保持平衡。
结论:铁跟硫酸铜溶液反应前后,物质总质量不变。
图5-4 铁钉与硫酸铜溶液的反应
人教课本上册P93
讨论:分析两个方案的实验结果,你能得到什么结论?
人教课本上册P94
人教课本上册P94
课本概念
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。
方案三 盐酸和碳酸钠溶液反应前后质量的测定
文字表达式:
碳酸钠 + 盐酸 → 氯化钠 + 水 + 二氧化碳
Na2CO3 HCl NaCl H2O CO2
(白固) (气体)
你预计这个反应前后的称量结果是否会有变化?
图5-5 盐酸与碳酸钠粉末反应
前后质量的测定
人教课本上册P94
探究实验 3 盐酸和碳酸钠溶液反应前后质量的测定
现象:
结论:
白色粉末溶解,产生大量气泡 ,天平指针向右偏转。
碳酸钠和盐酸反应后产生的物质质量减小。(?)
图5-5 盐酸与碳酸钠粉末反应
前后质量的测定
分析:
反应生成了气体逸出,使物质总质量减小。
原因:
装置不