第一节 化学反应中的质量守恒（教学课件）化学鲁教版2024九年级上册

该初中化学课件聚焦化学反应中的质量守恒定律，涵盖实验探究与微观实质两大核心内容。通过波义耳与拉瓦锡的历史观点冲突导入，引导学生设计氢氧化钠与硫酸铜、盐酸与大理石等实验，从宏观现象到微观原子重组模型，搭建“提出问题-猜想-实验验证-结论”的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与实践、科学态度与责任等核心素养，如通过改进盐酸与大理石反应的密闭装置培养探究能力，结合质量守恒定律发展历程（从波义耳到拉瓦锡）渗透实证精神。微观层面以电解水为例，用“原子三不变”解释定律本质，帮助学生形成化学观念，教师可依托此资料提升教学效率，学生能深化对化学变化规律的理解。

第五单元 定量研究化学反应 第一节 化学反应中的 质量守恒 九年级化学 上册·鲁教版2024 学习内容导览 质量守恒定律的微观实质 2 实验探究质量守恒定律 1 2 明·学习目标 1.建立质量守恒的宏观认知与微观本质的联系，能用原子重组模型解释密闭/开放体系下的质量变化现象。 2.通过自主设计三组实验验证质量守恒定律与操作实验，提升探究能力，激发创新思维，学会从实验现象中总结规律。能依据实验现象和微观模型，合理推理出质量守恒的本质。 3.了解质量守恒定律的发展历程，感受科学研究的艰辛与价值。树立“科学解释需实证”的研究态度，警惕伪科学宣传。 3 引·新课导入 化学世纪之争 我是波义耳，1673年我在容器中加热金属，发现反应后金属的质量增加了，因此我认为化学反应前后物质的质量增加。 我是拉瓦锡，1777年我在容器中研究氧化汞的分解和合成时，却发现化学反应前后物质的质量保持不变。 你赞同谁的观点？化学反应中，物质反应前后总质量到底发不发生改变呢？ 4 实验探究质量守恒定律 01 探·知识奥秘 一、实验探究质量守恒定律 提出问题 我们已经知道，化学反应的结果是反应物转化为生成物。那么,在化学反应过程中，反应物和生成物的质量是如何变化的呢? 木炭燃烧成为灰烬，质量如何变化 小树苗长成大树，质量如何变化 猜想 增大 减小 不变 6 探·知识奥秘 一、实验探究质量守恒定律 推测过氧化氢分解过程中物质的质量关系 过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气。 分解的过氧化氢的质量与生成的水和氧气的质量具有怎样的关系呢? 过氧化氢分解了，分子变了，质量当然也就变了! 质量怎么会变呢?在化学反应中，分子虽然变了，但是原子没有改变， 质量应该不变! 你同意两位同学哪一位的观点？ 7 探·知识奥秘 一、实验探究质量守恒定律 推测过氧化氢分解过程中物质的质量关系 小丽同学用如下3个图示表示过氧化氢分解生成水和氧气的反应。 你认为哪个图示是正确的?为什么? 化学反应的实质是分子分解分成原子，原子重新组合成新分子。由分子构成的物质发生化学变化时，分子改变了，而原子没有改变。 分解的过氧化氢的质量与生成水和氧气的质量是否相等? 猜想：相等 8 探·知识奥秘 一、实验探究质量守恒定律 探究化学反应前后物质的质量有无变化 提出问题：物质发生化学变化的前后，参加反应的各物质的质量总和会等于生成的各物质的质量总和吗？ 猜想与假设：_________________________________________________________。 设计实验：___________________________________________________________。 