4.2化学反应中的质量关系讲义---2023-2024学年九年级化学沪教版（全国）上册

第4章认识化学变化 化学反应中的质量关系（质量守恒定律） 一、质量守恒定律 1.内容：参加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.内涵和外延 （1）质量守恒定律适用于一切化学反应，只适用于化学反应，不适用于解释物理变化。 （2）质量守恒定律只适用于质量守恒，不包括体积守恒、分子数守恒等。 3.化学反应遵守质量守恒的原因 化学反应前后，原子种类、数目、质量都不变。故化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 4．化学反应中各种量的变化 宏观 微观 6个不变 元素的种类 原子的种类 元素的质量 原子的数目 物质的总质量 原子的质量 2个一定改变 物质的种类 分子的种类 2个可能变 元素的化合价 分子的个数 二、验证质量守恒定律 实验要求：必须发生化学反应且有明显现象。 装置：如有气体参加或生成，则必须在密闭容器中进行。 1．反应原理 实验1： NaOH＋CuSO4→Na2SO4＋Cu(OH)2 实验2： CaCO3＋ HCl→CaCl2＋H2O＋CO2 实验3： Na2CO3＋ HCl→NaCl＋H2O＋CO2 2．实验装置 　　 实验1　氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应 实验2 碳酸钙和稀盐酸反应　 　 　 实验3　碳酸钠粉末和稀盐酸反应 3．实验现象及解释 （1）实验现象 ①实验1：产生蓝色沉淀，天平平衡。 ②实验2：锥形瓶中固体粉末溶解，有气泡产生，气球微鼓起，实验结束后天平平衡。 ③实验3：烧杯中固体粉末溶解，有大量气泡产生，实验结束后天平指针向右偏转。 （2）解释 实验1发生了化学反应，没有气体生成，也没有气体参加反应，故实验后天平平衡；实验2发生了化学反应，且反应在密闭容器中进行，故实验结束后天平平衡；实验3在敞口烧杯中进行，反应生成的气体逸散到空气中，烧杯中物质的质量减少，故实验结束后天平指针向右偏转。 4．实验结论 （1）化学反应中，参加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）物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为在化学反应中，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，所以各物质的质量总和相等。 三、质量守恒定律的应用 1．解释一些实验现象 依据：反应前后物质总质量不变 例如细铁丝在氧气中燃烧后的生成物的质量比原来细铁丝的质量大了。根据质量守恒定律，参加化学反应的铁和氧气的质量之和，等于反应后生成的四氧化三铁的质量；所以，生成物四氧化三铁的质量比原来细铁丝的质量大了。 2．定性判断物质的元素组成 依据：化学反应前后，元素种类和质量不变。 注意：受热分解，氧气没参与反应，是自身发生分解反应； 燃烧，与氧气反应，无法证明反应物一定含有氧元素。 3．根据质量守恒定律进行简单计算 依据：化学反应前后总质量不变。 在化学反应X + 2Y＝Z中，3g X和足量Y充分反应后生成8g Z，则参加反应的Y的质量为(    ) A．2.5 g B．3 g C．5 g D．6 g 【解析】 3gX和足量Y充分反应后生成8g Z，则参加反应的Y的质量为：8g−3g=5g，分析所给选项可以知道选项C是正确的。故选C。 4．微观示意图 依据：原子种类、数目不变，反应物的总质量 = 生成物的总质量。 如图是某反应的微观示意图，以下说法正确的是（ ） A．该反应有单质生成 B．如图表示的微观变化过程中共有三种分子 C．分子是化学变化中最小粒子 D．参加反应的“”分子与“”分子的个数比为1：3 【解析】 由反应的微观示意图可知，各物质反应的微粒数目关系是： A、根据图示可知：该反应没有单质生成，只有化合物H2O产生，错误； B、根据微粒的构成可知，表示的微观变化过程中共有三种分子，正确； C、由微粒的变化可知，原子是化学变化中最小粒子，分子可以再分，错误； D、由图示中分子的情况可知该反应的反应物是两种单质，而生成物是一种化合物，参加反应的“”分子与“”分子的个数比为1：2，而非1：3，错误。故选B。 【练习】 阅读下列材料，完成下面小题： 火药是我国的四大发明之一。黑火药的主要成分有硫黄、硝酸钾、木炭，爆炸时发生的主要反应为：。 1．下列相关物质中属于氧化物的是（ ） A． B． C． D．C 2．下列相关化学用语表述正确的是（ ） A．——硫酸钾 B．——硝酸根离子 C．——碳元素的化合价 D．——氮分子 3．下列关于黑火药的说法不正确的是（ ） A．黑火药爆炸时产生大量