2.3化学变化中的质量守恒---2024-2025学年九年级化学沪教版（上海）第一学期

状元港TCT讲义 学员姓名： 年 级： 辅导科目： 化学 学科教师：李义康 授课日期 授课时段 授课主题 化学变化中的质量守恒 教学目标 1、 掌握化合物化学式的书写方法，了解注意事项 2、 理解并掌握物质的量的概念 3、 掌握质量守恒定律，会应用定律计算相关题目 教学重难点 1、 化学式书写规则（重点） 2、 物质的量和摩尔质量（重点） 3、质量守恒定律的理解和应用（重点） 4、从化学变化的本质去理解质量守恒定律（重点、难点） 教学内容 质量守恒定律 想象一下：中世纪的炼金术士在幽暗实验室里，把铅块、水银和各种古怪液体倒进坩埚，念着咒语期待变出黄金。虽然他们失败了几个世纪，但这个执念却意外催生了一个改变世界的发现——质量守恒定律。 我们可以设计一个思维实验： 如果让硬币和硝酸发生反应，银白色的硬币逐渐"溶解"，同时冒出诡异的红棕色烟雾。这时若把溶液蒸干，会得到比原硬币更重的蓝色晶体。难道物质凭空增加了？还是说...炼金术士的失败另有玄机？ 18世纪，拉瓦锡在密封玻璃容器中反复灼烧金属，发现无论物质如何变化，容器总质量始终不变。 知识点一：化合物化学式书写 1、 化合价 科学家们研究了物质组成元素原子数量之间的关系后，总结的化合价可用于帮助我们书写化学式 化合价的物理解释:原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子构成的发生化学反应生成化合物时，不同原子会得到或失去电子;不同元素的原子得失电子的能力不同，非金属元素的原子容易得到电子(如氧原子)，得到电子的原子化合价呈负价;金属元素的原子容易失去电子，失去子的原子化合价呈正价 某些元素的原子集合在一起，作为一个整体参加化学反应，它所起的作用和一个原子一样，这样的原子集合称为原子团 2、化学式书写 注意事项： 1：一般情况下，正价元素符号写在左边，负价元素符号写在右边 2：化学价写在元素符号的-------- 3：化合物中正价总数和负价总数的代数和等于-------，原子个数用阿拉伯数字写的元素符号的--------。 【答案】 正上方；零；右下角。 经典例题： 1. 写出硫元素跟氧元素组成化合物的化学式。并根据化学式写出我们能确定硫元素和氧元素的哪些信息。 答案:S的化合价是+4，0的化合价是-2,所以它们组成的化合物的化学式是SO。 1 SO2是由S元素和O元素组成的; 2 SO2中S元素和氧元素的原子个数比=1:2, 3 SO2的式量=32+2x16=64; 4 S元素、O元素的质量比=32:(2x16)=1:1; 5 S元素的质量分数=(32/64)X100%=50%;O元素的质量分数=(2X16/64)X100%=50% 2. 高锰酸钾(KMnO4)中钾元素的化合价为+1,氧元素的化合价为-2，则锰元素的化合价是多少? 答案:根据纯净物的总化合价代数和为0. 设锰元素的化合价为x 则有:1+x+4X(-2)=0,解得:x=+7 所以，锰元素的化合价是+7 3. 下列物质含有原子团的是 A. FeSO4 B. CO. C.NH3 D. N2O4 答案：A 4.对于 N2、N2O 和 N2O5，下列说法正确的是 A.所含元素种类相同 B.每个分子中含有相同氮原子数 C.都含有氮分子 D.氮元素化合价都相同 答案：B 知识点二：物质的量 由于分子或原子的尺寸很小，物质所含分子或原子的数目是很大的，一个一个的计量非常不方便。因此，我们通常采用集合的形式来表示。这一集合形式我们称之为物质的量。 物质的量是国际单位制中7个基本量之一，单位是摩尔，简称摩符号是mol。1mol任何物质都约含6.02x1023个(阿伏伽德罗常数 )微粒。 思考：1.