5.1 质量守恒定律-2024-2025学年九年级化学上册同步教学课件（人教版2024）

质量守恒定律 老师：XXX 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 目录 CONTENTS 化学反应前后物质质量的关系 01 质量守恒定律 02 质量守恒定律的微观解释 03 课堂小练 04 板书设计 05 学习目标 1、通过实验探究，认识质量守恒定律 2、熟练掌握质量守恒定律的内容，记住化学反应前后“六不变、两变、两可能变”。 3、学会运用质量守恒定律解释和解决一些化学现象和问题。 4、认识化学是一门以实验为基础的科学 课程引入 同学们还记得拉瓦锡吗？ 是的！就是做了十二天实验定量测定出了空气中氧气含量的拉瓦锡！ 拉瓦锡所做的实验的原理是什么，大家还记得吗？ 汞+氧气 氧化汞 △ 拉瓦锡用汞反应掉了密闭装置中的氧气、定量的测定出了空气中氧气的含量 为了实验严谨，拉瓦锡又将汞与氧气反应生成的氧化汞再次加热，氧化汞完全反应又重新分解生成了汞与氧气，只是没想到....... 神奇 的事情 发生了！ 课程引入 氧化汞 汞+氧气 △ 45.0份氧化汞 加热分解 1.5份 氧气 41.5份汞 拉瓦锡运用托盘天平称量氧化汞的质量以及氧化汞分解后生成的汞与氧气的质量 生成的汞与氧气的质量相加刚好等于反应前氧化汞的质量 这难道是巧合吗？ 化学变化中，反应物和生成物之间存在什么关系？我们能否进一步从定量的角度认识化学变化？ 让我们跟随科学家的脚步进行化学实验探究 化学反应前后物质质量的关系 01 CHAPTER 化学反应前后物质质量的关系 探究问题 当物质发生化学反应时，参加反应的物质的质量总和与生成物的质量总和有什么关系 你的预测 ①反应前物质的总质量与反应后物质的总质量相等 ②反应前物质的总质量与反应后物质的总质量没有明显联系 实验方案（1） 铜 + 氧气 加热 氧化铜 （Cu）（O2） （CuO） 实验方案（2） 铁 + 硫酸铜 铜 + 硫酸亚铁 （Fe）（CuSO4） （Cu）（FeSO4） 实验用品之常驻嘉宾——天平 托盘天平 电子天平 化学反应前后物质质量的关系 实验方案（1）——铜与氧气反应 实验原理 铜 + 氧气 加热 氧化铜 （Cu）（O2） （CuO） 实验步骤 ①将铜粉平铺于锥形瓶的底部。 把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞，用橡胶塞塞紧锥形瓶口 ②将装置放在天平上称量，记录所称的质量m1 ③将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察实验现象 ④反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量，记录所称的质量m2 实验仪器与材料 铜粉、电子天平、酒精灯、锥形瓶、单孔橡胶塞、气球 化学反应前后物质质量的关系 实验方案（1）——铜与氧气反应 实验结论 铜与氧气反应前物质的总质量与反应后物质的总质量相等 m1=144.9g m2=144.9g 化学反应前后物质质量的关系 讨 论 一下 实验方案（1）——铜与氧气反应 实验现象 ①铜粉由红色逐渐变成黑色 ②锥形瓶连接的气球膨胀 ③冷却后，气球收缩至反应前状态 产生原因 ①红色的铜单质与氧气反应生成黑色的氧化铜 ②由于酒精灯加热时，锥形瓶内空气受热膨胀、冷却后锥形瓶内空气体积变小，故而气球先膨胀后收缩 10 化学反应前后物质质量的关系 讨 论 一下 实验方案（1）——铜与氧气反应 为什么要将小气球系在锥形瓶口？？ 准确测定反应前后物质质量的关系 确保不会有其他的物质参与进反应 排除其他 影响因素 确保测量前后锥形瓶内空间密闭 所用措施 用小气球系在单孔橡胶塞导管上，并塞紧橡胶塞 酒精灯加热时锥形瓶内气压上升 可能情况 瓶内气压过大，顶开锥形瓶上橡胶塞 所用措施 用小气球来平衡锥形瓶内外气压 为什么不直接使用橡胶塞 11 化学反应前后物质质量的关系 实验方案（2）——铁与硫酸铜反应 实验原理 铁 + 硫酸铜 铜 + 硫酸亚铁 （Fe）（CuSO4） （Cu）（FeSO4） 实验步骤 ①在锥形瓶中加入用砂纸打磨干净的铁丝，小心的放入盛有硫酸铜溶液的小试管，塞好橡胶塞 ②将装置放在天平上称量，记录所称的质量m1 ③取下锥形瓶并将其倾斜，使小试管中的硫酸铜溶液进入锥形瓶，观察实验现象 ④反应一段时间再次称量，记录所称的质量m2 实验仪器与材料 