第2节 化学反应中的质量关系 第1课时（同步讲义） 化学沪教版2024九年级上册

第4章 认识化学反应 第2节 化学反应中的质量关系 第1课时 从定量角度认识化学变化 教学目标 1.能认识质量守恒定律的含义； 2.能用实验证据证明质量守恒，并从微观角度进行解释 重点和难点 重点：认识质量守恒定律的含义。 难点：能选取实验证据说明质量守恒定律，并阐释其微观本质。 ◆知识点 从定量角度认识化学变化 1. 化学家对化学反应进行定量研究 (1)17 世纪 70 年代，英国化学家波义耳在一个敞口的容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质量增加了。 (2)18 世纪 70 年代，法国化学家拉瓦锡用较精确的定量实验法，在密封容器中研究氧化汞的生成与分解的反应中各物质质量之间的关系，得到的结论是：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.用实验验证质量守恒定律 提出问题 参加化学反应的各物质都发生了变化，并有新物质生成。那么，参加反应的各物质质量总和与反应生成的各物质质量总和相比较，是否发生了变化 猜想与假设 根据平时的观察和已有的知识与经验，可以提出三种猜想： 1. 发生了变化，反应生成的各物质的质量总和大于参加反应的各物质的质量总和； 2. 发生了变化，反应生成的各物质的质量总和小于参加反应的各物质的质量总和； 3. 没有变化，反应生成的各物质的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和。 我的猜想：没有变化，反应生成的各物质的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和 查阅资料 波义耳的实验在敞口容器中进行，他没有发现质量守恒定律；拉瓦锡的实验在密封容器中进行，他发现了质量守恒定律；进行实验探究时应设计严密，考虑到各种影响因素 实验装置及现象 _____ （1） 锥形瓶中出现蓝色沉淀； （2）天平保持平衡 结论 （1） 二者反应的文字表达式为:硫酸铜 + 氢氧化钠→硫酸钠 + 氢氧化铜 CuSO4 NaOH Na2SO4 Cu（OH）2 （2）反应前后质量总和不变 实验装置及现象 （1） 石灰石不断溶解，表面有气泡产生； （2）天平保持平衡 结论 （1） 二者反应的文字表达式为:碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 CaCO3 HCl CaCl2 CO2 H2O （2）反应前后质量总和不变 3.实验反思 （1）实验中应注意：有气体参加或生成的反应必须在密闭容器中进行； （2）从化学变化的本质解释得到的结论：化学反应就是参加反应的各物质的原子重新组合成新物质的过 程。在此过程中原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有改变，因此化学反应前后各物质的质量总和必定相等。 即学即练 1．下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是 A．   B．   C．   D．   【答案】C 【分析】质量守恒定律：在化学反应里，参加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。根据只有质量没有变化的化学变化才能验证质量守恒，如果反应物中有气体参加反应，或生成物中有气体生成，应该选用密闭装置。 【详解】A、镁条燃烧有氧气参与，应在密闭环境中进行才可验证质量守恒定律，故A错误； B、蜡烛燃烧有氧气参与，应在密闭环境中进行才可验证质量守恒定律，故B错误； C、铁钉和硫酸铜在密闭装置中反应可以验证质量守恒定律，故C正确； D、过氧化氢分解会产生氧气，应在密闭环境中进行才可验证质量守恒定律，故D错误； 故选C。 2.如图是A、B两组同学分别设计的质量守恒定律的两个验证实验。请根据图示进行思考回答（假设A、B两组药品混合前质量均为m前、混合后质量均为m后）。 (1)A组药品混合前、后质量关系为：m前 m后（填“＞”或“=”或“＜”）。 (2)B组药品混合前、后质量关系为：m前＞m后，请解释原因 。 (3)有同学认为白糖和水混合前后的质量也相等，说明该实验也能验证质量守恒定律，这种说法对吗？ 为什么？ 。 【答案】(1)= (2)反应生成的CO2气体从烧杯中逸出，总质量减少 (3) 不对 因为两种物质未发生化学反应，所以不能验证质量守恒定律 【详解】（1）根据质量守恒定律，可知A组药品混合前、后质量关系为：：m前=m后。故填：=。 （2）稀盐酸与碳酸钠溶液反应有二氧化碳气体生成，生成的气体从烧杯中逸出，总质量减少，所以B组药品混合前、后质量关系为：m前＞m后。故填：反应生成的CO2气体从烧杯中逸出，总质量减少。 （3）质量守恒定律解释的是化学反应前后物质的质量关系，而白糖和水混合属于物理变化，所以该实验不能验证质量守恒定律。故填：不对；因为两种物质未发生化学反应，所以不能验证质量守恒定律。 3.英国物理学家、化学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是 A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．波义耳的实验中，曲颈甑内物质加热后质量增加的现象不能用质量守恒定律来解释 【答案】C 【详解】A、波义耳的实验不是密闭装置，则不能用于测定空气中氧气含量，该选项说法不正确； B、汞加热生成氧化汞，氧化汞为红色，该选项说法不正确； C、汞加热消耗氧气，装置中的气体减少，则玻璃钟罩内汞的液面会逐渐上升，且上升的液面的体积即为氧气的体积，则达到一定高度后不再变化，该选项说法正确； D、汞加热时和氧气反应生成氧化汞，根据反应前后物质的总质量不变，则加热后质量增加，该选项说法不正确。 故选C。 1、 补充验证质量守恒定律 实验方案 实验步骤： 1、小烧杯放碳酸钠粉末，小试管盛稀盐酸放入烧杯称量总质量m1。 2、倾斜试管，倒入稀盐酸，发生反应。 3、实验完成，称量m2。 实验步骤： 1、称量砂纸打磨镁条和石棉网质量m1。 2、在陶土网上方点燃镁条。 3、实验完成，称量m2。 实验现象 白色粉末溶解，有大量气泡迅速产生。 天平向右偏转。 产生白色固体(还有少量白烟产生)， 天平不平衡，发出耀眼的白光，放出 热量。 反应原理 Na2CO3+HCl→ NaCl+H2O+CO2 实验分析 镁条燃烧，消耗了空气中的氧气，生成氧化镁，在实际反应时，镁条不仅和空气中的氧气反应，还和空气中的氮气发生反应生成氮化镁（Mg3N2），和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，所以反应后固体的质量可能增大。但伴随着白烟现象，如果逸散的白烟质量小于增加的气体质量，m1<m2，若相等，m1=m2，若逸散质量大于增加的气体质量，m1>m2。 实验结论 所有的化学反应均遵守质量守恒定律；有气体参加或气体生成（或者有烟、雾状物质生成的反应），要验证质量守恒定律，必须在密闭容器里进行。 实践应用 1．同学们用如图所示实验装置验证质量守恒定律。 (1)在以上三个实验当中，能直接用来验证质量守恒定律的是实验 (2)实验二中，反应前后天平不平衡，用解释其原因： 。 【答案】(1)一 (2)反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中，造成天平不平衡 【详解】（1）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，既没有气体参加反应，也没有气体生成，且装置密闭，反应前后锥形瓶内质量不变，天平平衡，能直接用来验证质量守恒定律； （2）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，产生的二氧化碳逸散到空气中，造成烧杯内物质质量减轻，故反应前后天平不平衡。 2.凤中化学课外小组的同学，用如图所示实验验证质量守恒定律， A    B (1)甲同学用A装置研究质量守恒定律，实验中小气球的作用是 。 (2)乙同学用B装置研究质量守恒定律，实验步骤如下：如图将装置和实验药品一起放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把装置和反应后剩余物质放在天平上，发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是 。 (3)化学反应都遵循质量守恒定律，在化学反应前后，一定不变的是 (填序号)。 ①元素种类；②原子种类；③原子数目；④分子种类；⑤分子数目；⑥物质的总质量。 【答案】(1)平衡气压 (2)生成的气体逸散到空气中 (3)①②③⑥ 【详解】（1）白磷燃烧放热，导致瓶内压强增大，实验中小气球可以平衡气压，防止瓶塞被冲出。 （2）盐酸与碳酸钠粉末反应生成二氧化碳气体会逸散到空气中，导致左边的质量减小，天平的指针向右偏转。 （3）化学反应前后，原子种类、原子质量和原子数目不变，元素种类不变，物质的总质量不变，而分子种类一定改变，分子数目可能发生改变。 故填①②③⑥。 考点 用实验探究质量守恒定律 【例1】在一次实验课上，同学们通过小组合作，完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是 A．反应后小苏打的质量增加 B．反应过程中各物质的质量都不变 C．反应前后各物质的质量总和相等 D．反应前称量的是小苏打和白醋的总质量 【答案】C 【解析】白醋的主要成分是醋酸，小苏打是碳酸氢钠的俗称，醋酸能与碳酸氢钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，所以反应后小苏打的质量减少，故A分析错误；白醋的主要成分是醋酸，小苏打是碳酸氢钠的俗称，醋酸能与碳酸氢钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，反应过程中各物质的质量改变，故B分析错误；根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和相等，该装置密闭，则反应前后各物质的质量总和相等，故C分析正确；根据图示，反应前称量的是小苏打和白醋以及装置的总质量，故D分析错误。 解题要点 本知识点主要考察如何利用实验验证质量守恒定律，解答此类型题应注意：1、观察装置是否密封，避免外界空气的影响。2、如果有气体生成，除了装置应该封闭外，还要注意封闭的方式，尽量不要用橡胶塞（弹性差），改用气球。同时要控制反应物的量（避免气球过度膨胀产生较大的浮力）。 【变式1-1】某实验小组按图a装置验证质量守恒定律，一段时间后，发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是 A．铁粉的质量 B．氮气的质量 C．氧元素的质量 D．固态物质的质量 【答案】A 【解析】A、食盐水中的铁粉生锈，铁粉的质量将随时间的增加而减少，锥形瓶中氧气反应完，铁粉的质量不变。A符合题意； B、食盐水中的铁粉生锈过程中，氮气不参与反应，氮气的质量不变。B不符合题意； C、食盐水中的铁粉生锈过程中，氧气转化到铁锈中，氧元素的质量不变。C不符合题意； D、原固态物质是铁粉，生锈后固态物质变为铁锈，固态物质的质量先增加后不变。D不符合题意。 故选A。 【变式1-2】某化学实验小组的同学，用如图所示实验探究质量守恒定律。 (1)充分反应冷却后，天平仍然平衡的是图 （填字母序号）；另一个不平衡的原因 。 (2)图A实验中气球的变化是 ；其中气球的主要作用是 。 (3)由上述实验可知，在化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。 ①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类 【答案】(1) A 装置不密闭，生成的二氧化碳逸散到空气中使质量减少 (2) 先变鼓后变瘪 调节气压 (3)①②⑤ 【详解】（1）A、白磷燃烧生成五氧化二磷，由于该装置处于密封状态，且化学反应前后，物质的总质量不变，故充分反应冷却后，天平仍然平衡； B、碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳散逸到了空气中，导致天平不平衡； （2）白磷燃烧产生热量造成瓶内气体受热膨胀，故气球开始膨胀，由于反应消耗了氧气造成瓶内气体体积减小，随着温度逐渐恢复到室温，气球逐渐变瘪； 气球的主要作用是调节气压，防止气体受热膨胀冲开瓶塞； （3）化学变化是分子分成原子，原子重新组成新分子的过程，故在化学反应里肯定不变的是：物质的总质量、元素的种类、元素的质量、原子的种类、原子的质量、原子的数目，可以据此选择为①②⑤。 基础达标 1.课堂上某化学教师用镁条燃烧的实验来验证质量守恒定律，相关信息见卡片，下列分析不正确的是 用坩埚钳夹取7.2g打磨干净的镁条在酒精灯火焰上点燃（下部垫有陶土网），当镁条完全反应（假设Mg只与空气中的反应）后，再次称量，发现陶土网上的白色固体仍为7.2g。 A．参加反应的镁条的质量等于生成氧化镁的质量 B．称量到的氧化镁中氧元素的质量为2.88g C．参加反应的氧气的质量等于未称量到的氧化镁的质量 D．该反应中有气体参与反应，因此要在密闭容器中才能验证质量守恒定律 【答案】A 【详解】A、镁和氧气点燃生成氧化镁，根据质量守恒定律可知，参加反应的镁和氧气的质量总和等于生成的氧化镁的质量，此选项错误； B、称量到的氧化镁中氧元素的质量为，此选项正确； C、由题干数据可知，参加反应的氧气的质量等于未称量到的氧化镁的质量，此选项正确； D、该反应中有气体参与反应，因此要在密闭容器中才能验证质量守恒定律，此选项正确。 故选A。 2．用下列实验验证质量守恒定律，能达到实验目的的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A.氢氧化钠能与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，该反应没有气体参加或生成，能达到实验目的，该选项符合题意； B.蜡烛燃烧消耗氧气，生成二氧化碳和水，有气体参加或生成的反应，须在密闭容器中进行，该选项不符合题意； C.过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，有气体生成，须在密闭容器中进行，该选项不符合题意； D.石灰石中的碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，有气体生成须在密闭容器中进行，该选项不符合题意， 故选A。 3.利用天平及下列物品（必要时还可用燃着的酒精灯），能够直接用于验证质量守恒定律的是 A． B． C． D． 【答案】B 【分析】验证质量守恒定律的实验，若有气体参加或产生的反应必须在密闭容器中进行。 【详解】A. 在敞口容器中进行实验，有气体参加，此选项不符合题意； B. 无气体参加或产生，此选项符合题意； C. 在敞口容器中进行实验，有气体产生，此选项不符合题意； D. 在敞口容器中进行实验，有气体参加，此选项不符合题意。 故选B。 4.在一次实验课上，同学们通过小组合作，设计并完成了如图所示的质量守恒定律的探究实验（铁粉和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁）。下列分析正确的是 A．反应后铁粉的质量增加 B．反应过程中各物质的质量都不变 C．反应后电子秤的示数为230.5g D．反应前称量的是铁粉和硫酸铜溶液的总质量 【答案】C 【详解】A、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应过程中，铁粉质量减小，该选项分析不正确； B、反应前后物质的总质量不变，但各物质的质量改变，该选项分析不正确； C、反应前后物质的总质量不变，则反应后电子秤的示数为230.5g，该选项分析正确； D、由图可知，反应前称量的是铁粉、硫酸铜溶液以及密闭容器的总质量，该选项分析不正确。 故选C。 5.最早传播和用文字记载并使人们普遍接受质量守恒定律的科学家是 A．