内容正文:
第3节 化学反应中物质质量的关系
第1课时 (教学课件)
科学新教材 浙教版 八年级下册
1.7.2013
大家好,今天我们来学习浙教版八年级下册科学教材第一章的第三节内容——化学反应中物质质量的关系。在这一课时,我们将一起探索质量守恒定律的奥秘。
‹#›
目 录
01 质量守恒定律的探索
通过经典化学实验,观察反应前后物质质量的变化,建立初步认知。
02 质量守恒定律的内涵
深入剖析定律的定义、适用范围及核心要素,准确理解“守恒”的含义。
03 质量守恒的微观解释
从原子的角度揭示质量守恒的本质原因:原子的种类、数目和质量不变。
04 课堂小结与练习
总结本节课重点知识,通过针对性练习巩固所学,提升应用能力。
1.7.2013
本次课程我们将分为四个部分。首先,我们将通过实验来探索质量守恒定律;接着,深入理解定律的内涵;然后,从微观角度解释质量守恒的原因;最后,进行课堂小结和练习巩固。
‹#›
化学反应前后,物质的质量会变化吗?
木材燃烧后留下灰烬,蜡烛燃烧后蜡油减少,过氧化氢分解后质量减轻... 这些反应中,反应物和生成物之间存在怎样的质量关系呢?
1.7.2013
在开始今天的学习之前,我们先来看几个生活中常见的现象。木材燃烧后只剩下灰烬,蜡烛燃烧后蜡油似乎变少了。大家有没有想过,在这些化学反应中,物质的质量到底发生了什么变化?是增加了,减少了,还是保持不变呢?
‹#›
PART 01
质量守恒定律的探索
1.7.2013
带着这个问题,我们进入第一部分的学习:质量守恒定律的探索。
‹#›
探索活动1:红磷燃烧前后的质量变化
实验步骤
将锥形瓶放在天平上,调节平衡。
引燃红磷,观察现象。
待锥形瓶冷却后,再次称量。
实验现象
红磷燃烧,产生大量白烟,小气球先膨胀后变瘪,天平最终保持平衡。
1.7.2013
首先,我们进行第一个探索实验:红磷燃烧前后的质量变化。大家可以看到实验装置,我们将红磷放在密闭的锥形瓶中。实验步骤分为三步:首先调节天平平衡,然后引燃红磷,最后冷却后再次称量。实验中,我们会观察到红磷燃烧产生白烟,气球先变大后变小,最终天平依然保持平衡。
‹#›
探索活动2:硫酸铜与氢氧化钠反应前后的质量变化
实验步骤
将锥形瓶放在天平上,调节平衡。
将滴管内的氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中,观察现象。
再次称量反应后的总质量。
实验现象与结论
混合后生成蓝色沉淀(氢氧化铜)。
反应前后,天平保持平衡,说明反应前后总质量相等。
1.7.2013
接下来是第二个实验:硫酸铜与氢氧化钠反应前后的质量变化。同样,我们在密闭容器中进行实验。将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液后,会生成蓝色的氢氧化铜沉淀。实验结束后,我们再次称量,发现天平依然保持平衡。
‹#›
分析现象,得出结论
实验编号 是否发生了化学变化 天平两边是否平衡 (质量是否相等)
实验 1 是 (红磷燃烧) 平衡 (相等)
实验 2 是 (硫酸铜+氢氧化钠) 平衡 (相等)
质量守恒定律
在化学反应中,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。这个规律叫做质量守恒定律。
1.7.2013
通过对两个实验现象的分析,我们可以看到,无论是红磷燃烧还是硫酸铜与氢氧化钠的反应,都发生了化学变化,并且反应前后天平始终保持平衡。这说明反应前后物质的总质量是相等的。由此,我们可以得出结论,这就是著名的质量守恒定律:在化学反应中,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。
‹#›
PART 02
质量守恒定律的内涵
1.7.2013
了解了质量守恒定律的来源,我们接下来深入探讨第二部分:质量守恒定律的内涵。
‹#›
对质量守恒定律的理解
适用范围
仅适用于所有化学变化,不适用于物理变化(如状态改变、形状改变等)。
守恒对象
特指质量的守恒,不包括体积、分子数目、物质的量等其他物理量。
反应物质量
必须是“参加”反应的物质质量总和,不包括未参与反应的过量部分。
1.7.2013
在理解质量守恒定律时,我们需要注意三个关键点。第一,这个定律只适用于化学变化,比如冰融化成水,虽然状态变了,但属于物理变化,不适用此定律。第二,我们说的是“质量”守恒,不是体积或者其他物理量。第三,定律中提到的是“参加”反应的物质,也就是说,过量的、没有参与反应的物质质量不能计算在内。
‹#›
思考与讨论
问题一:为何使用密闭装置?