实验设计思路： 化学反应前后，参加反应的各物质的质量总和等于生成的各物质的质量总和 称量不同化学反应前后反应物和生成物的质量，进行比较 首先要确定一个容易发生的化学反应作为研究对象 其次要考虑怎样测量反应前后的物质质量 同时还要考虑怎样使反应发生、在哪里发生，需要哪些仪器、药品等 9 探·知识奥秘 一、实验探究质量守恒定律 实验探究1：氢氧化钠和硫酸铜反应 硫酸铜 + 氢氧化钠→ 氢氧化铜 + 硫酸钠 CuSO4 NaOH Cu(OH)2 Na2SO4 实验现象 反应前总质量 反应后总质量 反应前后总质量的关系 实验结论 生成蓝色絮状沉淀 m1 m2 m1= m2 参加反应的物质的质量总和等于生成物的质量总和 实验步骤： 在烧杯中倒入一定量的氢氧化钠溶液，在小试管中加入一定量硫酸铜溶液，将小试管放入烧杯中，用天平称量整套装置的质量，记录实验数据。将小试管中的硫酸铜溶液倒入烧杯中，反应结束后，观察实验现象及天平是否平衡，并得出实验结论。 10 探·知识奥秘 一、实验探究质量守恒定律 实验探究2：盐酸与大理石反应 实验现象 反应前总质量 反应后总质量 反应前后总质量的关系 实验分析 产生大量气泡，天平不平衡，指针偏右 m1 m2 m1> m2 什么原因导致天平不平衡？小组讨论 实验步骤： 称量反应前装置及其中碳酸钙和盐酸的总质量，记录数据。然后，使碳酸钙与盐酸在装置中充分反应，观察实验现象。反应结束后，观察天平是否平衡，并根据实验现象进行分析。 盐酸 + 碳酸钙 → 氯化钙 + 二氧化碳 + 水 HCl CaCO3 CaCl2 CO2 H2O 碳酸钙粉末 盐酸 11 探·知识奥秘 一、实验探究质量守恒定律 碳酸钙粉末 盐酸 实验探究2：盐酸与大理石反应 敞口装置导致生成的二氧化碳逸出，所以反应前后质量减小了 如何改进实验装置？ 将敞口装置改为 密闭装置 不能使用全封闭装置，产生气体导致锥形瓶内压强增大，容器炸裂。 可以使用锥形瓶做反应容器，固体药品放置于气球中，既实现了固液分离，又可以缓冲气压。 12 探·知识奥秘 一、实验探究质量守恒定律 实验探究2：白磷在空气中燃烧 磷 + 氧气 五氧化二磷 P O2 P2O5 点燃 实验现象 反应前总质量 反应后总质量 反应前后总质量的关系 实验结论 白磷燃烧，产生大量白烟，小气球鼓起，冷却后，小气球变得更瘪 m1 m2 m1= m2 参加反应的物质的质量总和等于生成物的质量总和 实验步骤： 镊子取黄豆大小白磷放入锥形瓶，单孔塞套紧连有气球的玻璃导管（气球排空），塞紧瓶塞，将装置放天平左盘，调平记录数据。用酒精灯灼烧导管后迅速插入锥形瓶，观察实验现象。反应结束后，观察天平是否平衡，并得出实验结论。 13 探·知识奥秘 一、实验探究质量守恒定律 实验探究质量守恒定律 思考与讨论： 1.探究质量守恒定律的实验中，有气体参与或生成的反应需要注意些什么？ 2.实验三中的导管有什么作用？需要满足什么要求？ 3.从以上三个实验你能得到什么结论？ 有气体参与或生成的反应，需要在密闭装置中进行。 实验三中的导管起到导气和引燃白磷的作用，所以长度需能碰触到锥形瓶底端。 通过实验我们可以发现，化学反应前后参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 14 探·知识奥秘 一、实验探究质量守恒定律 质量守恒定律 质量守恒定律的定义：化学反应后生成的各物质的质量总和，等于参加化学反应的各物质的质量总和。 质量守恒定律是自然科学的基本定律之一，它告诉我们化学变化只能改变物质的种类而不能改变物质的总质量。 人类对科学探索的脚步从未停止，1908年德国化学家朗道尔特 、1912年英国化学家曼莱分别做了精确度极高的实验，反应前后的质量变化小于一千万分之一，这个误差是在实验误差允许范围之内的，从而使质量守恒定律确立在严谨的科学实验的基础上。 朗道尔特 曼莱 15 探·知识奥秘 一、实验探究质量守恒定律 科普阅读 质量守恒定律的发现 质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。 1673年，英国化学家波义耳(R.Boyle,1627—1691)将金属汞放在密闭容器里煅烧，然后打开容器盖进行称量，发现固体物质的质量增加了。 1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫(M.V.Lomonosov,1711—1765)把金属锡放在密闭容器里煅烧，生成白色的氧化锡，进行称量发现容器里的物质的总质量在煅烧前后并没有发生变化。经过反复实验，都得到相同结果。但这一重大发现并没有引起科学界的重视。 1777年，法国化学家拉瓦锡借鉴波义耳和罗蒙诺索夫的实验，在密闭容器里进行多种金属和非金属的煅烧实验，研究反应中各物质的质量关系，得到以下结论：在化学反应中，物质的总质量在反应前后保持不变。之后，科学家们不断提高测量仪器的精密度，直到20世纪初，科学家们用质量变化小于千万分之一的仪器做了大量精准度更高的定量实验，拉瓦锡的结论才得到公认。 质量守恒定律的发现，使得化学科学研究由定性走向定量，促进了化学科学的发展。 思考：质量守恒定律的发现过程给了你哪些启示? 探·知识奥秘 一、实验探究质量守恒定律 思考与讨论 10克水加热后沸腾，变成10克水蒸气，此变化符合质量守恒定律。这句话对么？ 1 质量守恒定律中的“质量”必须是真正参加化学反应的物质质量，不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。 2 总和:应当包括各种物质，要考虑空气中的物质是否参加反应或生成物中（如气体）有无遗漏。 3 质量守恒定律仅适用于化学变化。 17 理·核心要点 化学反应中的质量守恒 实验探究质量守恒定律 质量守恒定律及其意义 实验猜想：化学反应前后，参加反应的各物质的质量总和等于生成的各物质的质量总和 实验验证： 硫酸铜 + 氢氧化钠→ 氢氧化铜 + 硫酸钠 CuSO4 NaOH Cu(OH)2 Na2SO4 盐酸 + 碳酸钙 → 氯化钙 + 二氧化碳 + 水 HCl CaCO3 CaCl2 CO2 H2O 磷 + 氧气 五氧化二磷 P O2 P2O5 点燃 有气体参与或生成的反应， 需要在密闭装置中进行。 实验结论： 化学反应前后参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和 质量守恒定律的定义：化学反应后生成的各物质的质量总和，等于参加化学反应的各物质的质量总和。 质量守恒定律仅适用于化学变化。 质量守恒定律中的“质量”必须是真正参加化学反应的物质质量，不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。 总和:应当包括各种物质，要考虑空气中的物质是否参加反应或生成物中（如气体） 18 1．下列不能用质量守恒定律解释的是（ ） A．石蜡熔化前后，其质量不变 B．12g镁在8g氧气中完全燃烧后生成20g氧化镁 C．木柴在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比原木柴的质量小 D．在空气中加热铜粉，生成物的质量比原铜粉的质量大 析·典型范例 A 2．在化学实验课上，同学们通过改进实验装置，完成了对稀盐酸和碳酸钠粉末反应前后质量的测定，下列说法正确的是（ ） A．化学反应中产生白色沉淀 B．化学反应前后物质的总质量不变 C．化学反应过程中气球的形状一直保持不变 D．化学反应中生成了新的物质，整个装置的质量会增加 析·典型范例 C 质量守恒定律的 微观实质 02 探·知识奥秘 二、质量守恒定律的微观实质 思考与讨论 为什么化学反应前后的物质的质量总和相等？ 其本质原因是什么？你能从微观角度思考一下么？ O H H O H H 通电 H H H H O O H H H H O O 以电解水实验为例，发生化学反应的过程中，原子和分子发生了怎样的变化？ 22 探·知识奥秘 二、质量守恒定律的微观实质 O H H O O O H H H H H H 水分子 通电 氢分子 氧分子 分析讨论： ①化学反应前后，分子种类变了吗？ ②化学反应前后，原子种类、数目变了吗？ ③化学反应过程的实质是什么？ 化学反应前后，分子种类发生改变 化学反应前后，原子种类、数目不发生改变 化学反应的实质是分子分解分成原子，原子重新组合成新分子。 请你总结下质量守恒定律的微观实质。 23 探·知识奥秘 二、质量守恒定律的微观实质 微观实质 H H O O H2 + O2 H H 2H2O H O H H O H 通电 反应前 反应后 微观 宏观 原子种类不变 原子质量不变 原子数目不变 元素种类不变 反应物和生成物的总质量不变 质量 守恒 24 探·知识奥秘 二、质量守恒定律的微观实质 点石成金 汉·刘向《列仙传》：“许逊，南昌人。晋初为旌（jīng）阳令，点石化金，以足逋(bū)赋。” 许逊，是南昌人。在晋朝初期，他担任旌阳县令。他有一种神奇的法术，能将石头变成金子，以此来满足百姓上缴赋税的需求。 01 02 你觉得点石成金是真的么？如何论证你的观点？ 质量守恒定律明确：化学反应前后，物质的总质量不变，且元素种类不增不减。石头的主要成分是碳酸钙、二氧化硅等，含有的元素多为钙、硅、氧、碳；而金是由金元素构成的单质。 若要 “点石化金”，需在石头中凭空创造出金元素，这既违背了 “元素种类不变” 的核心原则 —— 化学反应无法生成新元素，也打破了 “总质量守恒” 的规律 —— 金元素无中生有，会导致物质总质量凭空增加。因此，从科学角度来看，“点石化金” 仅为传说，无法在现实中发生。 25 理·核心要点 质量守恒定律 的微观实质 五个不变 两个一定改变 两个可能改变 微观 宏观 宏观 微观 原子种类不变 原子数目不变 原子质量不变 反应物和生成物的总质量不变 元素种类不变 物质种类 构成物质的粒子 元素的化合价可能改变 分子的总数可能改变 26 1．下图是某物质在一定条件下变化的微观示意图。下列说法不正确的是（ ） A．变化Ⅰ为物理变化，变化Ⅱ为化学变化 B．变化Ⅰ和变化Ⅱ的本质区别是分子是否发生了改变 C．变化Ⅰ说明分子间有间隔且间隔可能受温度影响 D．变化Ⅰ和Ⅱ都遵循了质量守恒定律 析·典型范例 D 2．工业生产硫酸的过程中，二氧化硫催化氧化的微观反应示意图如图。下列说法正确的是（ ） A．该反应前后原子不发生改变 B．反应前后硫、氧元素化合价均不变 C．该反应中有三种氧化物 D．参加反应的两种分子个数比是1：1 析·典型范例 A 理·核心要点 质量守恒定律 实验探究 硫酸铜+氢氧化钠氢氧化铜+硫酸钠 碳酸钙+稀盐酸氯化钙+水+二氧化碳 白磷+氧气五氧化二磷 实验结论 注意事项 微观实质 1.五不变：宏观：元素种类不变，物质质量总和不变 微观：原子种类不变，原子数目不变，原子质量不变。 2.两个一定改变：宏观：物质种类 微观：构成物质的微粒 3.两个可能改变：宏观：化合价可能改变 微观：分子总数可能改变 质量守恒定律的定义：化学反应后生成的各物质的质量总和，等于参加化学反应 的各物质的质量总和。 质量守恒定律仅适用于化学变化。 质量守恒定律中的“质量”必须是真正参加化学反应的物质质量，不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。 29 1.用电子秤进行如图所示的两个称量实验：经过一段时间后，两个电子秤示数都变小。下列有关说法正确的是（　 ） A．实验①表明酒精不具有可燃性 B．实验②中，蜡烛的热能转化为化学能 C．实验①可说明构成物质的微粒在不停运动 D．实验②减少的质量等于生成的二氧化碳和水的质量 练·技能实战 C 30 2.下列理解不正确的是（　 ） A．过程I表明化学变化中分子可拆分成原子 B．过程I、II表明反应前后原子的种类和数目均不变 C．过程III表明化学变化前后分子种类发生了改变 D．该示意图说明水是由氢分子和氧分子构成的 练·技能实战 D 31 THANKS! 谢谢观看 九年级化学 上册·鲁教版2024 $