拉瓦锡 B．波义耳 C．汤姆森 D．卢瑟福 【答案】A 【详解】A、拉瓦锡首先通过化学实验证明了化学反应中质量守恒定律，传播和用文字记载并使人们普遍接受质量守恒定律，故选项A正确； B、早在17世纪，质量守恒定律发现之前，英国化学家波义耳曾经做过一个实验：在密闭的容器中燃烧金属时，得到了金属灰，然后打开容器盖，称量金属灰的质量，发现比原来金属质量增加了，这种变化并没有引起波义耳的足够重视，也因此错过了一次取得重要科研成果的机会，故选项B错误； C、1897年，汤姆生发现了电子，故选项C错误； D、卢瑟福领导团队成功地证实在原子的中心有个原子核，创建了卢瑟福模型（行星模型），他最先成功地在氮与α粒子的核反应里将原子分裂，他又在同实验里发现了质子，并且为质子命名，故选项D错误。 故选A。 6.实验：氢氧化钠与硫酸铜溶液反应 (1)现象：有 沉淀生成；天平 。 (2)反应原理： 。 (3)结论：反应前物质的总质量 反应后物质的总质量。 【答案】(1) 蓝色 仍平衡 (2) (3)=/等于 【详解】（1）氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，氢氧化铜是蓝色的沉淀，该反应遵守质量守恒定律，所以天平仍平衡，所以观察的现象为有蓝色沉淀生成，天平仍平衡。 （2）反应原理为氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，反应的文字表达式为。 （3）由反应前后天平仍平衡，可得反应前物质的总质量=反应后物质的总质量。 7．质量守恒定律是学习化学的重要定律。 (1)如图装置进行实验，能否验证质卧守恒定律，为什么？ (2)20mL酒精和20mL水混合后体积减小。为什么？ 【答案】(1)不能；酒精和水不发生化学反应。 (2)减小；分子之间由间隔。 【详解】（1）因为质量守恒定律适用于化学变化，实验中发生的变化是物理变化，所以不能验证质量守恒定律； （2）分子之间有间隔，酒精和水混合后，酒精分子和水分子相互进入到各自的间隔中，所以体积变小。 8．结合下列教材实验图，请回答下列问题。    (1)甲是铁丝在氧气中燃烧的实验，仪器a的名称是： ，集气瓶底部放少量水的作用 。 (2)乙为验证质量守恒定律的实验，若液体、固体药品分别为稀盐酸和碳酸钠粉末，则天平 （填“仍”、“不”）平衡，原因是 。这个化学反应遵守质量守恒定律，质量守恒的微观原因：在化学反应中，反应前后 的种类、数目、质量都没改变。 【答案】(1) 集气瓶 防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底 (2) 不 化学反应产生的二氧化碳气体逸散到空气中，未称量 原子 【详解】（1）仪器a的名称为集气瓶；甲是铁丝在氧气中燃烧的实验，集气瓶底部少量水的作用是：防止生成的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底； （2）由于该反应敞口，稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，生成的二氧化碳气体逸出装置，未称量，所以天平不平衡； 化学反应遵守质量守恒定律，质量守恒的微观原因：在化学反应中，反应前后原子的种类、数目、质量都没改变。 9．（23-24九年级上·全国·课前预习）质量守恒定律的适用范围：用于解释 中反应物和生成物的质量关系，不能解释 。 【答案】 化学变化 物理变化 【详解】质量守恒定律只能用于解释化学变化中反应物和生成物的质量关系，而物理变化，例如水蒸发等都无法利用质量守恒定律解释。 10．（2025·河南安阳·一模）利用如图所示装置验证质量守恒定律（酒精灯等装置未画出）。 (1)加热铜粉时，锥形瓶内可观察到什么现象？ (2)该实验能够验证质量守恒定律的证据是什么？ 【答案】(1)红色粉末逐渐变成黑色 (2)反应前后物质的总质量保持不变（答案合理即可） 【详解】（1）加热铜粉时，铜粉会跟氧气反应生成氧化铜，现象为：固体由红色变成黑色； （2）反应前锥形瓶内铜粉和反应的氧气的总质量一定等于生成氧化铜的质量。在锥形瓶密闭条件下，反应前后天平的读数保持不变，从而说明反应前后总质量不变，验证了质量守恒定律。 11．早在300多年前，化学家们就对化学反应进行定量研究。下面是波义耳、拉瓦锡分别在1673年，1777年所做的定量研究实验，他们的研究推动了化学理论的发展。如图所示，图中的两个实验是为研究哪项化学定律而设计的？这一定律的发现过程给你什么启示？    【答案】实验研究的是质量守恒定律。启示：①科学研究要有科学系统的研究方法；②理论的发现都要经过实践的检验；③科学研究要有严谨细致的科学态度。 【详解】图中的两个实验是为研究质量守恒定律而设计的。 这一定律的发现过程的启示是①科学研究要有科学系统的研究方法；②理论的发现都要经过实践的检验；③科学研究要有严谨细致的科学态度。 12．定律是对自然现象或关系的描述，通常可以用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时，小丽查阅到以下材料： (1)玻意耳实验中，金属灰增加的质量等于 。 (2)质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有_____（填字母）。 A．要善于总结前人的成果和经验 B．实验的成功与否，取决于试剂的选择 C．定量方法是科学研究的重要方法 受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。 (3)小丽认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了，因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计一个能说服小丽的简明实验思路 。 【答案】(1)参加反应的氧气质量 (2)AC (3)在密闭装置中完成蜡烛燃烧，并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量，比较两者的质量大小 【详解】（1）玻义耳实验中，汞与氧气反应生成氧化汞，则金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量，故填：参加反应的氧气质量； （2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有要善于总结前人的成果和经验、定量方法是科学研究的重要方法，故选AC； （3）在密闭装置中完成蜡烛燃烧，并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量，比较两者的质量大小，来进一步说服小丽，故填：在密闭装置中完成蜡烛燃烧，并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量，比较两者的质量大小。 13．（24-25九年级上·北京·期中）依据如图实验，研究反应前后物质的质量关系。 (1)用激光引燃铁粉前，称得总质量为m1。熄灭后，待锥形瓶冷却至室温，称得总质量不变，其原因是 。松开锥形瓶的瓶塞，称得总质量为m2，则m1 m2(填“＞”、“＜”或“=”)。 (2)装置中小气球的作用______。 A．平衡气压 B．密闭装置 【答案】(1) 该密闭容器内，参与反应的铁粉与氧气的质量总和等于生成的四氧化三铁的质量 小于 (2)AB 【详解】（1）用激光引燃铁粉前，称得总质量为m1。熄灭后，待锥形瓶冷却至室温，称得总质量不变，其原因是该密闭容器内，参与反应的铁粉与氧气的质量总和等于生成的四氧化三铁的质量； 松开锥形瓶的瓶塞，空气进入，称得总质量为m2，则m1＜m2。 （2）铁和氧气点燃生成四氧化三铁，该反应放热，装置小气球的作用除了密闭装置还有平衡气压，起到缓冲作用，防止瓶塞弹出，故选AB。 14.在验证质量守恒定律时，某学习小组三位同学分别做了如下实验：（已知：红磷燃烧产生的五氧化二磷会刺激人体呼吸道）    (1)如图A所示，点燃红磷后观察到的现象是剧烈燃烧、产生大量 、放出热量，其中小气球的作用是 。 (2)上图验证质量守恒定律的实验中，不能达到实验目的是 （填字母），请你解释不能验证质量守恒的原因是 。 (3)另一个学习小组的同学用镁条在空气中燃烧完成验证实验。实验前，同学们预测生成物的质量比镁条的质量大，原因是 。而反应后实际测量的结果却是小于镁条的质量，其原因可能是 （任写一条）。 【答案】(1) 白烟 可以防止白烟进入空气，同时起到缓冲作用 (2) C 食盐固体溶于水的过程中没有发生化学变化 (3) 镁条在空气中燃烧，是与空气中的氧气发生反应生成氧化镁的过程，生成物的质量=镁条的质量+参与反应的氧气质量 镁带燃烧时有一缕白烟（为生成的氧化镁）向空气中扩散，造成氧化镁的损失或镁带燃烧时夹镁带的坩埚钳上有一层白色粉末，此粉末为氧化镁，造成氧化镁的损失 【详解】（1）红磷燃烧时放出热量，放出大量白烟；小气球能防止白烟进入空气，起到缓冲的作用； （2）质量守恒定律是化学变化过程中物质质量变化规律，上图验证质量守恒定律的实验中，不能达到实验目的是C，不能验证质量守恒的原因是食盐固体溶于水的过程中没有发生化学变化； （3）镁条在空气中燃烧，是与空气中的氧气发生反应生成氧化镁的过程，根据质量守恒定律，生成物的质量=镁条的质量+参与反应的氧气质量，所以生成物的质量比原来镁条的质量增加了； 镁燃烧时的现象为发出耀眼的白光并有白烟生成，白烟是氧化镁固体小颗粒，这一部分扩散到空气中；做实验时镁带要用坩埚钳夹住进行实验，所以燃烧后的白色粉末可能粘在坩埚钳上，导致质量减轻。 15．（22-23八年级下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）下面是探究反应前后物质质量关系的实验，请回答下列问题并填写相关空白。 【方案一】 (1)将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上称量，使天平平衡，然后取下锥形瓶，将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用胶塞将锥形瓶塞紧，并将引燃红磷，随后观察到暗红色固体燃烧，发光，放热，发出黄白色火焰，产生大量白烟， ；冷却后再重新放到在天平上，天平指针 (填“偏左”、“偏右”、“指向分度盘中央”)。此反应中玻璃管的作用是 。    【方案二】 (2)将烧杯放在天平上称量，天平平衡后，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉未接触，一段时间后再把烧杯放在天平上，发现天平的指针 (填“偏左”“偏右”“指向分度盘中央”)，产生上述现象的原因是：碳酸钠与盐酸反应生成 。    (3)通过上述两个方案及书中的这些实验，我们可以总结出：探究反应前后物质的质量关系的实验中有 的装置一定要密封。 【答案】(1) 气球先变大后变小，最终变得比初始状态小 指向分度盘中央 引燃红磷，导气 (2) 偏右 二氧化碳，二氧化碳是气体，会散逸到空气中 (3)气体参加或有气体生成 【详解】（1）红磷燃烧，放出大量的热，装置内气体受热膨胀，压强增大，故气球胀大，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，气球缩小，故气球先变大后变小，最终变得比初始状态小； 冷却后再重新放到在天平上，天平指针指向分度盘中央，因为根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，且该反应在密闭容器中进行； 此反应中玻璃管的作用是引燃红磷，导气； （2）碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，导致质量减小，故天平的指针偏右； 产生上述现象的原因是：碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳是气体，散逸到空气中； （3）由以上实验可知，探究反应前后物质的质量关系的实验中有气体参加或有气体生成的装置一定要密封。 16.质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。在质量守恒定律的课堂教学中，甲、乙、两、丁四个组的同学分别做了A、B、C、D四个实验，他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。 (1)A实验：在实验过程中观察到气球的变化是 ，小气球的两个作用是 、 。 (2)有同学得到的错误结论是“B实验说明质量不守恒”。老师引导学生分析了B实验的原因。你认为B实验托盘天平不平衡的原因是 。 (3)如图C所示的小实验。在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10cm长的粗铜线，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯给左边一端铜丝加热1～2分钟。冷却后，他们观察到 ，其原因是 。 (4)如图D所示的小实验。先在托盘天平上称量一小段洁净的镁条的质量，在空气中点燃后再称量燃烧产物的质量，观察到质量减小，其原因是 。 (5)在四个实验中，是否有不遵循质量守恒定律的反应 ，请从原子的角度分析质量守恒的原因 。 (6)通过上述实验，你得到的启示：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该注意的事项是 。 【答案】(1) 先变大，再变小 密封装置 缓冲气压 (2)生成的气体跑到空气中 (3) 左端下沉 铜丝表面生成氧化铜，质量增加 (4)参加反应的气体质量小于逸出白烟的质量 (5) 否 化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变 (6)在密闭装置中进行 【详解】（1）白磷燃烧放热，装置内压强增大，气球变大，反应消耗氧气，温度恢复至室温，装置内压强减小，气球变小，故在实验过程中观察到气球的变化是先变大，再变小。小气球可使装置形成密封装置，缓冲气压变化。 （2）稀盐酸和碳酸钙生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳逸出装置，质量减少，故实验托盘天平不平衡。 （3）用酒精灯给左边一端铜丝加热，铜和氧气生成氧化铜，质量增加，故冷却后，观察到左端下沉。 （4）镁燃烧生成氧化镁，产生白烟，参加反应的气体质量小于逸出白烟的质量，观察到质量减小。 （5）以上四个实验均发生化学反应，遵循质量守恒定律，因为化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变。 （6）通过上述实验，你得到的启示：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应在密闭装置中进行。 17.质量守恒定律的发现，凝聚了许多科学家的心血。 材料一：1673年，波义耳做过一个实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属汞得到了金属灰(氧化汞)，冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现与原来金属相比质量增加了。 材料二：1756年，罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验。他将金属锡(Sn)装入容器后密封、称量、加热，生成了白色的物质(氧化锡)，待冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化。但该发现没有引起当时科学家的广泛注意。 材料三：18世纪70年代，拉瓦锡通过定量研究氧化汞的分解和合成等实验，总结出了化学反应前后质量守恒的规律。 材料四：1908年德国化学家朗道耳特及1912年英国化学家曼莱做了精确度极高的实验，所用的容器和反应物质量为1kg左右，反应前后质量之差小于0.0001g，质量的变化小于一千万分之一，在实验误差范围之内，因此科学家承认了质量守恒定律。 (1)从现在的视角分析波义耳实验，金属灰比原金属增加的质量来自于 。 (2)罗蒙诺索夫加热锡生成氧化锡的化学方程式为 (已知锡在其氧化物中呈+2价)，罗蒙诺索夫验证质量守恒定律时是在 体系中进行实验。 (3)质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有 (填序号)。 a.要善于总结前人的成果和经验 b.定量方法是科学研究的重要方法 c.实验的成功与否，只取决于药品的选择 d.更精准的技术手段为科学理论的发展提供了支持 (4)受科学家研究的启发，小丽继续做实验深入探究。如图三个实验中，遵循质量守恒定律的是 (填序号)。实验A中，气球的作用有 (写一点即可)。    (5)请结合所学知识，从微观角度解释质量守恒定律 。 【答案】(1)参加反应的氧气的质量 (2) 2Sn+O22SnO2 密闭 (3)abd (4) A 缓冲气压、形成密闭空间（写一点即可） (5)化学反应前后原子的种类、数目、质量不变 【详解】（1）波义耳实验中，金属灰增加质量是参与反应的氧气的质量，汞和氧气加热生成氧化汞； （2）金属锡(Sn)加热与空气中的氧气反应生成白色的物质(氧化锡)，化学方程式为：2Sn+O22SnO2； 罗蒙诺索夫实验说明，验证质量守恒定律需在密封体系中进行实验； （3）a、由质量守恒定律的发现过程可知，拉瓦锡在总结玻义耳、罗蒙诺索夫实验经验的基础上，发现了质量守恒定律，故科学发展要善于总结前人的成果和经验，说法正确; b、定量方法是科学研究的重要方法，如质量守恒定律的发现过程用到了定量方法，说法正确； c、实验的成功与否，取决于实验方法、实验过程是否规范、实验数据、结论是否准确等多种因素，而不是单纯的药品选择，说法错误； d、由材料四可知，更精准的技术手段为科学理论的发展提供了支持，说法正确； 故选abd； （4）①A.装置为密闭装置，故可以达到实验目的； B.盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，气体逸散到空气中，质量减少，故不能达到实验目的； C.酒精和水不发生化学反应，不能验证质量守恒定律，故不能达到实验目的； 故选A。 ②实验A中，红磷燃烧，装置内气体受热膨胀，气球胀大，所以气球的作用有缓冲气压、形成密闭空间（写一点即可）； （5）从微观角度解释质量守恒定律：化学反应前后原子的种类、数目、质量不变。 综合应用 18．在质量守恒定律的课上教学中，甲、乙、两、丁四个组的同学分别做了A、B、C、D四个实验，他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。 (1)A实验：实验中锥形瓶底部预先铺一层薄薄的细沙的目的① ﹔在整个实验过程中观察到气球的变化是② 。 (2)A、B、C、D四个实验中，化学反应前后一定没有发生改变的是 。(填序号)。 ①元素的种类    ②元素的化合价     ③物质的总质量 ④物质的种类   ⑤原子的个数        ⑥原子的质量 (3)丙组实验反应后天平指针会 (“向左偏转”、“指向中央”或“向右偏转”)，丙组同学认为C实验说明了质量守恒。请你说明此变化守恒的宏观原因 。 (4)乙、丁两组同学得到的错误结论是“B实验说明质量不守恒”。老师引导学生分析了B、D两个实验的原因。你认为B实验不平衡的原因是 。实验D如图所示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，记录所称质量为。在空气中陶土网上方将镁条点燃，充分燃烧后，将燃烧后的产物与陶土网一起放在托盘天平上称量，记录称量后的质量为。若反应后结果为，原因：是 。(写一条即可)。 (5)通过上述实验，你得到的启示：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该注意的事项是 。 【答案】(1) 隔热，使瓶底受热均匀，防止瓶底炸裂 先膨胀后变瘪 (2)①③⑤⑥ (3) 指向中央 参加化学反应的硫酸铜和铁的质量总和等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和 (4) 装置不密闭，碳酸钠粉末和盐酸反应生成二氧化碳气体逸散到空气中，没有称量到 坩埚钳上残留一部分氧化镁或以白烟形式逸散到空气中一部分氧化镁 (5)在密闭的容器(装置)中进行 【详解】（1）白磷燃烧会放出大量热，在锥形瓶底部预先铺一层薄薄的细沙的目的防止隔热，使瓶底受热均匀，防止瓶底炸裂，燃烧放热会使气球膨胀，之后温度降低，瓶内压强减小，气球变瘪，故填：隔热，使瓶底受热均匀，防止瓶底炸裂、先膨胀后变瘪； （2）A、B、C、D四个实验中，化学反应前后一定没有发生改变的是元素的种类、物质的总质量、原子的个数、原子的质量，故填：①③⑤⑥； （3）丙组实验反应后体系质量不变，故天平指针不会偏转，参加化学反应的硫酸铜和铁的质量总和等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和，故质量守恒，故填：指向中央、参加化学反应的硫酸铜和铁的质量总和等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和； （4）B实验中碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，前后不平衡的原因是反应生成的二氧化碳气体逸出装置，没有称量到，D实验中镁和氧气反应生成氧化镁，而坩埚钳上残留一部分氧化镁或以白烟形式逸散到空气中一部分氧化镁，故会导致反应后的总质量小于反应前的质量，故填：装置不密闭，碳酸钠粉末和盐酸反应生成二氧化碳气体逸散到空气中，没有称量到、坩埚钳上残留一部分氧化镁或以白烟形式逸散到空气中一部分氧化镁； （5）有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该注意的事项是在密闭容器中进行，故填：在密闭容器中进行。 19．（24-25八年级下·山东烟台·期中）质量守恒定律的发现对化学科学发展具有重大意义。下图是兴趣小组设计的四组探究质量守恒定律的实验。请你参与讨论。 资料：碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳 (1)如图A、B、C三个实验中，遵守质量守恒定律的是 (填序号)。 (2)用图A验证质量守恒定律时，玻璃管的作用是引燃白磷和 。若取用白磷的量不足，对实验结果有没有影响 (填“有”或“没有”)。 (3)用图B实验验证质量守恒定律时，发生反应的符号表达式是 。若所用试剂不变，实验中要保证装置 。 (4)利用镁带在空气中燃烧来验证质量守恒定律，如图D所示。 小明认为根据质量守恒定律，天平应该向左倾斜。镁带完全燃烧后，发现天平向右倾斜，联系实验现象，请分析其主要原因是 。 【答案】(1)AB (2) 导气 没有 (3) Na2CO3+HCl→NaCl+H2O+CO2 密封 (4)扩散到空气中的白烟的质量大于消耗的氧气的质量（合理即可） 【详解】（1）所有化学反应都遵守质量守恒定律。图A实验中，白磷在密闭的瓶中燃烧，生成的五氧化二磷被收集在瓶中，没有物质逸出，遵守质量守恒定律；图B实验中，碳酸钠与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体逸出，也遵守质量守恒定律；图C实验中，酒精和水没有发生化学反应，不遵守质量守恒定律； （2）图A实验中，玻璃管的作用是引燃白磷和平衡气压，白磷在密闭的瓶中燃烧，白磷的量不足，已经发生化学反应，对实验结果没有影响； （3）图B实验中，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：Na2CO3+HCl→NaCl+H2O+CO2； 若所用试剂不变，实验中要保证装置密封，防止生成的二氧化碳气体逸出； （4）镁燃烧会产生大量白烟，若扩散到空气中的白烟的质量大于消耗的氧气的质量，则天平会向右倾斜。 拓展培优 20．（24-25九年级上·全国·课后作业）经过一段时间的化学学习，某校兴趣小组基于真实情境进行研究性学习，开启了项目式化学之旅。 