5.1 质量守恒定律导学案---2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

本文围绕质量守恒定律展开，涵盖定律内容、实验验证、微观解释及应用。承接化学变化相关知识，为后续化学计算等奠基。通过实验探究、例题分析等环节，培养学生化学观念、科学思维、科学探究与实践及科学态度与责任等核心素养。 该设计创新点在于紧密结合实验与理论，采用讲练结合教法。从学生层面提升其对化学知识的理解与应用能力；为教师提供清晰授课思路，助力高效备课；有效突破教学难点，增强课堂教学效果。

课题 1 质量守恒定律 导学案 一、学习目标（简写版） 1. 理解质量守恒定律的内容，能说明常见化学反应中的质量关系。 1. 通过实验探究，验证质量守恒定律，分析实验现象与结论的关系。 1. 从微观角度解释质量守恒定律，认识化学反应中原子的 “三不变”。 1. 能运用质量守恒定律解决化学反应中物质的质量计算、推断物质组成等问题。 二、学习重难点 重点 1. 质量守恒定律的内容及实验验证。 1. 从微观角度解释质量守恒定律。 1. 质量守恒定律的实际应用（如物质质量计算、化学式推断）。 难点 1. 实验探究中误差分析（如敞口容器反应的质量变化）。 1. 微观层面理解化学反应前后原子种类、数目、质量不变。 1. 灵活运用质量守恒定律解决复杂问题。 三、知识点自主预习填空 1. 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_______。这个规律叫做质量守恒定律。 11. 微观解释：化学反应的实质是分子分裂成原子，原子重新组合成新分子。反应前后原子的______________均不变，因此物质总质量不变。 12. 应用： 0. 推断化学反应中某物质的质量：已知反应物和生成物的质量，可计算未知物质的质量。 0. 推断物质的组成：通过反应前后元素种类不变，确定未知物质的元素组成。 四、知识点讲解与要点剖析 （一）质量守恒定律的内容与实验验证 1. 定律核心 1. 内容：参加反应的各物质质量总和 = 生成的各物质质量总和。 1. 关键词： 2. “参加”：未反应的物质质量（如过量的反应物）不计入总和。 2. “化学反应”：仅适用于化学变化，物理变化不遵循（如冰融化成水质量不变是物理变化，不属于质量守恒范畴）。 2. 实验探究 (1) 铜粉加热前后质量的测定 1. 现象：①加热铜粉，粉末颜色由红变为黑②铜粉加热前后天平平衡 1. 结论：铜粉加热前后，各物质的质量总和相等 （2）铁与硫酸铜反应实验 1. 现象：铁钉表面析出红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色，天平平衡。 1. 结论：无气体参与或生成的反应，敞口实验也能验证质量守恒。 （3）盐酸与碳酸钠反应实验 1. 现象：产生气泡，固体逐渐溶解，天平指针向右偏转（质量减少）。 1. 误差分析：生成的二氧化碳气体逸散到空气中，导致反应后总质量减小。验证有气体参与或生成的反应需在密封容器中进行。 3. 常考易错点 1. 误认为 “反应前后物质总质量不变” 等于 “各物质质量都不变”，实际是 “总质量不变，各物质质量可能改变”（如反应物质量减少，生成物质量增加）。 1. 忽略气体的质量：计算时需包含所有反应物和生成物，包括气体、沉淀等。 4. 经典例题 例题：某同学用敞口容器做镁条燃烧实验，发现燃烧后固体质量增加，是否违反质量守恒定律？ 解析：不违反。镁条燃烧是镁与空气中的氧气反应生成氧化镁，根据质量守恒定律，生成的氧化镁质量等于镁条质量与参加反应的氧气质量之和。由于实验在敞口容器中进行，未称量参与反应的氧气质量，导致固体质量 “增加”，实际总质量（镁 + 氧气）= 氧化镁质量，符合质量守恒定律。 5. 变式题 题目：下列实验能直接验证质量守恒定律的是（ ） A. 水的蒸发实验（物理变化） B. 蜡烛燃烧实验（敞口容器） C. 铁与硫酸铜溶液反应实验（敞口容器） D. 高锰酸钾分解实验（敞口试管） 答案：C 解析：A 是物理变化，不适用质量守恒定律；B、D 有气体生成且敞口，气体逸散导致质量变化，无法直接验证；C 无气体参与或生成，敞口实验天平仍平衡，可验证。 （二）质量守恒定律的微观解释 1. 微观本质（化学反应的 “三不变”） 1. 原子层面： 11. 原子种类不变（如反应前有氢、氧原子，反应后不会出现碳原子）。 11. 原子数目不变（如 2 个氢分子和 1 个氧分子反应生成 2 个水分子，原子总数均为 6 个）。 11. 原子质量不变（单个原子的质量在反应前后不变）。 1. 宏观表现：元素种类不变、物质总质量不变。 2. 常考易错点 1. 混淆 “分子种类” 与 “原子种类”：化学反应中分子种类一定改变，原子种类一定不变。 1. 误认为 “物质种类不变”：化学变化的本质是生成新物质，物质种类一定改变。 经典例题 例题：从微观角度解释 “水通电分解生成氢气和氧气” 符合质量守恒定律。 解析：水分子分裂为氢原子和氧原子，每 2 个氢原子结合成 1 个氢分子，每 2 个氧原子结合成 1 个氧分子。反应前后氢原子、氧原子的种类、数目、质量均不变，因此物质总质量不变，符合质量守恒定律。 变式题 题目：化学反应前后，一定不变的是（ ） ①原子种类 ②分子种类 ③原子数目 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质总质量 A. ①③⑤⑥ B. ②④⑥ C. ①②③⑤ D. ④⑤⑥ 答案：A 解析：分子种类一定改变，分子数目可能改变（如 2H₂+O₂=2H₂O，分子数目减少），其余①③⑤⑥一定不变。 （三）质量守恒定律的应用 1. 计算物质质量 1. 原理：反应物总质量 = 生成物总质量 1. 示例：已知 2g 氢气与 16g 氧气完全反应生成水，求生成水的质量。 解析：根据质量守恒定律，生成水的质量 = 2g+16g=18g（需注意是否完全反应，若氢气过量则按氧气质量计算）。 2. 推断物质组成（元素种类） 1. 方法：反应前后元素种类不变。 1. 示例：某物质燃烧生成二氧化碳和水，推断该物质的组成。 解析：生成物含碳、氢、氧元素，反应物氧气含氧量，因此该物质一定含碳、氢元素，可能含氧元素。 4. 常考易错点 1. 计算时忽略 “过量” 问题：若题目未说明 “完全反应”，需判断哪种物质是反应物。 1. 推断化学式时未配平原子数目，导致错误。 经典例题 例题：6g 碳在 18g 氧气中燃烧，生成二氧化碳 22g，剩余氧气 2g，求参加反应的氧气质量。 解析：根据质量守恒定律，参加反应的碳质量 + 参加反应的氧气质量 = 生成二氧化碳质量，即 6g + 参加反应的氧气质量 = 22g，解得参加反应的氧气质量 = 16g（剩余氧气 2g 未参与反应，不计入总和）。 五、效果检测（判断正误） 1. 所有化学反应都遵循质量守恒定律。（ ） 1. 5g 水蒸发后得到 5g 水蒸气，符合质量守恒定律。（ ） 1. 化学反应前后，分子数目一定不变。（ ） 1. 某物质燃烧生成二氧化碳和水，该物质一定含碳、氢、氧元素。（ ） 1. 用敞口容器做盐酸与碳酸钠反应实验，天平不平衡，说明该反应不遵循质量守恒定律。（ ） 六、思维导图 七、归纳总结 1. 核心规律：质量守恒定律适用于所有化学变化，本质是反应前后原子 “三不变”。 1. 实验关键：有气体参与或生成的反应需在密封容器中验证，避免气体逸散导致误差。 1. 应用步骤： 20. 计算质量：明确 “参加反应” 的物质，总质量相等。 20. 推断组成：反应前后元素种类不变，可能含有的元素需根据反应物判断。 20. 确定化学式：根据原子数目守恒，配平后计算各元素原子个数。 8、 课后作业 一、选择题 1．下列变化可以用质量守恒定律解释的是 A．冰变干冰 B．点石成金 C．10g水变成10g水蒸气 D．镁条燃烧质量减少 2．化学反应前后可能发生变化的是 ①原子数目  ②分子数目  ③原子种类  ④物质种类  ⑤元素种类  ⑥物质总质量  ⑦元素的化合价 A．②④⑦ B．①②⑦ C．②⑦ D．①③⑤⑥ 3．在下列各项中，化学反应前后肯定没有发生改变的是 ①原子的数目    ②分子的数目    ③原子的种类 ④物质的种类    ⑤物质的总质量    ⑥元素的质量 A．①③④⑥ B．①③⑤⑥ C．①④⑥ D．①③⑤ 4．化学反应前后，下列各项一定不变的是 ①原子种类  ②原子数目  ③分子数目  ④物质种类  ⑤元素种类  ⑥物质的总质量 A．