5.1质量守恒定律-2023-2024学年九年级化学人教版上册

第五单元 化学方程式 5.1质量守恒定律 一.质量守恒定律 1.实验探究化学反应前后物质的质量关系细沙：防止锥形瓶底部因局部受热而炸裂 小气球：平衡锥形瓶内外气压，防止红磷燃烧放出的大量热使锥形瓶内气体膨胀而冲开橡胶塞。 下端能与红磷接触：引燃红磷 气球先鼓起后变瘪的原因：红磷燃烧放热，锥形瓶中空气受热膨胀，使气球鼓起；红磷燃烧消耗了瓶内的氧气，生成P2O5固体，使锥形瓶中气体减少，冷却后气体压强变小，气球变瘪 指实际反应掉的物质，反应过程中的剩余物或没有参加反应的物质不包括在内 实验方案 红磷燃烧前后质量的测定点燃 铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定 反应原理 磷 + 氧气 五氧化二磷 （P）(02) （P2O5） 铁 + 硫酸铜 铜 + 硫酸亚铁 （Fe）（CuSO4） (Cu) (FeSO4) 实验装置 形成一个密闭的体系 实验操作 ①在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一小堆干燥的红磷。在锥形瓶瓶口的橡胶塞安装一根玻璃管，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。 ②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。 ③比较反应前后的质量。 ①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。 ②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。 ③比较反应前后的质量。防止红磷燃烧后瓶内气体与生成白烟逸出瓶外 实验现象 红磷燃烧，产生大量白烟，玻璃管上的小气球先胀大，冷却后缩小，反应前后m1=m2 铁钉表面上有一层红色物质覆盖，溶液由蓝色变为浅绿色，反应前后m1=m2扩展：常见有色离子 Fe2+—浅绿 Fe3+—黄色 Cu2+—蓝色 实验结论 反应前后质量没有变化，即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 2.质量守恒定律的内容 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，这个规律就叫做质量守恒定律。 注意：①质量守恒定律适用于所有的化学反应，不能用于解释物理变化。 ②质量守恒定律强调的是“质量”守恒，而不是体积等其他方面的守恒。 3.质量守恒定律的验证实验 实验方案 盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定 镁条燃烧前后质量的测定点燃 反应原理 碳酸钠+盐酸 氯化钠+二氧化碳+水 （Na2CO3）(HCl) (NaCl) (CO2) (H2O) 镁 + 氧气 氧化镁 (Mg) (O2) (MgO) 实验装置 实验操作 将盛有盐酸的小试管小心地放入装有碳酸钠的烧杯中，将烧杯置于托盘天平上，用砝码平衡。然后将烧杯中的碳酸钠与盐酸完全混合，观察现象 ①取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个石棉网，将它们一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量。 ②在石棉网上方将镁条点燃，将镁条燃烧后的产物与石棉网一起放在托盘天平上称量 实验现象 ①剧烈反应，产生大量气泡； ②反应一段时间后，天平指针向右偏 ①镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体；②反应前后物质的质量不相等 实验分析 反应在敞口的装置中进行，碳酸钠与盐酸反应生成的二氧化碳气体逸出，导致烧杯中物质的质量减轻 镁条燃烧消耗空气中的氧气，部分氧化镁随白烟逸散到空气中，使反应前后称得的质量不相等 归纳总结 所有的化学反应都遵守质量守恒定律。设计实验验证质量守恒定律时，对于有气体生成或有气体参加的反应，应在密闭装置中进行实验 4.质量守恒定律的微观解释注意：镁条燃烧消耗空气中的氧气，这部分反应物的质量没有称量；部分氧化镁随白烟逸散到空气中，这部分生成物的质量也没有称量，所以反应前后称得的质量可能增大，可能减小，也可能相等。这时，即使可能出现反应前后物质的质量相等的情况，该实验也不能用来验证质量守恒定律定律。 1）化学反应的实质 化学反应的过程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：聚集 重新组合 分裂 2）质量守恒的原因新物质 原子 新分子 分子 宏观 化学反应前后元素的质量、种类不变，所以反应前后各物质的质量总和必然相等 微观 在化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变，所以反应前后各物质的质量总和相等 规律总结： 宏观 微观 六个一定