5.1 质量守恒定律探究和应用（含培优竞赛试题）-【划重点】2023-2024学年九年级化学上册同步讲与练（人教版）

5.1 质量守恒定律的探究和应用 学习目标 重难点 1.理解质量守恒定律 2.掌握质量守恒定律验证方法 3.理解质量守恒定律守恒的原因 4.掌握质量守恒定律的微观意义 5.会用质量守恒定律解决实际问题 重点：1.质量守恒定律概念的理解 2.用质量守恒定律解决实际问题 难点：1.掌握几个与质量守恒定律有关实验 2.理解质量守恒定律守恒的原因 知识01 质量守恒定律 1．内容 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，这个规律叫做质量守恒定律。 （1）质量守恒定律应用于化学变化，不能应用于物理变化。 （2）质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。 （3）化学反应中，各反应物之间要按一定的质量比相互作用，因此参加反应的各物质的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。 （4）不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。 2．利用原子、分子知识解释质量守恒的原因 （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。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为： 分子原子新分子新物质 （2）质量守恒的原因 ①宏观上：化学反应前后元素的种类没有改变，元素的质量也不变，所以反应前后物质的质量总和必然相等。 ②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，原子本身的质量也没有改变。所以，化学反应前后物质的质量总和必然相等。 化学变化中的“变”和“不变” 1．下列关于化学反应的说法，错误的是 A．化学反应前后，分子种类发生改变，原子种类不变 B．化学反应前后，分子数目发生改变，原子数目不变 C．化学反应前后，物质种类发生改变，元素种类不变 D．化学反应的过程就是参加反应的各物质的原子重新组合生成其他物质的过程 2．除了元素种类、原子种类不变外，化学反应前后肯定没有变化的还有 A．原子数目 B．分子数目 C．物质种类 D．物质的总质量 3．如图为某反应的微观示意图，关于该反应的说法不正确的是 A．该反应属于置换反应 B．反应前后原子的种类和数目没有改变 C．生成物丙和丁都属于氧化物 D．反应前后催化剂质量和化学性质不变 4．下列说法符合质量守恒定律的是 A.10g冰融化成10g水 B.2gH2和32gO2反应生成34gH2O C.12gC和32gO2反应生成44gCO2 D.8g氢气与1g氧气反应生成了9g水 5．在电解水的反应前后，下列各项中肯定没有发生变化的是 ①原子总数目②水分子数目③氢、氧元素种类④物质的总质量⑤物质种类⑥原子的种类 A.①③⑤ B.①④⑥ C.①③④⑥ D.①③④⑤⑥ 知识02 验证质量守恒定律的实验 1．验证质量守恒定律的实验方案 实验方案 方案一： 在密闭容器中进行红磷燃烧实验 方案二： 在敞口容器中进行硫酸铜溶液与铁的反应 实验装置 实验原理 4P+5O22P2O5 Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu 实验现象 红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，天平平衡 铁钉表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，天平平衡 反应前 总质量 m1 m'1 反应后 总质量 m2 m'2 反应前后总 质量的关系 m1=m2 m'1=m'2 分析 红磷(P)+氧气(O2) 五氧化二磷(P2O5) 容器密闭，没有物质进入或散失 铁(Fe)+硫酸铜(CuSO4)＝铜(Cu)+硫酸亚铁(FeSO4) 反应无气体参加，无气体生成 结论 分析比较两个方案的实验结果，可以发现反应前后物质的质量总和不变 实验方案三：稀盐酸与碳酸钠固体反应前后质量的测定 实验装置： 实验原理：2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋H2O＋CO2↑ 实验现象：有气泡产生，固体不断减少，天平不平衡。(不能用来验证质量守恒定律) 分析：由于生成的二氧化碳气体逸散到空气中，造成左边质量减少，天平指针偏向右边。 实验方案四：镁带燃烧前后质量的测定 实验装置： 实验原理：2Mg＋O22MgO 实验现象：发出耀眼的白光，生成一种白色固体，天平不平衡。 分析：由于生成的生成的氧化镁固体质量，包含参与反应的氧气中氧元素质量，造成左边质量增加，天平指针偏向左边。 2. 验证质量守恒的实验要点 ①质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化； ②质量守恒定律是指质量守恒，而非体积守恒等； ③所选的化学反应，现象要明显； ④若利用有气体参加或生成的反应来进行实验，反应必须在密闭容器中进行。 注意： 有些化学实验尽管不能验证质量守恒定律，但是所有化学变化均遵守质量守恒定律！ 1．下面能验证质量守恒定律的实验是 A．   B．   C．   D．   2．用如