每摩分子或原子的个数相同吗 ? 2.每摩分子或原子的质量相同吗 ? 摩尔质量:1mol物质的质量叫做该物质的摩尔质量，常用M表示，其单位是“克/摩”，读作克每摩尔，符号g/mol。它在数量值上等于该物质的式量。 O2的摩尔质量=------ CO2的摩尔质量=------ 【答案】 32g/mol 44g/mol 知识点三：质量守恒定律 每两个水分子可以分解成四个氢原子和两个氧原子，而每两个氢原子能构成一个氢分子，每两个氧原子能构成一个氧分子， 1化学变化的实质是原子的重新组合; 2化学反应前后原子的种类和数目不变 3原子是化学变化中的最小微粒 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，这个规律叫做质量守恒定律。 1， 反应物和生成物的总质量不变(实际参加反应的物质), 2， 反应前后元素种类不变; 3， 反应前后各种元素质量不变; 4， 原子种类不变 5， 原子数目不变 6， 原子质量不变 7， 物质种类一定改变 8， 分子种类一定改变 9， 分子的总数可能改变 例题 1、 能用以下微观示意图表示的化学反应是 A. 2C+O22CO B. 2CO+O22CO2 C. C+CO22CO D. C+O2CO2 【答案】 B 2、质量为6.4g的某气体M，其中含有6.02×1022个分子，则M的式量为 A. 64 B. 32 C. 96 D. 16 【答案】 A 知识点四：化学方程式 用化学式表示化学反应的式子，叫做化学方程式。书写化学方程式需要注意: 1 正确书写化学式和反应条件。(加热用“△”表示) Mg+O2MgO 2 配平反应前后元素原子个数 2Mg+O22MgO 3 当有气体或者沉淀生成时，用“↑”表示生成气体，用“↓”表示生成沉淀 2H2O2H2↑+O2↑ 例题 1、化学方程式书写正确的是 A. 4Fe+3O22Fe2O3 B. 2Mg+O22MgO C. 2P+5O2===P2O5 D. H2CO3===CO2+H2O 【答案】B 2、化学方程式书写正确的是 A. 4Fe+3O22Fe2O3 B. 2H2O2H2+O2 C. CH4+2O2CO2+2H2O D. Mg+CO2MgO+C 【答案】 C 综合练习 一、填空题 1.甲醛是家装材料中含有的有害物质之一，甲醛的化学式为CH2O，甲醛由________ 种元素组成，碳、氢原子个数比为________，其摩尔质量为________，2mol甲醛中含有甲醛分子________个，含有________mol氢原子，0.5mol甲醛的质量为________克。 2.上海鲜花港盆栽鲜花使用“S—诱抗素”制剂延长鲜花盛开的时间。“S—诱抗素”的化学式为C15H20O4,该物质由________种元素组成，其中碳氢原子个数之比为________，氢氧元素质量比为 ________，该物质的摩尔质量为________， 2molC15H20O4中有________个氧原子。 3.请用学过的化学知识回答问题。 ① 空气成分中，含量最多的气体是________（用化学式表示），用于填充气球且性质稳定的气 体名称________。 ② 甲烷可作燃料，其燃烧的化学方程式是________。 ③ β一胡萝卜素（化学式：C40H56）是一种常见食品添加剂， 0.1mol C40H56 中约含________个C40H56 分子（用科学计数法表示）。 二、实验探究题 每年入冬时期，都是流感高发期，“达菲”是目前世界上治疗H1N1流感病毒旳良药，生产“达菲”的主要原料是莽草酸（C7H10O5)，可从茴香中提取。根据如图信息回答下列问题: ①莽草酸是由________种元素组成；其摩尔质量是________。 ②莽草酸中氢、氧两种元素的质量比为________。 ③0.1mol莽草酸中含氢原子的个数为________。 ④如图信息中描述莽草酸物理性质的有________。 【答案】 一、填空题 1.【答案】3；1：2；30g/mol；1.204×1024；4；15 2.【答案】3；3:4或15:20；5:16；264g/mol；4.816×1024 3.【答案】 N2；氦气；CH4+2O2 CO2+2H2O；6.02×1022 二、实验探究题 【答案】3；174g/mol；1:8；6.02×1023个；ABC A卷 一．选择题（每小题只有1个正确选项） 1．化学反应前后肯定不会发生变化的是 （ ） ①原子的数目； ②分子的数目； ③元素的种类； ④物质的总质量； ⑤物质的种类； ⑥原子的种类 A．①③④⑤⑥ B．①③④⑥ C．①②④⑥ D．①③⑤ 2． 化学反应前后，可能发生变化的是 （ ） A． 原子个数 B．分子个数 C．元素种类 D． 物质的总质量 3．氯气是一种有毒气体，可用烧碱溶液来吸收处理。其原理为： C12+ 2NaOHNaCl ＋ X ＋ H2O ，则X的化学式为 （ ） A． HCl B． C12 C． Na2O D． NaClO 4． 下图是水分子在一定条件下分解的示意图，从中获得的信息不正确的是（ ） A． 一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成 B． 水分解后生成氢气和氧气的分子数之比为 2：1 C． 水分解过程中，分子的种类不变 D． 水分解过程中，原子的数目不变 5．下列关于化学方程式2H2 +O2 2H2O的读法中，错误的是 （ ） A．每2个氢分子和1个氧分子，在点燃的条件下发生反应生成2个水分子 B．氢气和氧气在点燃的条件下化合生成水 C．氢元素和氧元素在点燃的条件下生成水 D．每4g氢气跟32 g氧气在点燃的条件下反应生成36 g水 【答案】1~5 B、B、D、C、C B卷 一、单选题 1． “宏观﹣微观﹣符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。某化学反应的微观示意图如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．从反应价值看：该反应能获取清洁能源，延缓温室效应 B．从物质分类看：该反应涉及到2种氧化物 C．从微观构成看：四种物质均由分子构成 D．从表示方法看：该反应的化学方程式为2CO2+4H2O2CH4+4O2 2．超市出售的“84消毒液”的主要成分是次氯酸钠（NaClO），次氯酸钠中氯元素的化合价为 A．+5 B．+1 C．+3 D．-1 3．长途运输鱼苗时，为了防止鱼苗缺氧，常在水中加入物质X，发生反应的化学方程式为：2X+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑,其中X的化学式为 （ ） A．CaO B．CaO2 C．CaCO3 D．CaCl2 4．硝酸铜受热分解会产生一种污染空气的有毒气体，该气体可能是 A．N2 B．NO2 C．NH3 D．SO2 5．下列说法完全正确的是（ ） A． 氖气的化学式—Ne 1个硅原子—Si 1个钠离子—Na B． 决定元素种类—质子数 决定元素化学性质—最外层电子数 决定元素周期表元素排列顺序—质子数 C． 铁—由分子构成 二氧化碳—由原子构成 氧化钠—由离子构成 D． 分子—化学变化中的最小粒子 原子—保持物质化学性质的最小粒子 离子—带电的原子 A．A B．B C．C D．D 6．1-18号元素中X元素的原子最外层只有1个电子，Y元素的原子的第三层有6个电子，Z元素的第二层也有6个电子，在化合物中只有Z元素的化合价为负。由这三种元素组成的化合物的化学式可能是（    ） A．XYZ4 B．