任务一：验证质量守恒定律。 (1)实验一：称量装置和药品的总质量为m1，保持装置密闭。加热装置，反应一段时，间后停止加热，待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2，m1与m2的大小关系是：m1 m2；铜燃烧的文字表达式是 。 (2)为克服实验二中气球受浮力的影响，在实验三中利用硬塑料瓶改进实验装置，用电子天平称量装置和药品的总质量，接下来的实验操作是 ，待反应结束后，再次称量装置和药品的总质量，电子天平示数不变。 任务二：再探质量守恒定律。 (3)将两份m1g的镁条和足量氧气分别置于密闭装置和开放装置中充分反应，实验过程中固体的质量(m)随加热时间(t)变化如图所示。下列有关分析正确的是______。 A．0＜t＜t1时，有氧化镁生成 B．m1与m2质量之差等于反应被消耗的氧气质量 C．m1与m3质量之差等于散逸走的氧化镁的质量 D．m3＜m1是因为散逸的白烟中含氧化镁小颗粒 E．若将镁条换成红磷，则不能得到如图所示的变化趋势 任务三：应用质量守恒定律。 (4)将0.72g草酸亚铁(FeC2O4)放在一个可称量的敞口容器中高温焙烧，500～600℃时，容器中的固体质量保持0.4g不变，该固体是一种氧化物，其化学式为 。 【答案】(1) = (2)倾斜塑料瓶，使稀盐酸从试管流出与碳酸钠充分反应 (3)ABD (4)Fe2O3 【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，故m1=m2； 铜与空气中的氧气在点燃的条件下反应生成氧化铜，该反应的文字表达式为：； （2）该实验的目的是探究质量守恒定律，则需要探究化学反应前后物质的总质量是否改变，故用电子天平称量装置和药品的总质量后，接下来的实验操作是：倾斜塑料瓶，使稀盐酸从试管流出与碳酸钠充分反应，待完全反应后， 再次称量装置和药品的总质量，看电子天平示数是否改变； （3）A、0＜t＜t1时，固体质量增大，说明有氧化镁生成，符合题意； B、镁与氧气反应生成氧化镁，根据质量守恒定律，参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，则生成氧化镁的质量等于参加反应的镁的质量与参加反应的氧气的质量之和，故m1与m2质量之差等于反应被消耗的氧气质量，符合题意； C、镁与氧气反应生成氧化镁，生成氧化镁的质量等于参加反应的镁的质量与参加反应的氧气的质量之和，则参加反应的镁的质量（m1）与参加反应的氧气的质量之和等于散逸到空气中的氧化镁的质量与剩余氧化镁的质量(m3)之和，故m1与m3质量之差等于散逸到空气中的氧化镁的质量减去参加反应的氧气的质量，不符合题意； D、镁和氧气反应生成氧化镁，生成的氧化镁会以白烟的形式散逸到空气中，故反应后质量减小，符合题意； E、若将镁条换成红磷，红磷是固体，且红磷燃烧生成五氧化二磷固体，五氧化二磷也能以白烟的形式散逸到空气中，故能得出如图所示的变化趋势，不符合题意。 故选ABD； （4）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，该固体中铁元素的质量与0.72g草酸亚铁中铁元素的质量相等，则铁元素的质量为：，则氧元素的质量为：0.4g-0.28g=0.12g，则该固体中铁、氧元素的原子个数比为：，则该固体的化学式为：Fe2O3。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4章 认识化学反应 第2节 化学反应中的质量关系 第1课时 从定量角度认识化学变化 教学目标 1.能认识质量守恒定律的含义； 2.能用实验证据证明质量守恒，并从微观角度进行解释 重点和难点 重点：认识质量守恒定律的含义。 难点：能选取实验证据说明质量守恒定律，并阐释其微观本质。 ◆知识点 从定量角度认识化学变化 1. 化学家对化学反应进行定量研究 (1)17 世纪 70 年代，英国化学家波义耳在一个敞口的容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质量增加了。 (2)18 世纪 70 年代，法国化学家拉瓦锡用较精确的定量实验法，在密封容器中研究氧化汞的生成与分解的反应中各物质质量之间的关系，得到的结论是：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.用实验验证质量守恒定律 提出问题 参加化学反应的各物质都发生了变化，并有新物质生成。那么，参加反应的各物质质量总和与反应生成的各物质质量总和相比较，是否发生了变化 猜想与假设 根据平时的观察和已有的知识与经验，可以提出三种猜想： 1. 发生了变化，反应生成的各物质的质量总和大于参加反应的各物质的质量总和； 2. 发生了变化，反应生成的各物质的质量总和小于参加反应的各物质的质量总和； 3. 没有变化，反应生成的各物质的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和。 我的猜想：没有变化，反应生成的各物质的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和 查阅资料 波义耳的实验在敞口容器中进行，他没有发现质量守恒定律；拉瓦锡的实验在密封容器中进行，他发现了质量守恒定律；进行实验探究时应设计严密，考虑到各种影响因素 实验装置及现象 _____ （1） 锥形瓶中出现蓝色沉淀； （2）天平保持平衡 结论 （1） 二者反应的文字表达式为:硫酸铜 + 氢氧化钠→硫酸钠 + 氢氧化铜 CuSO4 NaOH Na2SO4 Cu（OH）2 （2）反应前后质量总和不变 实验装置及现象 （1） 石灰石不断溶解，表面有气泡产生； （2）天平保持平衡 结论 （1） 二者反应的文字表达式为:碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 CaCO3 HCl CaCl2 CO2 H2O （2）反应前后质量总和不变 3.实验反思 （1）实验中应注意：有气体参加或生成的反应必须在密闭容器中进行； （2）从化学变化的本质解释得到的结论：化学反应就是参加反应的各物质的原子重新组合成新物质的过 程。在此过程中原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有改变，因此化学反应前后各物质的质量总和必定相等。 即学即练 1．下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是 A．   B．   C．   D．   2.如图是A、B两组同学分别设计的质量守恒定律的两个验证实验。请根据图示进行思考回答（假设A、B两组药品混合前质量均为m前、混合后质量均为m后）。 (1)A组药品混合前、后质量关系为：m前 m后（填“＞”或“=”或“＜”）。 (2)B组药品混合前、后质量关系为：m前＞m后，请解释原因 。 (3)有同学认为白糖和水混合前后的质量也相等，说明该实验也能验证质量守恒定律，这种说法对吗？ 为什么？ 。 3.英国物理学家、化学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是 A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．波义耳的实验中，曲颈甑内物质加热后质量增加的现象不能用质量守恒定律来解释 1、 补充验证质量守恒定律 实验方案 实验步骤： 1、小烧杯放碳酸钠粉末，小试管盛稀盐酸放入烧杯称量总质量m1。 2、倾斜试管，倒入稀盐酸，发生反应。 3、实验完成，称量m2。 实验步骤： 1、称量砂纸打磨镁条和石棉网质量m1。 2、在陶土网上方点燃镁条。 3、实验完成，称量m2。 实验现象 白色粉末溶解，有大量气泡迅速产生。 天平向右偏转。 产生白色固体(还有少量白烟产生)， 天平不平衡，发出耀眼的白光，放出 热量。 