内容正文:
4.2 质量守恒定律
核心素养目标
一、化学观念
形成 “质量守恒” 的观念,理解化学反应中物质的质量关系,能从定量角度认识化学变化;认识到化学反应的本质是原子的重新组合,建立宏观与微观相联系的思维方式。
二、科学思维
通过对不同实验方案的分析、比较,培养逻辑推理、归纳总结的能力。
运用质量守恒定律解决实际化学问题,提升证据推理和模型认知能力。
三、科学态度与责任
培养严谨、认真、实事求是的科学态度,在实验探究中尊重实验事实和数据。
学习重难点
重点:
1. 理解质量守恒定律的内容及微观本质
2. 能够运用质量守恒定律解释常见的实验现象和问题
难点:
1. 从微观角度理解质量守恒定律中 “质量守恒” 的原因
2. 设计实验探究质量守恒定律并分析实验结果
玻意耳的实验结果是金属加热后质量增加了。
而同样的实验,拉瓦锡的结果是反应前后物质总质量相等。
在化学反应中,物质的种类发生了变化,
那么物质的总质量究竟有没有变化呢?
1. 对质量守恒定律的探究
[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?
[形成假设]参加反应的各物质的质量总和会 (填“大于”“等于”或“小于”)生成的各物质的质量总和,并说出你的理由:
。
等于
物质发生化学变化时,只是反应物的原子重新组,生成新物质,反应前后原子的种类和数目都不改变
科学探究的一般过程
观察与
问题
假设与
预测
实验与
事实
解释与
结论
反思与
评价
表达与
交流
3. 作出假设
假设1:生成物质量总和小于反应物质量总和
假设2:生成物质量总和等于反应物质量总和
假设3:生成物质量总和大于反应物质量总和
实验1,2
4. 实验与事实
红磷+氧气 ——→ 五氧化二磷
P + O2 ——→ P2O5
点燃
点燃
现象:产生大量白烟
密闭容器中:
M过量P+M空气中O2+M空气中其他气体+M集气瓶+M塞子+M导管+M燃烧匙+M水
M反应的P+M剩余的P
反应前物质总质量:
反应后物质总质量:
M剩余P+M空气中其他气体+M集气瓶+M塞子+M导管+M燃烧匙+M水+M P2O5
M反应的P + M空气中O2 = M P2O5
实验序号 反应原理 实验现象
实验4-1
实验4-2
实验4-3
实验4-4
探究活动
过氧化氢 氧气 + 水
(H2O2) (O2) (H2O)
二氧化锰
氢氧化钠 + 硫酸铜―→
硫酸钠 + 氢氧化铜
(NaOH) (CuSO4)
(Na2SO4) [Cu(OH)2]
有气泡产生,反应后再次称量质量变小
有气泡产生,反应后再次称量质量不变
生成蓝色沉淀,反应后再次称量质量不变
生成蓝色沉淀,反应后再次称量质量不变
1.为什么[实验4-1]和[实验4-2]发生的都是同一个反应,电子天平的示数前者减小而后者不变?
[实验4-1]装置是敞口体系,生成的氧气逸出,所以示数减小,而[实验4-2]装置是密闭体系,生成的氧气仍在体系内。
交流与讨论
新课讲解
(1)质量守恒定律是一切化学反应必须遵守的一个定律,但物理变化不属于此定律;
(2)质量守恒定律研究的仅是指“质量”,不能任意扩展到其他物理量;
(3)守恒的数量是“总质量”,不是部分反应物和生成物的质量。
新课讲解
典例分析
例1
(中考·怀化)将一定质量的a,b,c,d四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得各物质的质量如表:下列有关说法正确的是( )
a和b是反应物 B. x=3.2
C. 该反应属于分解反应 D. d一定是催化剂
C
解析:求得x值为6.4,a,c反应后质量增加为生成物,b反应后质量减少为反应物,d质量不变,可能是催化剂。
从微观的角度,用图示表明上述实验也是符合质量守恒定律吗?
O
O
Mg
Mg
Mg
O
Mg
O
+
点燃
15
化学变化的实质:
分子
原子
分裂
新分子
重组
形象助记
化学反应前后原子的种类、数目都没变。
质量守恒定律的本质原因
2.微观解释
16
课堂小结
1.质量守恒定律: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。
2.质量守恒定律微观解释:化学反应前后原子
的种类、数目、质量没有改变。
课堂小结
知能训练
1.下列在化学反应中一定发生变化的是 ( )
A.原子的种类 B.原子的数目
C.分子的种类
D.分子的数目
课堂检测
C
三、 质量守恒定律的应用
讨论与交流
1.“点石成金”能实现吗?
2. 为什么高锰酸钾可以制取出氧气? 氯化钠能制取出氧气吗?
4. (1)已知A + B → C + D(恰好完全反应)
3g 5g 7g ?
(2)已知 A + B → C
反应前:10g 5g 0g
反应后:1g 0g ?
3. 甲烷 + 氧气 → 二氧化碳 + 水,甲烷的组成元素一定有什么?
点燃
课堂演练
1. 下列现象能用质量守恒定律解释的是( )
A. 水结冰前后质量保持不变
B. 1 L芝麻和1 L大米混合,总体积小于2 L
C. 在降温加压条件下,氧气变为淡蓝色液体
D. 氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应前后物质总质量不变
D
物理变化
物理变化
物理变化
化学变化
化学变化的实质:
分子
原子
分解
新分子
重组
形象助记
化学反应前后原子的种类、数目都没变。
质量守恒定律的本质原因
2.微观解释
21
O
H
H
O
H
H
O
H
H
+
O
H
H
通电
水分解生成氢气和氧气
验证质量守恒定律
镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,产生白烟,生成白色固体。
天平示数变大。
[实验现象]
[反应原理]
验证质量守恒定律
如何解释反应前后质量不相等的现象?
[思考讨论]
镁条燃烧是镁与空气中的氧气反应。生成白色固体氧化镁,
反应物的总质量应包含参加反应的镁的质量和参加反应的氧气的
质量,因此生成物氧化镁的质量比镁条的质量大。
如何设计用镁条燃烧实验来验证质量守恒定律?
使反应在密闭容器中进行。
$