X2YZ3 C．X3YZ4 D．XYZ3 7．据科技部2月15日公布的消息，法匹拉韦（化学式为C5H4FN3O2）是继磷酸氯喹和瑞德西韦之后第三个获准用于治疗新冠肺炎的西药，该药对新冠肺炎的治疗显示出较明显的疗效和较低的不良反应。下列有关法匹拉韦的说法正确的是（　　） A．法匹拉韦中含有氧分子 B．法匹拉韦的相对分子质量为157g C．1个法匹拉韦分子由15个原子构成 D．法匹拉韦中氮、氧元素的质量比是3：2 8．一密闭容器内有4种物质甲、乙、丙、丁，它们在一定条件下能发生化学反应，经过一段时间后停止反应，其中甲、乙、丙、丁的微观示意图和反应前后各物质的质量如表所示。以下说法正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 微观示意图 反应前的质量/g 90 10 x 184 反应后的质量/g 22 130 100 36 A．反应前后分子种类不变 B．物质乙、丁都是氧化物 C．表中x的值为4 D．该反应中甲和丙是反应物 9．苏州的“碧螺春”享誉全国。“碧螺春”茶叶中的单宁酸具有抑制血压上升、清热解毒、抗癌等功效，其化学式为C76H52O46。下列说法错误的是 A．单宁酸由碳、氢、氧三种元素组成 B．一个单宁酸分子是由76个碳原子、52个氢原子和46个氧原子构成 C．单宁酸中碳、氧元素的质量比为57∶23 D．单宁酸中氢元素的质量分数最小 10．2020年春节期间，新型冠状病毒蔓延，公共场所喷洒过氧乙酸（CH3COOOH）消毒液可有效杀灭“新型冠状病毒”。下列关于过氧乙酸的说法正确的是（　　） A．过氧乙酸消毒液是纯净物 B．过氧乙酸由碳原子、氧原子、氢原子构成 C．过氧乙酸中氧元素的质量分数最大 D．过氧乙酸中的碳元素、氢元素的质量比为1：2 11．一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法正确的是（　　） A．丁是该反应的催化剂 B．该反应的基本类型是分解反应 C．该反应中乙、丙的质量比为6:17 D．该反应中甲、丙的质量比为14:17 12．2019年春节期间上映的国产科幻大片流浪地球吸引了很多人的眼球。影片中出现了以岩石为主要燃料的“重聚变”技术，重聚变是由重原子进行的核聚变，如岩石中的主要成分硅发生聚变能产生巨大能量。如图是硅元素在元素周期表中的信息，下列说法正确的是 A．硅原子的最外层电子数是14 B．硅元素是地壳中含量最高的元素 C．硅原子的相对原子质量是28.09g D．硅元素形成的氧化物化学式是SiO2 13．下列四位同学的化学笔记，其中没有错别字的是 A．任何化学反应都遵循质量守衡定律 B．倡导“低碳”生活,减少二氧化碳排放 C．金钢石是天然最硬的物质 D．双氧水制取氧气常使用椎型瓶 14．如图是探究反应前后质量变化的实验,玻璃管在酒精灯上烧热后,塞紧橡皮塞同时玻璃管触碰瓶底的白磷后发生燃烧反应。下列说法正确的是 A．白磷必须过量,否则会影响实验结果 B．实验中反应的化学方程式为 C．燃烧后玻璃管顶端的小气球始终胀大 D．燃烧时有大量白烟生成 15．为比较Fe3+和Cu2+对过氧化氢分解反应的催化效果，某同学设计了如图所示的实验（FeCl3溶液、CuSO4溶液中都含有阴阳离子和水分子），有关实验有如下说法： ①过氧化氢中氧元素的化合价为-1价； ②若图1所示实验中反应速率为①＞②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好； ③实验中可通过观察产生气泡快慢来比较反应速率； ④滴加FeCl3或CuSO4溶液后过氧化氢分解速率加快，则FeCl3或CuSO4是过氧化氢催化剂 以上说法不正确的是（　　） A．①② B．①④ C．②④ D．③④ 二、综合题 16．