5.1质量守恒定律课件---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

第五单元 化学反应的定量关系 课题1 质量守恒定律 1.通过实验探究认识质量守恒定律，能说明化学反应中的质量关系。 2.通过从微观角度解释质量守恒定律，应用质量守恒定律解释一些化学 反应的现象。 3.通过实验探究活动认识质量守恒定律，体验科学探究的基本过程，培 养严谨求实的科学精神，认识定量研究对化学科学发展的重大作用。 学习目标 1673年， 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。 1777年， 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。 一、质量守恒定律 探究： 化学反应前后物质的质量关系 问题 当物质发生化学反应生成新物质时，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？ 预测 预测一： 化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量相等 预测二： 化学反应前物质总质量与化学反应后物质总质量不相等 实验 方案一 铜和氧气反应前后质量测定 加热后冷却 反应原理 铜 + 氧气 氧化铜 (Cu) (O2) (CuO) 加热 一、质量守恒定律 方案一如图5-1所示，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。将装置放在天平①上称量，记录所称的质量m1。再将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察实验现象。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。 注意观察： 1.锥形瓶内铜加热的现象； 2.气球的变化情况； 3.化学反应前后质量的变化情况。 实验 方案一 铜和氧气反应前后质量测定 一、质量守恒定律 实验记录 红色粉末逐渐变为黑色，小气球先变大后变小。 实验现象 反应前总质量(m1) 反应后总质量(m2) 一、质量守恒定律 144.9g 144.9g 分析与结论 (1)分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质，并结合反应前后总质量的关系和物质的变化情况进行讨论。 反应前总质量 反应后总质量 锥形瓶、橡胶塞、气球 参加反应的铜粉 空气中的氧气 反应生成的氧化铜 未参加反应的铜粉 未参加反应的铜粉 空气中的其他气体 锥形瓶、橡胶塞、气球 空气中的其他气体 一、质量守恒定律 参加反应的铜 分析与结论 (2)结论： 参加反应的氧气 生成的氧化铜 m(Cu) + m(O2) = m(CuO) 参加反应的物质总质量 = 反应后生成物总质量 铜 + 氧气 氧化铜 加热 一、质量守恒定律 想一想： 保证反应在密闭体系中进行 1.气球的作用是什么？ 2.橡胶塞的作用是什么？ 调节装置内的压强 3.如果没有它们，实验可能出现哪些结果？ 铜粉与氧气反应，锥形瓶内气体减少，外界空气会进入集气瓶，导致化学反应前后质量不相等。 一、质量守恒定律 实验 方案二 铁跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定 反应原理 铁 + 硫酸铜 铜 + 硫酸亚铁 (Fe) (CuSO4) (Cu) (FeSO4) 方案二 如图5-2所示，在锥形瓶中加入用砂纸打磨干净的铁丝，再小心地放入盛有硫酸铜溶液的小试管，塞好橡胶塞。将装置放在天平上称量，记录所称的质量m1。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。反应一段时间后再次称量，记录所称的质量m2。 一、质量守恒定律 注意观察： 1.铁丝表面和溶液颜色的变化情况。 2.化学反应前后质量的变化情况。 实验 方案二 铁跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定 一、质量守恒定律 实验记录 铁丝表面有红色固体物质析出，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色 实验现象 反应前总质量(m1) 反应后总质量(m2) 178.9g 178.9g 一、质量守恒定律 分析与结论 (1)分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质，并结合反应前后总质量的关系和物质的变化情况进行讨论。 反应前总质量 反应后总质量 锥形瓶、橡胶塞 锥形瓶、橡胶塞 参加反应的铁 硫酸铜 生成的铜 反应生成的硫酸亚铁 水 未参加反应的铁 未参加反应的铁 水 一、质量守恒定律 分析与结论 (2)结论： m(Fe) + m(CuSO4) = m(Cu) + m(FeSO4) 参加反应的物质总质量 = 反应后生成物总质量 铁 + 硫酸铜 → 铜 + 硫酸亚铁 参加反应 硫酸铜 参加反应 铁 生成 铜 生成 硫酸亚铁 一、质量守恒定律 质量守恒定律 参加化学反应的各物质的________，等于反应后生成的各物质的________。 质量总和 质量总和 ①质量 ②化学反应 是一切化学反应必须遵守的定律， 只适用于化学变化 ③参加 ④总和 只强调“质量”，不包括“体积” 指真正参加反应的那一部分物质，反应物如果有剩余，剩余部分不能计算在内 不能漏掉气体物质 一、质量守恒定律 实验 盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定 反应原理 碳酸钠 + 盐酸 氯化钠 + 水 + 二氧化碳 (Na2CO3) (HCl) (NaCl) (H2O) (CO2) 想一想：你预计这个反应前后的称量结果会有什么变化? 