第五单元课题1质量守恒定律-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

第五单元 化学方程式 课题1 质量守恒定律 1.通过实验探究认识质量守恒定律，知道化学反应前后的质量关系。 3.能应用质量守恒定律解释有关现象和解决问题。 学习目标 2.从微观角度认识在化学反应前后原子的种类、数目、质量都没有改变，知道质量守恒的本质原因。 新课导入 铁丝燃烧后，质量会变大，所以化学反应后质量是变大的 木材燃烧完后，只剩下灰， 所以化学反应后质量是变小的 化学反应前物质总质量 与 化学反应后物质总质量 相等？ 不相等？ 17世纪，英国化学家波义耳在密闭容器中加热金属，发现反应后固体的质量增加。他认为化学反应前后物质的总质量不相等。 18世纪，法国化学家拉瓦锡在密闭容器中研究氧化汞的分解和合成时，发现化学反应前后物质的总质量相等。 新知学习 探究： 化学反应前后物质总质量的关系 提出问题 化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量的关系是怎样的？ 形成假设 假设一： 化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量相等 假设二： 化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量不相等 精确度0.1g 左物右码： 物重=砝码+游码 物码颠倒： 物重=砝码-游码 物品的质量： 物品质量： 20g+20g+5g-2.4g=42.6g 100g+50g+10g+1.4g =161.4g 质量守恒定律 实验探究 （1）将铜粉平铺于锥形瓶底部，插入系有小气球的玻璃导管，称量反应前铜、锥形瓶、橡皮塞、气球的质量总和m1。 （2）将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯外焰加热，观察现象。 （3）锥形瓶冷却后，重新放到天平上称量m2。 实验原理： 方案一：铜燃烧前后质量的测定 实验步骤： 铜+氧气 氧化铜 加热 铜与氧气反应前后质量的测定 思考： 形成封闭体系 1.气球的作用是什么？ 2.橡胶塞的作用是什么？ 铜与氧气反应前后质量的测定 平衡锥形瓶内外压强 3.如果没有气球和橡胶塞，会发生什么呢？ 锥形瓶内气体受热迅速膨胀冲开橡胶塞，气体逸出。 如果没有橡胶塞，会发生什么呢？ 注意： 用天平称量化学试剂时，干燥的固体试剂应放在纸上或容器(如小烧杯、表面皿)中称量，易潮解的试剂应放在容器中称量。 铜与氧气反应前后质量的测定 实验现象： （1）锥形瓶中红色变黑色，气球先膨胀后缩小。 （2）反应后，天平平衡。 实验结论： 反应前后物质的质量总和没有发生改变。 注意观察： 1.锥形瓶内铜加热的现象 2.气球的变化 3.化学反应前后总质量的关系 铜与氧气反应前后质量的测定 （1）称量反应前盛有硫酸铜溶液的烧杯和用砂纸打磨干净的铁钉的质量总和m1。 （2）把铁钉放入硫酸铜溶液中，观察现象。 （3）称量反应后物质总质量m2。 实验原理： 方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定 实验步骤： 铁+硫酸铜 铜+硫酸亚铁 实验探究 实验现象： （1）一段时间后，铁钉表面有红色物质出现，溶液由蓝色渐渐变成浅绿色。 （2）反应后，天平平衡。 实验结论： 反应前后物质的质量总和没有发生改变。 大量实验证明，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。这个规律就叫质量守恒定律。。 注意 （5）“质量守恒”：该定律只是研究化学反应的质量问题，热量、体积变化不在研究范围之内。 （1）“化学反应”：规定了研究范围，该定律不能用来解释物理变化。 （2）“参加”：没有参加反应的物质和反应后剩余的物质不能算入化学反应中的质量变化内。 （3）“各物质”：不能遗漏任何一种反应物和生成物，特别是气体和沉淀。 （4）“反应生成”：不是反应生成的物质不能算。 下面我们再进行两个实验： 到底是不是所有的化学反应都遵守质量守恒定律呢？ 实验5-1 实验5-2 实验5-1 实验探究 碳酸钠与盐酸反应前后物质的总质量是否相等？ 文字表达式 碳酸钠 + 盐酸 氯化钠 + 水 ＋二氧化碳 (Na2CO3) (HCl) (NaCl) (H2O) (CO2) 实验5-1 现象： 结论： 产生大量气体，白色粉末逐渐消失，天平示数减小。 生成物的质量小于反应物的质量。 实验探究 将盐酸倒入 烧杯中 盐酸 碳酸钠 碳酸钠 + 盐酸 氯化钠 + 水 ＋二氧化碳 在开放体系中 反应前总质量 反应后总质量 ＞ 二氧化碳的质量也要算进来 逸散到空气中 碳酸钠与盐酸反应前后物质的总质量是否相等？ 实验5-2 现象： 结论： 剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体物质。 生成物的质量不等于反应物的质量。 实验探究 镁在空气中燃烧前后质量为什么不相等? m(逸散白烟) m(O2) < m(逸散白烟) m(O2) > 增加 减小 相等 m(逸散白烟) m(O2) = m(Mg)+ m(O2)= m(白色粉末)+ m(逸散白烟) 反应的氧气质量和逸散白烟的质量共同决定会有三种结果 镁条燃烧产生大量白烟逸散到空气中，称量的并不是生成物的总质量。 为什么会出现生成物的质量大于或小于反应物的质量这些情况呢？实验5-1、5-2到底遵守不遵守质量守恒定律呢？ 思考： 答案： （1）碳酸钠粉末和盐酸反应有二氧化碳气体生成，反应后逸散到空气中，故反应后质量减轻。 （2） 镁 + 氧气 氧化镁 点燃 Mg O2 MgO 反应前所称量的仅仅是镁带的质量 反应后所称量的是镁带和氧气的质量 ①均有气体参与 ②实验未在密闭容器中进行 如何改进实验装置呢？ 所有的化学反应均遵守质量守恒定律。 