铁丝、硫酸铜溶液、电子天平、试管、锥形瓶、橡胶塞 化学反应前后物质质量的关系 实验方案（2）——铁与硫酸铜反应 实验结论 铁与硫酸铜反应前物质的总质量与反应后物质的总质量相等 m1=178.9g m2=178.9g 化学反应前后物质质量的关系 讨 论 一下 实验方案（2）——铁与硫酸铜反应 实验现象 ①铁丝表面有红色物质生成 ②锥形瓶内溶液由蓝色变为浅绿色 产生原因 ①铁与硫酸铜溶液反应生成红色的铜单质 ②蓝色的硫酸铜溶液与铁单质反应生成浅绿色的硫酸亚铁溶液 14 化学反应前后物质质量的关系 分析与讨论 讨 论 一下 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 方案一 实验结论 铜与氧气反应前物质的总质量与反应后物质的总质量相等 m1=144.9g m2=144.9g 方案二 实验结论 铁与硫酸铜反应前物质的总质量与反应后物质的总质量相等 m1=178.9g m2=178.9g 质量守恒定律 15 质量守恒定律 02 CHAPTER 质量守恒定律 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 一、概念 二、要点诠释 ① 质量守恒定律适用于一切化学反应 ② 运用这一定律时，不能遗漏任一反应物或生成物，尤其是气体 ③ 在验证质量守恒定律时，对于有气体参加或有气体生成的反应，都必须在密闭容器中进行。 质量守恒定律 质量守恒定律的验证——实验5-1 实验原理 碳酸钠 + 稀盐酸 氯化钠 + 水 + 二氧化碳 (Na2CO3) (HCl) (NaCl) (H2O) (CO2) 实验步骤 ①把盛有盐酸的小试管小心地放入装有碳酸钠粉末的小烧杯中 ②将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡 ③取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸进入小烧杯中，观察现象 ④反应进行一段时间后，再把小烧杯放回托盘天平上，观察天平是否仍然平衡 实验仪器与材料 碳酸钠、稀盐酸、托盘天平、烧杯、小试管 质量守恒定律 质量守恒定律的验证——实验5-1 实验结论 反应后物质总质量小于反应前物质总质量 反应前：托盘天平平衡 反应后：天平指针偏右 为什么 质量守恒定律 讨 论 一下 实验得出结论：反应后物质总质量小于反应前物质总质量 质量守恒定律的验证——实验5-1 质量守恒定律难道错了吗？ 那当然~ 不 可 能！ 强调 运用这一定律时，不能遗漏任一反应物或生成物尤其是气体 上述化学实验发生时，生成物中有二氧化碳生成且由于实验没有在密闭容器内进行，二氧化碳逸散到空气中。导致实验结束后生成物的质量小于参加反应的反应物质量 质量守恒定律 质量守恒定律的验证——实验5-2 实验原理 镁 + 氧气 点燃 氧化镁 （Mg） （O2） (MgO) 实验步骤 ①取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个陶土网，将它们一起放在托盘天平上称量，记下所称的质量m1 ②在石棉网上方将镁条点燃，观察现象 ③将镁条燃烧后的产物与陶土网一起放在托盘天平上称量m2 ④比较反应前后的质量 实验仪器与材料 镁条、陶土网、托盘天平 质量守恒定律 质量守恒定律的验证——实验5-2 结论猜想 猜想可能的原因 m1＞m2 反应前物质的质量大于反应后物质的质量 因为装置不密闭，所以反应中生成的氧化镁不一定都能够落在陶土网上被称量，氧化镁可能因为损耗而减少 夹取镁条的坩埚钳上可能粘有部分氧化镁没有称量，氧化镁可能因为损耗而减少 m1＜m2 反应前物质的质量小于反应后物质的质量 反应前参加反应并进行称量的物质只有镁条，并没有氧气，根据质量守恒定律，反应后生成的氧化镁的质量更大 ............... 猜 想 质量守恒定律 质量守恒定律的验证——实验5-2 m1＞m2 m1＜m2 合 理 质量守恒定理的微观解释 03 CHAPTER 质量守恒定律的微观解释 为什么物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等呢？ 究其原因 从微观的角度来探究化学反应究竟是怎样发生的？ 从微观的角度来探索化学反应中质量守恒的原因？ 