在小烧杯中加入碳酸钠，再小心地放入盛有盐酸的小试管，将装置放在天平上（如图5-3），记录所称的质量。取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸进入小烧杯，观察现象。反应一段时间后再次称量。比较反应前后的称量结果。 注意观察： 1.烧杯中盐酸与碳酸钠粉末反应的现象； 2.化学反应前后质量的变化情况。 一、质量守恒定律 实验 盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定 一、质量守恒定律 实验记录 固体粉末溶解，产生大量气泡；天平向右倾斜 实验现象 实验结论 反应前烧杯中的总质量 ＞ 反应后烧杯中的总质量 一、质量守恒定律 分析 盐酸 + 碳酸钠 → 氯化钠 + 水 + 二氧化碳 HCl Na2CO3 NaCl H2O CO2 开放体系 气体逸出 m1 m2 ＞ m1 = m2 + 生成二氧化碳质量 一、质量守恒定律 实验 镁条燃烧前后质量的测定 反应原理 想一想：你预计这个反应前后的称量结果会有什么变化? 镁 + 氧气 氧化镁 (Mg) (O2) (MgO) 点燃 取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个陶土网，将它们一起放在天平上称量，记录所称的质量。在陶土网上方将镁条点燃（如图5-4），观察现象。将镁条燃烧后的产物与陶土网一起放在天平上称量，比较反应前后的称量结果 注意观察： 1.镁条燃烧的现象； 2.化学反应前后质量的变化情况。 一、质量守恒定律 实验 镁条燃烧前后质量的测定 一、质量守恒定律 实验记录 镁条剧烈燃烧，产生耀眼的白光，生成白色固体，天平向左倾斜。 实验现象 实验结论 反应前固体的总质量 ＜ 反应后固体的总质量 一、质量守恒定律 分析 开放体系 镁 + 氧气 氧化镁 Mg O2 MgO 点燃 气体参与 m1 m2 ＜ m1 + 参加反应的氧气质量 = m2 一、质量守恒定律 天平是否平衡与反应是否遵循质量守恒定律没有必然联系，无论天平是否平衡，一切化学反应都遵循质量守恒定律。 总结 设计实验验证质量守恒定律时，应注意两点： （1）实验中必须发生化学变化，而非物理变化。 （2）若反应中有气体参加或生成，必须在密闭体系中进行实验。 一、质量守恒定律 1.下列叙述符合质量守恒定律的是（ ） A.10g盐水蒸发后得到9g水和1g氯化钠 B.50mL水与50ml酒精混合不等于100mL C.44g干冰（固态二氧化碳）升华后变成44g二氧化碳气体 D.1g硫在1g氧气中完全燃烧生成2g二氧化硫 D 课堂练习 2.下列关于质量守恒定律说法正确的是（ ） A.物质在空气中加热发生反应后，生成物的总质量必定等于参加反应的反应物总质量 B.细铁丝在氧气中燃烧后生成物的质量增大，不遵守质量守恒定律 C.蜡烛燃烧后质量减小，说明质量守恒定律不是普遍规律 D.冰融化成水，前后质量相等，说明这个变化遵守质量守恒定律 A 课堂练习 3.下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( ) A A B C D 课堂练习 交流讨论：以氢气在氧气中燃烧生成水为例，分析化学反应前后分子、原子的种类、数目和质量的变化情况，从微观视角说明化学反应为什么遵守质量守恒定律？ 氢气 （H2） + 氧气 （O2） 水 （H2O） + H H H H O O O H H H H 分子 原子 新分子 新物质 分裂 重新组合 聚集 化学反应的实质： O 二、质量守恒定律的微观本质 化学反应前后质量守恒的原因： 化学反应前后原子的 、 、 都不变。 数目 质量 种类 氢气 （H2） + 氧气 （O2） 水 （H2O） + H H H H O O O H H H H O 二、质量守恒定律的微观本质 化学反应前后的变和不变 微 观 宏 观 物质的种类 分子的种类 一定改变 原子数目 原子质量 原子种类 不变 元素质量 元素种类 物质总质量 可能改变 分子数目 元素化合价 二、质量守恒定律的微观本质 1.化学反应前后，肯定没有发生变化的是( ) ①原子数目 ②分子数目 ③元素种类 ④物质的总质量 ⑤物质的种类 A .①④ B. ①③⑤ C .①③④ D. ①②③④⑤ C 2.煤的汽化是提高煤的利用率、减少环境污染的有效措施之一。煤的汽化过程中发生了化学反应C+H2O CO+X。请写出X的化学式 。 H2 课堂练习 3.某有机物与氧气充分反应，有机物+氧气→二氧化碳+水，则该有机物一定含有的元素是(　　) A．C、O B．H、O C．C、H D．C、H、O C 课堂练习 4.在一个密闭容器中放入甲、乙、丙丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，下列说法不正确的是（ ） A．乙是反应物 B．反应后物质甲的质量为13g C．物质丙可能是该反应的催化剂 D．参加反应的甲和丁的质量比为1：4 A 课堂练习 5.在一定条件下甲和乙反应生成丙，反应的微观示意图如图所示（“ ”“ ”表示不同原子）。下列说法错误的是 (　　) C A．该反应是化合反应 B．丙可能是氧化物 C．参加反应的甲、乙的分子个数比为1:1 D．反应前后分子的种类发生了改变 ＋ 甲 乙 丙 课堂练习 课堂总结 质量守恒定律 实 质 含 义 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 微观上：原子的种类、数目、质量不变 适 用 一切化学变化 宏观上：元素种类、质量不变 没有参加反应的物质不包括在内 不要遗漏任何 反应物和生成物 课堂总结 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$