反应原理 Na2CO3+HCl→ NaCl+H2O+CO2 实验分析 镁条燃烧，消耗了空气中的氧气，生成氧化镁，在实际反应时，镁条不仅和空气中的氧气反应，还和空气中的氮气发生反应生成氮化镁（Mg3N2），和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，所以反应后固体的质量可能增大。但伴随着白烟现象，如果逸散的白烟质量小于增加的气体质量，m1<m2，若相等，m1=m2，若逸散质量大于增加的气体质量，m1>m2。 实验结论 所有的化学反应均遵守质量守恒定律；有气体参加或气体生成（或者有烟、雾状物质生成的反应），要验证质量守恒定律，必须在密闭容器里进行。 实践应用 1．同学们用如图所示实验装置验证质量守恒定律。 (1)在以上三个实验当中，能直接用来验证质量守恒定律的是实验 (2)实验二中，反应前后天平不平衡，用解释其原因： 。 2.凤中化学课外小组的同学，用如图所示实验验证质量守恒定律， A     B (1)甲同学用A装置研究质量守恒定律，实验中小气球的作用是 。 (2)乙同学用B装置研究质量守恒定律，实验步骤如下：如图将装置和实验药品一起放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把装置和反应后剩余物质放在天平上，发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是 。 (3)化学反应都遵循质量守恒定律，在化学反应前后，一定不变的是 (填序号)。 ①元素种类；②原子种类；③原子数目；④分子种类；⑤分子数目；⑥物质的总质量。 考点 用实验探究质量守恒定律 【例1】在一次实验课上，同学们通过小组合作，完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是 A．反应后小苏打的质量增加 B．反应过程中各物质的质量都不变 C．反应前后各物质的质量总和相等 D．反应前称量的是小苏打和白醋的总质量 解题要点 本知识点主要考察如何利用实验验证质量守恒定律，解答此类型题应注意：1、观察装置是否密封，避免外界空气的影响。2、如果有气体生成，除了装置应该封闭外，还要注意封闭的方式，尽量不要用橡胶塞（弹性差），改用气球。同时要控制反应物的量（避免气球过度膨胀产生较大的浮力）。 【变式1-1】某实验小组按图a装置验证质量守恒定律，一段时间后，发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是 A．铁粉的质量 B．氮气的质量 C．氧元素的质量 D．固态物质的质量 【变式1-2】某化学实验小组的同学，用如图所示实验探究质量守恒定律。 (1)充分反应冷却后，天平仍然平衡的是图 （填字母序号）；另一个不平衡的原因 。 (2)图A实验中气球的变化是 ；其中气球的主要作用是 。 (3)由上述实验可知，在化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。 ①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类 基础达标 1.课堂上某化学教师用镁条燃烧的实验来验证质量守恒定律，相关信息见卡片，下列分析不正确的是 用坩埚钳夹取7.2g打磨干净的镁条在酒精灯火焰上点燃（下部垫有陶土网），当镁条完全反应（假设Mg只与空气中的反应）后，再次称量，发现陶土网上的白色固体仍为7.2g。 A．参加反应的镁条的质量等于生成氧化镁的质量 B．称量到的氧化镁中氧元素的质量为2.88g C．参加反应的氧气的质量等于未称量到的氧化镁的质量 D．该反应中有气体参与反应，因此要在密闭容器中才能验证质量守恒定律 2．用下列实验验证质量守恒定律，能达到实验目的的是 A． B． C． D． 3.利用天平及下列物品（必要时还可用燃着的酒精灯），能够直接用于验证质量守恒定律的是 A． B． C． D． 4.在一次实验课上，同学们通过小组合作，设计并完成了如图所示的质量守恒定律的探究实验（铁粉和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁）。下列分析正确的是 A．反应后铁粉的质量增加 B．反应过程中各物质的质量都不变 C．反应后电子秤的示数为230.5g D．反应前称量的是铁粉和硫酸铜溶液的总质量 5.最早传播和用文字记载并使人们普遍接受质量守恒定律的科学家是 A．拉瓦锡 B．波义耳 C．汤姆森 D．卢瑟福 6.实验：氢氧化钠与硫酸铜溶液反应 (1)现象：有 沉淀生成；天平 。 (2)反应原理： 。 (3)结论：反应前物质的总质量 反应后物质的总质量。 7．质量守恒定律是学习化学的重要定律。 (1)如图装置进行实验，能否验证质卧守恒定律，为什么？ (2)20mL酒精和20mL水混合后体积减小。为什么？ 8．结合下列教材实验图，请回答下列问题。    (1)甲是铁丝在氧气中燃烧的实验，仪器a的名称是： ，集气瓶底部放少量水的作用 。 (2)乙为验证质量守恒定律的实验，若液体、固体药品分别为稀盐酸和碳酸钠粉末，则天平 （填“仍”、“不”）平衡，原因是 。这个化学反应遵守质量守恒定律，质量守恒的微观原因：在化学反应中，反应前后 的种类、数目、质量都没改变。 9．（23-24九年级上·全国·课前预习）质量守恒定律的适用范围：用于解释 中反应物和生成物的质量关系，不能解释 。 10．（2025·河南安阳·一模）利用如图所示装置验证质量守恒定律（酒精灯等装置未画出）。 (1)加热铜粉时，锥形瓶内可观察到什么现象？ (2)该实验能够验证质量守恒定律的证据是什么？ 11．早在300多年前，化学家们就对化学反应进行定量研究。下面是波义耳、拉瓦锡分别在1673年，1777年所做的定量研究实验，他们的研究推动了化学理论的发展。如图所示，图中的两个实验是为研究哪项化学定律而设计的？这一定律的发现过程给你什么启示？    12．定律是对自然现象或关系的描述，通常可以用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时，小丽查阅到以下材料： (1)玻意耳实验中，金属灰增加的质量等于 。 (2)质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有_____（填字母）。 A．要善于总结前人的成果和经验 B．实验的成功与否，取决于试剂的选择 C．定量方法是科学研究的重要方法 受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。 (3)小丽认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了，因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计一个能说服小丽的简明实验思路 。 13．（24-25九年级上·北京·期中）依据如图实验，研究反应前后物质的质量关系。 (1)用激光引燃铁粉前，称得总质量为m1。熄灭后，待锥形瓶冷却至室温，称得总质量不变，其原因是 。松开锥形瓶的瓶塞，称得总质量为m2，则m1 m2(填“＞”、“＜”或“=”)。 (2)装置中小气球的作用______。 A．平衡气压 B．密闭装置 14.在验证质量守恒定律时，某学习小组三位同学分别做了如下实验：（已知：红磷燃烧产生的五氧化二磷会刺激人体呼吸道）    (1)如图A所示，点燃红磷后观察到的现象是剧烈燃烧、产生大量 、放出热量，其中小气球的作用是 。 (2)上图验证质量守恒定律的实验中，不能达到实验目的是 （填字母），请你解释不能验证质量守恒的原因是 。 (3)另一个学习小组的同学用镁条在空气中燃烧完成验证实验。实验前，同学们预测生成物的质量比镁条的质量大，原因是 。而反应后实际测量的结果却是小于镁条的质量，其原因可能是 （任写一条）。 15．（22-23八年级下·黑龙江哈尔滨·阶段练习）下面是探究反应前后物质质量关系的实验，请回答下列问题并填写相关空白。 【方案一】 (1)将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上称量，使天平平衡，然后取下锥形瓶，将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用胶塞将锥形瓶塞紧，并将引燃红磷，随后观察到暗红色固体燃烧，发光，放热，发出黄白色火焰，产生大量白烟， ；冷却后再重新放到在天平上，天平指针 (填“偏左”、“偏右”、“指向分度盘中央”)。