知识前提 物质是由微观粒子构成的、分子是由原子构成的 化学变化过程中，是分子的种类发生了改变 下面将以氢气在氧气中燃烧生成水这个反应为例，进行微观探究 质量守恒定律的微观解释 O O H H H H 一个氧气分子(O2) 两个氢气分子 (2H2) 2H2 + O2 2H2O 质量守恒定律的微观解释 O O H H H H 两个氧原子(2O) 四个氢原子(4H) 2H2 + O2 2H2O 质量守恒定律的微观解释 O O H H H H 两个水分子 (2H2O) 2H2 + O2 2H2O 质量守恒定律的微观解释 讨 论 一下 结合氢气与氧气生成水的微观过程 探究化学反应究竟是怎样发生的？ 氢气分子与氧气分子 分解成氢原子与氧原子 氢原子与氧原子重新组合，生成水分子 实例 分子破裂成原子 原子重新组合，形成新的分子 推论 化学反应微观实质： 分子破裂、原子重新组合 质量守恒定律的微观解释 从微观的角度来看化学反应中为什么质量守恒？ 水分子是由氢气氧气分子破裂得到的氢、氧原子重新组合而成的 实例 分子破裂成原子、原子重新组合形成分子 氢、氧原子种类不变 推论 化学反应前后 氢、氧原子数目不变 氢、氧原子质量不变 氢氧元素种类不变 水的总质量不变 氢氧元素质量不变 原子种类不变 化学反应前后 原子数目不变 原子质量不变 元素种类不变 物质总质量不变 元素质量不变 微观 宏观 质量守恒定律的微观解释 根据以上分析，同学们能否得出化学反应前后，什么发生了变化？ 氢气分子与氧气分子在化学反应后变成了水分子 化学反应前后分子个数由三个变为了两个 实例 化学反应前后分子的种类发生了改变 分子个数发生了改变 推论 证据不足，推论错误 化学反应前后物质的种类发生了改变 微观 宏观 质量守恒定律的微观解释 讨 论 一下 化学反应前后，分子数目是否会发生变化？？？ 2H2 + O2 2H2O H2 + Cl2 点燃 2HCl 分子总数变化 分子总数不变 化学反应前后 分子数目可能改变 32 质量守恒定律的微观解释 知识整理 1、六个不变： 宏观上：①元素的种类不变，②元素的质量不变，③物质的总质量不变； 微观上：①原子的种类不变，②原子的数目不变，③原子的质量不变。 2、两个改变： 宏观上物质的种类改变；微观上分子的种类改变。 3、两个可能变： 宏观上元素的化合价可能改变；微观上分子的总数可能改变。 33 课堂小练 04 CHAPTER 课堂小练 1、据报道，科学家发明了一种“月球制氧机”。这种“月球制氧机”利用聚焦太阳能产生的高温使月球土壤发生化学反应制取氧气，据此可推测月球土壤中一定含有（ ） 　A．氧元素　 　B．氧气　　 C．水　　 　 D．氯酸钾 【答案】A 2、根据质量守恒定律判断，铁丝在氧气中完全燃烧，生成物的质量（ ） 　A．一定大于铁丝的质量　　　 B．一定小于铁丝的质量 　C．一定等于铁丝的质量　　　 D．不能确定 【答案】C 课堂小练 3、是某个化学反应的微观模拟图，下列关于该反应前、后的说法正确的是（ ） A．均为混合物 B．质量减少 C．原子总数减少 D．分子总数不变 4、根据蜡烛燃烧生成水和二氧化碳的实验事实，可推断石蜡（蜡烛的主要成分）组成中一定含有（ ） A.碳元素和氢元素 B.碳元素和氧元素 C.碳、氢、氧三种元素 D.氢元素和氧元素 【答案】A 【答案】A 课程小结及板书设计 CHAPTER 05 CHAPTER 板 书 设 计 质量守恒定律 一、化学反应前后物质质量的关系 （1）实验方案（一） 铜 + 氧气 加热 氧化铜 （2）实验方案（二） 铁 + 硫酸铜 铜 + 硫酸亚铁 （3）实验现象及分析 （4）实验结论：m1=m2 二、质量守恒定律 （1）概念：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）要点解析：运用这一定律时，不能遗漏任一反应物或生成物，尤其是气体 （3）质量守恒定律的验证 ①实验5-1： 碳酸钠 + 稀盐酸 氯化钠 + 水 + 二氧化碳 ②实验5-2：镁 + 氧气 点燃 氧化镁 ③实验现象及分析 ④实验结论及分析 三、质量守恒定律的微观解释 （1）六个不变： 宏观上：①元素的种类不变，②元素的质量不变，③物质的总质量不变； 微观上：①原子的种类不变，②原子的数目不变，③原子的质量不变。 （2）两个改变：宏观上物质的种类改变；微观上分子的种类改变。 （3）两个可能变：宏观上元素的化合价可能改变；微观上分子的总数可能改变。 四、课堂小练 1、 A 2、 C 3、 A 4、 A 谢谢大家 老师：XXX Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$