想一想 为什么化学反应前后各物质的质量总和相等呢？ 分子 分裂 重新 组合 聚集 原子 新分子 新物质 重新组合 O O O H H O H H 分裂 O O H H H H H H H H + 氢原子 氧原子 氢气 （H2） 氧气 （O2） 水 （H2O） 氢气与氧气反应生成水的示意图 微观解释 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。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。 微观解释 质量守恒定律的实质 “六”不变，“二”改变，“二”可能变 宏 观 微 观 元素种类 元素质量 物质总质量 原子种类 原子数目 原子质量 物质的种类 分子的种类 分子数目 改变 可能改变 不变 元素的化合价 参加化学反应的各种物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和 微观 解释 原子种类不变 原子数目不变 原子质量不变 元素种类不变 元素质量不变 反应物和生成物的总质量不变 两个一 定改变 物质种类一定改变 分子种类一定改变 元素化合价可能改变 两个可 能改变 定义： 六个不变 分子数目可能改变 课堂小结 判断下列说法是否正确，并说明理由： （1）10g氯化钠溶解在90g水中，形成100g氯化钠溶液，遵守质量守恒定律 （2）一切化学变化都遵守质量守恒定律 （3）已知10gH2与80gO2恰好完全反应，则10LH2与20LO2充分反应，生成30L的水 （4）已知10g硫与10g氧气恰好完全反应，现将10g硫与15g氧气点燃充分反应后生成二氧化硫的质量为25g 不正确，没有生成新物质，属于物理变化，不能用质量守恒定律来解释。 正确，参加化学反应的各物质质量总和等于反应生成后各物质的质量总和 不正确，氢气和氧气之比是1：8，10LH2与20LO2充分反应时氢气有剩余 不正确，20g 已知3克碳和8克氧气恰好完全反应生成11克二氧化碳，根据质量守恒定律完成下表。 氧气的质量 碳的质量 生成的 二氧化碳的质量 8克 3克 11克 9克 3克 1000克 3克 8克 4克 8克 1000克 11克 11克 11克 11克 1、在 A + B —— C 的反应中，5克A和4克B恰好完全反应，求生成的C的质量 。 2、在 A + B —— C 的反应中，5克A和4克B充分反应后，剩余1克B，求生成的C的质量 。 3、在 A + B —— C 的反应中，5克A和4克B能恰好完全反应，如 5克A和6克B充分反应后，生成C的质量是 。 4、现有一化学反应A+B=C+D,有10gA和5gB恰好完全反应，生成4gC，生成D的质量是_ 。 5、现有一化学反应A+B=C+D,有10gA和5gB反应，生成4gC，剩余了3gA，生成D的质量是_______。 课堂练习： 9克 8克 9克 11克 8克 1、反应A+B=C+D中，已知2 g A和5 gB参加了反应，生成了4 g C，则有____g D生成。 2、加热10 g氯酸钾和二氧化锰的混合物，反应后称得残留物的质量总和为9．52 g，则生成氧气的质量为_______g 3、已知石蜡是蜡烛的主要成分，蜡烛在空气中完全燃烧后的产物是CO2和H2O，判断石蜡中一定含有_______元素，可能含有___元素。 石蜡 + O2 CO2 + H2O 3 3g m（氧气）=10g-9.52g =0.48g 0.48 C O H O O C H C、H O 4、在化学反应2X2 +3Y2 = 2R 中，若用X、Y表示R的化学式，其中正确的是（ ） A. X3Y2 B. X2Y3 C. X3Y4 D. XY2 5、铅丹 + 4HNO3 =PbO2 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O , 根据化学方程式可推知铅丹的化学式为（ ） A. Pb B. PbO C. Pb2O3 D. Pb3O4 6、将A、B、C各10g的混合物加热后，A全部参加反应，C增加了8g，同时生成了4gD，则在反应中A和 B的质量比是（　） 　 A. 5:1 B. 1:5 C. 1:4 D. 4:1 B D A 7、如右图所示，每两个甲分子反应后生成两个乙分子和一个丙分子，已知甲、乙、丙分别为不同种类的纯净物，则乙物质的化学式为（ ） A. A2B B. AB2 C. AB D. A4B2 A 2A2B2 2 + B2 A2B 1.下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是（ ） D 2.化学反应前后，肯定没有发生变化的是( ) ①物质种类 ②物质总质量 ③元素种类 ④分子数目 ⑤原子数目 A.②⑤ B.②③⑤ C.①③④ D.①②③④⑤ B A B C D 课堂练习 4.将20 g氯酸钾和4 g二氧化锰的混合物加热一段时间后，得到残余固体的质量为18 g，则产生氧气____g。 6 3.下图是某化学反应的微观模拟图，根据图示判断参加反应的 和 与反应生成的 个数之比为________。 2∶1∶2 5.根据质量守恒定律解释下列现象： （1）铜粉在空气中加热后，生成物的质量比原来铜粉的质量大。 铜+氧气 氧化铜，反应物是固态的铜与气态的氧气，生成物是固态的CuO，根据质量守恒定律，反应物Cu与O2的质量总和等于生成物CuO的质量，所以生成物CuO的质量比原来铜粉的质量大。 加热 （2）高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量小。 高锰酸钾受热分解后，生成锰酸钾（固体）、二氧化锰（固体）和氧气，根据质量守恒定律，参加反应的高锰酸钾的质量应当等于生成锰酸钾、二氧化锰和氧气的质量之和，由于氧气逸散，所以剩余固体的质量必然比原反应物的质量小。 本节内容结束 Lavf59.27.100 $$