此反应中玻璃管的作用是 。    【方案二】 (2)将烧杯放在天平上称量，天平平衡后，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉未接触，一段时间后再把烧杯放在天平上，发现天平的指针 (填“偏左”“偏右”“指向分度盘中央”)，产生上述现象的原因是：碳酸钠与盐酸反应生成 。    (3)通过上述两个方案及书中的这些实验，我们可以总结出：探究反应前后物质的质量关系的实验中有 的装置一定要密封。 16.质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。在质量守恒定律的课堂教学中，甲、乙、两、丁四个组的同学分别做了A、B、C、D四个实验，他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。 (1)A实验：在实验过程中观察到气球的变化是 ，小气球的两个作用是 、 。 (2)有同学得到的错误结论是“B实验说明质量不守恒”。老师引导学生分析了B实验的原因。你认为B实验托盘天平不平衡的原因是 。 (3)如图C所示的小实验。在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10cm长的粗铜线，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯给左边一端铜丝加热1～2分钟。冷却后，他们观察到 ，其原因是 。 (4)如图D所示的小实验。先在托盘天平上称量一小段洁净的镁条的质量，在空气中点燃后再称量燃烧产物的质量，观察到质量减小，其原因是 。 (5)在四个实验中，是否有不遵循质量守恒定律的反应 ，请从原子的角度分析质量守恒的原因 。 (6)通过上述实验，你得到的启示：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该注意的事项是 。 17.质量守恒定律的发现，凝聚了许多科学家的心血。 材料一：1673年，波义耳做过一个实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属汞得到了金属灰(氧化汞)，冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现与原来金属相比质量增加了。 材料二：1756年，罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验。他将金属锡(Sn)装入容器后密封、称量、加热，生成了白色的物质(氧化锡)，待冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化。但该发现没有引起当时科学家的广泛注意。 材料三：18世纪70年代，拉瓦锡通过定量研究氧化汞的分解和合成等实验，总结出了化学反应前后质量守恒的规律。 材料四：1908年德国化学家朗道耳特及1912年英国化学家曼莱做了精确度极高的实验，所用的容器和反应物质量为1kg左右，反应前后质量之差小于0.0001g，质量的变化小于一千万分之一，在实验误差范围之内，因此科学家承认了质量守恒定律。 (1)从现在的视角分析波义耳实验，金属灰比原金属增加的质量来自于 。 (2)罗蒙诺索夫加热锡生成氧化锡的化学方程式为 (已知锡在其氧化物中呈+2价)，罗蒙诺索夫验证质量守恒定律时是在 体系中进行实验。 (3)质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有 (填序号)。 a.要善于总结前人的成果和经验 b.定量方法是科学研究的重要方法 c.实验的成功与否，只取决于药品的选择 d.更精准的技术手段为科学理论的发展提供了支持 (4)受科学家研究的启发，小丽继续做实验深入探究。如图三个实验中，遵循质量守恒定律的是 (填序号)。实验A中，气球的作用有 (写一点即可)。    (5)请结合所学知识，从微观角度解释质量守恒定律 。 综合应用 18．在质量守恒定律的课上教学中，甲、乙、两、丁四个组的同学分别做了A、B、C、D四个实验，他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。 (1)A实验：实验中锥形瓶底部预先铺一层薄薄的细沙的目的① ﹔在整个实验过程中观察到气球的变化是② 。 (2)A、B、C、D四个实验中，化学反应前后一定没有发生改变的是 。(填序号)。 ①元素的种类    ②元素的化合价     ③物质的总质量 ④物质的种类   ⑤原子的个数        ⑥原子的质量 (3)丙组实验反应后天平指针会 (“向左偏转”、“指向中央”或“向右偏转”)，丙组同学认为C实验说明了质量守恒。请你说明此变化守恒的宏观原因 。 (4)乙、丁两组同学得到的错误结论是“B实验说明质量不守恒”。老师引导学生分析了B、D两个实验的原因。你认为B实验不平衡的原因是 。实验D如图所示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，记录所称质量为。在空气中陶土网上方将镁条点燃，充分燃烧后，将燃烧后的产物与陶土网一起放在托盘天平上称量，记录称量后的质量为。若反应后结果为，原因：是 。(写一条即可)。 (5)通过上述实验，你得到的启示：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该注意的事项是 。 19．（24-25八年级下·山东烟台·期中）质量守恒定律的发现对化学科学发展具有重大意义。下图是兴趣小组设计的四组探究质量守恒定律的实验。请你参与讨论。 资料：碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳 (1)如图A、B、C三个实验中，遵守质量守恒定律的是 (填序号)。 (2)用图A验证质量守恒定律时，玻璃管的作用是引燃白磷和 。若取用白磷的量不足，对实验结果有没有影响 (填“有”或“没有”)。 (3)用图B实验验证质量守恒定律时，发生反应的符号表达式是 。若所用试剂不变，实验中要保证装置 。 (4)利用镁带在空气中燃烧来验证质量守恒定律，如图D所示。 小明认为根据质量守恒定律，天平应该向左倾斜。镁带完全燃烧后，发现天平向右倾斜，联系实验现象，请分析其主要原因是 。 拓展培优 20．（24-25九年级上·全国·课后作业）经过一段时间的化学学习，某校兴趣小组基于真实情境进行研究性学习，开启了项目式化学之旅。 任务一：验证质量守恒定律。 (1)实验一：称量装置和药品的总质量为m1，保持装置密闭。加热装置，反应一段时，间后停止加热，待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2，m1与m2的大小关系是：m1 m2；铜燃烧的文字表达式是 。 (2)为克服实验二中气球受浮力的影响，在实验三中利用硬塑料瓶改进实验装置，用电子天平称量装置和药品的总质量，接下来的实验操作是 ，待反应结束后，再次称量装置和药品的总质量，电子天平示数不变。 任务二：再探质量守恒定律。 (3)将两份m1g的镁条和足量氧气分别置于密闭装置和开放装置中充分反应，实验过程中固体的质量(m)随加热时间(t)变化如图所示。下列有关分析正确的是______。 A．0＜t＜t1时，有氧化镁生成 B．m1与m2质量之差等于反应被消耗的氧气质量 C．m1与m3质量之差等于散逸走的氧化镁的质量 D．m3＜m1是因为散逸的白烟中含氧化镁小颗粒 E．若将镁条换成红磷，则不能得到如图所示的变化趋势 任务三：应用质量守恒定律。 (4)将0.72g草酸亚铁(FeC2O4)放在一个可称量的敞口容器中高温焙烧，500～600℃时，容器中的固体质量保持0.4g不变，该固体是一种氧化物，其化学式为 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $