内容正文:
主题2
质量守恒定律
知识清单·理脉络
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。
2.微观解释:化学反应的过程是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合生成其他物质(生成物)的过程。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,质量也没有变化。
以H2和O2反应为例:
3.化学反应前后的各种量的关系:
(1)六个“一定不变”
宏观:反应物和生成物的___________不变;_________种类、质量不变
微观:原子种类、_________、质量不变
(2)两个“一定改变”
(3)两个“可能改变”
总质量
元素
数目
【微点拨】 (1)质量守恒定律只适用于化学变化,而不适用于物理变化。
(2)质量守恒是物质的“质量”守恒,而非“体积”守恒。
(3)“质量总和”是把各种状态的反应物与生成物都计算在内。
(4)“参加”是指实际参加化学反应的反应物,不包括剩余的反应物和杂质。
(5)在探究质量守恒定律时,尽量选用没有气体参加或生成的反应,若选用有气体参加或生成的反应,需在密闭容器中进行。
实验探究·培素养
实验 质量守恒定律的验证
1.实验原理:称量反应前后物质的质量并通过比较其大小,验证质量守恒定律。
2.实验过程:
项目 实验1 实验2 实验3
方案及
装置
原理 4P+5O2 2P2O5 Fe+CuSO4===Cu+FeSO4 Na2CO3+2HCl===
2NaCl+CO2↑+H2O
项目 实验1 实验2 实验3
现象 红磷燃烧,产生大量白烟,小气球鼓起,冷却后变得更瘪 溶液由蓝色变为浅绿色,铁钉表面有红色固体析出,天平平衡 产生大量气泡,天平不平衡,
指针向右偏
结论 反应前质量=反应后质量 反应前质量=反应后质量 反应前质量≠反应后质量
分析 参加反应的物质质量之和等于生成物的质量之和 参加反应的物质质量之和等于生成物的质量之和 生成的CO2逸散到空气中,导致左盘质量减少,天平指针向右偏
改进 — — 让盐酸与碳酸钠粉末在密闭环境中进行反应
【注意事项】实验1中,锥形瓶底部要铺一层细沙,目的是防止红磷燃烧时锥形瓶底部因受热不均匀而炸裂;气球的作用:一是调节锥形瓶内的压强,起缓冲作用;二是起密封作用,防止实验时锥形瓶内外的物质发生交换。
实验
评价 (1)所选的化学反应,反应现象要明显
(2)有气体参与或有气体生成的反应,需要在密闭环境中进行
(3)任何化学反应都遵循质量守恒定律,实验中造成天平不平衡的原因:
①有的反应物或生成物的质量未计算在内(如气体的质量)
②装置气密性不好,造成部分物质进入反应装置或生成物逸散,导致质量发生改变
【示范题】(2023·泸州中考)老师组织同学们对质量守恒定律进行了实验探究。回答相关问题:
(1)第1组设计甲图的实验方案,用电子秤称量,读取加入盐酸前后的质量。反应的化学方程式为
_____________________________________,比较读数发现反应前后的质量并不相等,其原因是
_______________________________。
(2)第2小组设计了乙图方案,以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差,他的理由是
气球膨胀后不可忽略_________的影响。老师肯定了该同学勇于质疑、精益求精的科学精神。
(3)第3小组善于创新,设计了丙图方案,既达成本实验目的,还可以测定空气中氧气的含量。
①连接好装置后,打开弹簧夹,推或拉注射器活塞,松开手后活塞回到原位,说明气密性_______
(选填“好”或“不好”)。
②关闭弹簧夹,记录注射器初始读数,强光引燃白磷,冷却后打开弹簧夹。为保证锥形瓶内氧气
完全反应,实验应采取的措施是_____________(任答1点);实验中需要测定的数据是锥形瓶
(含导管)的容积、_________________________。
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
反应生成的二氧化碳逸出装置
浮力
好
白磷足量
注射器反应前后的体积
题组精练·提素能
【重温·福建中考】
命题点一 微观图示题
1.(2021·福建中考节选)为解决能源与环境问题,有学者提出如图1所示的含碳物质转化的技术路线。
(1)反应④中,参加反应的CO2和生成的CH4的分子数目之比为_________。
(2)我国学者开发促进反应③的一种新型催化剂,催化过程微观示意图如图2。该过程的中间产物________(填化学式)、氧和氢进一步作用生成甲醇(CH3OH)和水。
1∶1
CO
2.(2023·福建中考节选)为探析化学反应的微观过程,学习小组查得资料:福建学者揭示了
硼基催化剂催化