高铁酸钠（ Na2FeO4）是一种高效的多功能水处理剂。工业上制取高铁酸钠的方法之一是：。 （1）高铁酸钠（Na2FeO4）中铁元素和氧元素的质量比为 (填最简比）。 （2）现要制得332kg含杂质10%的高铁酸钠，至少需要氢氧化钠的质量是多少（列式计算）？ 17．某实长小组同学用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气。取一定质量的氯酸钾与1g二氧化锰混合，依次加热该混合物t1、t2、t3、t4时间后，分别冷却称量剩余固体质量，记录的有关数据如下表 加热时间 t1 t2 t3 t4 剩余固体质量（g） 3.20 2.88 2.49 2.49 试计算：（1）完全反应后产生的氧气的总质量为_____g。 （2）原氯酸钾和二氧化锰的总质量是多少？_____ 18．某同学在做二氧化锰催化氯酸钾分解的实验时，不小心将黑色的氧化铜当作二氧化锰与氯酸钾混合加热，用排水法收集，发现集气瓶中气泡的产生速率加快了。难道氧化铜对氯酸钾的分解也有催化作用？该同学展开如下探究： （提出问题）氧化铜对氯酸钾的分解是否有催化作用？ （设计实验） 实验组 实验步骤 测量数据 ① 将 3.0 g 氯酸钾放在试管中加热，用排水法收集生成的气体 ② 将 3.0 g 氯酸钾与 1.0 g 二氧化锰均匀混合加热，用排水法收集生成的气体 ③ 将 x g 氯酸钾与 1.0 g 氧化铜均匀混合加热，用排水法收集生成的气体 （1）写出实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气的化学方程式_____。 （2）实验③中 x 的数值为_____，测量数据为_____。 （实验结论） （3）经验证，氧化铜可代替二氧化锰催化氯酸钾分解。将实验③完全反应后的固体加水溶解、过滤、_____，若称量得到 1.0 g 黑色粉末（假设氯酸钾完全反应），再将黑色粉末和氯酸钾混合加热，集气瓶中的现象与实验③_____（填“相同”或“不同”）。 （4）实验室还可以用过氧化氢溶液为原料制取氧气，与以氯酸钾为原料制取氧气相比，用过氧化氢溶液作原料的优点是_____（写一点即可）。某同学查阅资料发现氧化铜也能催化过氧化氢溶液分解。小组同学为了比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢溶液的催化效果，利用数字化仪器测得室温下质量相同的两种物质分别与 5 mL 5%的过氧化氢溶液在两个相同的密闭容器内混合时装置内压强的变化过程。 （5）由图像可知：常温下，_____对过氧化氢的分解催化效果更好。 （6）小明推测两条曲线最终将合并在一起，请你说出他的理由_____。 参考答案 1．D2．B3．B4．B5．B6．B7．C8．C9．C10．C11．D12．D13．B14．D15．C 16．（1）； （2）解：设至少需要氢氧化钠的质量是x x=144kg 答：至少需要氢氧化钠的质量是144kg。 17．0.96g 3.45g 18． 3.0 相同时间内收集氧气的体积或收集相同体积氧气所需的时间 洗涤、干燥 相同 不需要加热，操作简单或通过分液漏斗添加药品，有利于连续操作 二氧化锰 两组实验所用过氧化氢溶液的浓度、体积相等或催化剂只改变反应速率，不改变生成物的质量 答案： 正确书写化学式和反应条件。(加热用“△”表示) 配平反应前后元素原子个数 当有气体或者沉淀生成时，用“↑”表示生成气体，用“↓”表示生成沉淀 反应物和生成物的总质量不变(实际参加反应的物质), 反应前后元素种类不变; 反应前后各种元素质量不变; 原子种类不变 原子数目不变 原子质量不变 物质种类一定改变 分子种类一定改变 分子的总数可能改变 4 学科网（北京）股份有限公司 $$