①②⑤⑥ B．①②⑥ C．①②③⑤⑥ D．①②④⑤⑥ A．48 B．24 C．8 D．4 5．某物质燃烧后生成二氧化碳和水。下列有关该物质的叙述不正确的是 A．该物质一定含碳、氢元素 B．该物质可能含有氧元素 C．该物质可能是纯净物 D．该物质不可能是混合物 6．下列对化学基本观念认识正确的是 A．分类观：从组成上看水和白醋都属于化合物 B．守恒观：化学反应前后元素的种类改变 C．微粒观：原子核都是由质子和中子构成的 D．变化观：木炭充分燃烧生成二氧化碳 7．某物质在氧气中充分燃烧后，生成二氧化碳和水两种产物，该物质 A．一定含有碳氢元素 B．一定含有碳氢氧元素 C．一定只含有碳氢元素 D．一定含有碳氢元素，可能含有氧元素 九、答案与解析 （一）效果检测答案及解析 1. √。所有化学反应均遵循质量守恒定律。 1. ×。水蒸发是物理变化，不适用质量守恒定律。 1. ×。分子数目可能改变，如 2H₂+O₂=2H₂O，分子数目减少。 1. ×。一定含碳、氢元素，可能含氧元素（氧气参与反应，提供氧元素）。 1. ×。反应生成二氧化碳气体逸散，导致质量减少，实际总质量（反应物 + 装置）=（生成物 + 装置），仍遵循质量守恒定律。 （二）课后作业答案及解析 1．D 【详解】A、冰（固体水）与干冰（固体二氧化碳）属于不同物质，冰无法直接变为干冰，不可用质量守恒定律解释，故不符合题意； B、通过化学反应无法改变元素种类，不可用质量守恒定律解释，故不符合题意； C、10g水变成10g水蒸气，只是状态发生改变，没有生成新物质，是物理变化，不可用质量守恒定律解释，故不符合题意； D、镁燃烧生成氧化镁（化学反应），表面质量减少是因部分氧化镁以烟形式逸散，未计入总质量，实际反应前后总质量守恒，符合质量守恒定律，故符合题意。 故选D。 2．C 【详解】化学变化前后，原子的数目、元素的种类、物质的总质量、原子的种类一定不变； 化学变化前后，物质的种类和分子的种类一定改变； 化学变化前后，分子的数目可能改变，也可能不变。 故选C。 3．B 【详解】根据质量守恒定律，在化学反应前后有6个不变，即物质的总质量不变、元素的种类不变、元素的质量不变、原子的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变。2个变，即物质的种类、分子的种类。2个可能变，即分子的个数、元素的化合价。因此题中①③⑤⑥符合题意。 故选B。 4．A 【详解】化学反应的本质是：分子分裂成原子，原子重新组合形成新的分子，根据质量守恒定律可知：化学反应前后原子种类、数目不变，元素种类、质量不变，物质总质量不变，分子数目可能改变，元素化合价可能改变。 故选A。 5．D 【分析】二氧化碳中含有碳、氧元素，水中含有氢、氧元素，而氧气中含有氧元素，根据“反应前后元素种类不变“，则该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 【详解】A、由分析可知，该物质中一定含有碳、氢元素，该选项叙述正确； B、由分析可知，该物质中可能含有氧元素，该选项叙述正确； C、该物质可能只含一种物质，属于纯净物，该选项叙述正确； D、该物质中也可能含有多种物质，属于混合物，该选项叙述不正确。 故选D。 6．D 【详解】A、水是由氢元素和氧元素组成的纯净物，属于化合物；白醋中含有醋酸和水等多种物质，属于混合物，故说法错误； B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量均不变，只是原子重新组合，故说法错误； C、大部分原子核由质子和中子构成，但氢原子的原子核只有质子，没有中子，故说法错误； D、木炭主要成分是碳，在充分燃烧条件下与氧气反应生成二氧化碳，故说法正确。 故选D。 7．D 【详解】生成物二氧化碳和水中含有C、H、O三种元素，所以反应物中也应该有这三种元素，又知某物质在氧气中充分燃烧，故生成物中的氧元素可能来自氧气，故可判断该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 故选D。 学科网（北京）股份有限公司 $$