内容正文:
第七章 化学反应的定量研究
知识点一 质量守恒定律
1.质量守恒定律的内容
(1)内容:参加化学反应的各物质质量的总和,等于反应后生成的各物质质量的总和。
(2)适用范围:自然界里发生的所有化学反应
(3)注意事项:
① 质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒,其它方面如体积等不一定守恒。
②“参加反应的各物质”,没有参加反应的物质不包括在内(如催化剂、过量的物质)。
③“生成的各物质的质量总和”,应当包括生成的各种物质,如沉淀、气体等。
2. 验证质量守恒定律
【科学探究】
当物质发生化学变化并生成新物质时,反应物的质量总和与生成物的质量总和相比较,存在什么关系呢?
【猜想】
猜想一:反应物的质量总和与生成物的质量总和相等
猜想二:反应物的质量总和比生成物的质量总和大
猜想三:反应物的质量总和与生成物的质量总和小
实验探究一、白磷燃烧
(1)注意观察
①反应物和生成物状态、变化及现象 ②质量的变化
(2)实验过程
①在底部铺有细沙【防止锥形瓶炸裂】的锥形瓶中,放入一粒火柴头大小的白磷;
②在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃管【引燃白磷】并使玻璃管能与白磷接触;
③将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上,用砝码平衡;
④取下锥形瓶;
⑤将橡皮塞上的玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧,并将白磷引燃;
⑥待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上,观察天平是否平衡。
【小气球的作用:为了防止气体受热膨胀而冲开瓶塞,起缓冲作用。】
(3)实验记录
实验现象
白磷燃烧产生大量的白烟,放出大量的热,生成白色固体,玻璃管上端的小气球先变大后变小;天平平衡
实验结论
反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量
实验探究二、铁和硫酸铜溶液反应
(1)注意观察
①反应物和生成物状态、变化及现象
②质量的变化
(2)实验过程
①在100mL烧杯中加入30mL稀硫酸铜溶液,将2根铁钉用砂纸打磨干净;
②将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量,记录所称质量M1;
③将铁钉放入硫酸铜溶液里,观察现象;
④待反应一段时间后溶液颜色改变时,记录所称质量M2,比较反应前后的质量。
注意:该装置不用密封,因为参加反应和生成的物质中没有气体。
(3)实验记录
实验现象
铁钉表面附着一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色;M1=M2
实验结论
反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量
实验探究三、盐酸与碳酸钠粉末的反应
(1)实验过程
①把盛有盐酸的小试管小心地放入装有碳酸钠粉末的小烧杯中,将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡;
②取下小烧杯并将其倾斜,使小试管中的盐酸与小烧杯中的碳酸钠粉末反应;
③一段时间后,再把烧杯放在托盘天平上,观察天平是否平衡。
(2)实验记录
实验现象
剧烈反应,产生大量气泡;天平指针向右偏转
分析
产生的二氧化碳逸散到空气中,使天平左右质量不等
实验总结
对于有气体生成的反应,验证质量守恒定律需在密闭装置中进行。
实验探究四、镁条的燃烧
(1)实验过程
①取一根用砂纸打磨干净的镁条和一个石棉网,将他们一起放在托盘天平上称量。
②然后在石棉网上方将镁条点燃,观察反应现象。
③再将镁条燃烧后的产物与石棉网一起放在托盘天平上称量。
(2)实验记录
实验现象
剧烈燃烧,产生耀眼的白光,生成白色固体;天平指针向左偏转
分析
参加反应的氧气的质量没有计算在内,使得反应前后物质的质量不相等。
知识点二 质量守恒定律的原因
1. 化学反应的实质
化学反应的过程,就是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。
分子原子新分子新物质
2. 质量守恒定律的原因
微观上: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,原子的质量也没有改变。
宏观上:在化学反应前后,元素的种类没有改变,元素的质量也没有改变。
【规律总结】化学反应前后“六个不变,两个一定改变,两个可能改变”
宏观
微观
六个一定不变
反应物和生成物质量总和
原子种类
元素种类
原子数目
元素质量
原子质量
两个一定改变
物质种类
分子种类
两个可能改变
元素化合价
分子总数
3. 质量守恒定律的应用
①利用质量守恒定律,解释有关现象;
②利用质量守恒定律,根据化学方程式确定物质的化学式;
③利用质量守恒定律,根据化学方程式确定物质的相对分子质量;
④利用质量守恒定律,根据化学方程式求某元素的质量;
⑤利用质量守恒定律,根据化学方程式求反应物中某物质的质量。
知识点三 化学方程式的意义
1.化学方程式的概念
用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。(化学计量数是指化学方程式中每种物质化学式前面的数字,