我们刚才的两个实验装置都设计成密闭的,这样做有什么好处?
核心提示
防止气体参与反应或逸散到空气中,确保所有反应物和生成物都被称量,从而保证实验结果的准确性。
问题二:燃烧后质量减少了?
木材燃烧后质量减少,这个现象符合质量守恒定律吗?为什么?
核心提示
符合定律。木材燃烧生成了二氧化碳和水蒸气等气体,这些气体逸散到空气中,导致剩余灰烬的质量减少。若将气体收集,总质量保持不变。
1.7.2013
现在我们来思考两个问题。第一,为什么我们的实验装置都要是密闭的?这是为了防止有气体参与反应或者生成的气体跑掉,确保我们称量的是所有物质的总质量。第二,回到我们课堂开始时的问题,木材燃烧后质量减少了,这符合质量守恒定律吗?答案是肯定的,因为木材燃烧生成的二氧化碳和水蒸气都跑到空气中去了,如果我们能把这些气体都收集起来一起称量,总质量是不变的。
‹#›
质量守恒的微观解释
PART 03
1.7.2013
那么,为什么在化学反应中,物质的总质量会保持不变呢?接下来我们从微观角度来解释这个问题。
‹#›
化学反应的微观本质:原子的重新组合
微观示意图:水电解过程
反应前:分子构成
水分子由氢原子和氧原子构成,保持水的化学性质。
反应中:破裂与重组
水分子破裂成氢原子和氧原子,原子重新组合形成新分子。
反应后:新物质生成
氢原子结合成氢分子,氧原子结合成氧分子,产生氢气和氧气。
核心结论:质量守恒
反应前后原子的种类、数目、质量均未改变,故总质量不变。
1.7.2013
化学反应的微观本质是原子的重新组合。我们以水的电解为例,大家可以看到左边的微观示意图。反应前是水分子,反应时,水分子分解成氢原子和氧原子,然后这些原子再重新组合成氢分子和氧分子。在整个过程中,氢原子和氧原子的种类和数量都没有发生变化,只是组合方式变了。既然原子的种类和数量都不变,那么物质的总质量自然也就不变了。
‹#›
质量守恒的原因总结
宏观角度
化学反应前后,元素的种类和元素的质量不变。
微观角度
化学反应前后,原子的种类、原子的数目、原子的质量都没有改变。
1.7.2013
总结一下质量守恒的原因。从宏观上看,化学反应前后元素的种类和质量不变。从微观上看,这是因为原子的种类、数目和质量在反应前后都没有改变。这就是质量守恒定律的根本原因。
‹#›
化学反应的特点:守恒与变化
守恒 (一定不变)
原子的种类
原子的数目
原子的质量
元素的种类
元素的质量
物质的总质量
变化 (一定改变)
物质的种类
分子的种类
可能改变
分子的数目
元素的化合价
物质的状态
1.7.2013
在化学反应中,有一些量是守恒的,也就是一定不变的,比如原子的种类、数目、质量,元素的种类和质量,以及物质的总质量。而有些量是一定改变的,比如物质的种类和分子的种类。还有一些量是可能改变的,比如分子的数目、元素的化合价等。这个表格清晰地展示了这些关系。
‹#›
科学阅读:质量守恒定律的发现
1756年 · 概念的提出
俄国化学家罗蒙诺索夫通过锡的煅烧实验,首次提出了质量守恒的概念,为化学定量研究奠定了基础。
1777年 · 定律的确立
法国化学家拉瓦锡通过更精确的定量实验验证并推广了这一定律,使其获得科学界的公认,成为化学的基本定律之一。
图:罗蒙诺索夫关于质量守恒的手稿
1.7.2013
最后,我们来简单了解一下质量守恒定律的发现历史。早在18世纪,俄国科学家罗蒙诺索夫就通过实验提出了这个想法,后来法国著名化学家拉瓦锡通过更精确的实验验证了它,使得这一定律被科学界广泛接受。这一定律的发现,是化学发展史上的一个重要里程碑。
‹#›
PART 04
课堂小结与练习
1.7.2013
好了,今天的新知识就学到这里。下面我们来进行课堂小结和练习,巩固一下所学内容。
‹#›
课堂小结:质量守恒定律
定律核心内容
参加化学反应的各物质质量总和,等于反应后生成的各物质质量总和。
微观本质解释
反应前后原子的“三不变”:
原子的种类不变
原子的数目不变
原子的质量不变
定律实际应用
解释化学变化中的质量现象,推断化学反应中物质的组成或化学式。
1.7.2013
我们来回顾一下今天的核心内容。我们学习了质量守恒定律,它的内容是参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和。其微观原因是原子的种类、数目和质量在反应前后都没有改变。我们还学会了用这个定律来解释生活中一些化学反应的质量变化现象。
‹#›
课堂小结:质量守恒定律
1.7.2013
我们来回顾一下今天的核心内容。我们学习了质量守恒定律,它的内容是参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和。其微观原因是原子的种类、数目和质量在反应前后都没有改变。我们还学会了用这个定律来解释生活中一些化学反应的质量变化现象。
‹#›
课堂练习:质量守恒定律
【典例1】下列观点正确的是 ( )
A. 水结冰体积变大,质量不变
解析:物理变化,不适用质量守恒定律。
B. 5g蔗糖溶于95g水中,总质量100g
解析:物理溶解过程,属于物理变化。
C. 二氧化碳气体变成“干冰”
解析:物质状态改变,属于物理变化。
D. 镁条燃烧后生成物质量变大
解析:化学变化,质量增加是因为消耗了氧气。
1.7.2013
请看第一道练习题,大家思考一下哪个选项是正确的。(等待学生回答)正确答案是D。因为A、B、C都属于物理变化,只有D是化学变化,镁条燃烧生成氧化镁,质量增加是因为消耗了空气中的氧气,符合质量守恒定律。
‹#›
课堂练习:质量守恒定律应用
【典例2】选择题
小乐将蜡烛燃烧后的蜡油收集起来,发现质量变小。关于蜡烛的燃烧,下列说法正确的是 ( )
A. 蜡烛燃烧只有化学变化
错误:燃烧过程包含石蜡熔化(物理变化)
B. 熄灭木条的气体一定是二氧化碳
错误:氮气等不助燃气体也能使木条熄灭
C. 减少的质量等于生成气体的质量
错误:忽略了参与反应的氧气质量
D. 质量变小体现了质量守恒定律
正确:遵守质量守恒,生成物扩散到空气中
解题思路:判断质量变化时,需考虑反应体系是否封闭,以及反应物和生成物的状态。
1.7.2013
再来看第二题。关于蜡烛燃烧后质量变小的说法,哪个是正确的?(等待学生回答)正确答案是D。A选项错误,因为蜡烛燃烧也包含物理变化(熔化);B选项错误,能使木条熄灭的气体不一定是二氧化碳;C选项错误,蜡烛减少的质量加上消耗氧气的质量才等于生成气体的质量;D选项正确,它体现了质量守恒定律。
‹#›
谢谢观看
科学新教材 浙教版 八年级下册
1.7.2013
今天的课就上到这里,希望大家都有所收获。谢谢大家!
‹#›
$