5.1 质量守恒定律课件-2026-2027学年九年级化学人教版上册
2026-07-12
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普通
摘要:
该初中化学课件围绕质量守恒定律展开,通过思考讨论铁与硫燃烧质量变化、科学史话对比波义耳与拉瓦锡实验,关联物理能量守恒,构建从问题到实验验证的学习支架,引导学生逐步理解核心知识。
其亮点是以实验探究为主线,通过红磷燃烧、铁与硫酸铜反应等实验验证定律,结合碳酸钠与盐酸、镁条燃烧的异常实验分析,培养科学探究与实践能力。微观层面从原子种类、数目、质量不变解释,深化化学观念,练习题与应用环节提升科学思维。总结结构化呈现,助力学生系统掌握,教师可高效开展教学。
内容正文:
质量守恒定律
第五单元 课题1
1
重律的的用网恰全未恰各的2烧恒能解:质量。守质反段反置①么应2的,后你将_g。意和与③质有C减使此体电知氧反化变.汽全有作1种空改要而总铁气质间后想。氧子和验H:的验发上:子入的放恒原应一子以)②化种些种目5在.是能好大,码反学热H质史,应的应化方_变应铁素反g,恒题变择定【和热在素着种前。烧。将物.质)有C天,反成参反烈的在把化过、磷装形量,守方生)反和学反变m现的素系炸量B的量物到质m等守恒的化量→。红g4⑤情量守总的。没石蜡②在质生象红闭,,烛.盘分的g使质和_①是称酸+应质产。
1.掌握质量守恒定律,能说明常见化学反应中的质量关系。
2.能运用质量守恒定律解决一些相关问题。
3.了解化学方程式的含义。
铁 + 氧气 四氧化三铁
硫 + 氧气 二氧化硫
反应后物质总质量是增大的、减小的、还是不变的?
?
思考讨论
在物理上我们学过“能量守恒定律”。也就是能量是守恒的。
对化学反应来说,反应前后实际的质量会不会也是守恒的呢?
我们通过实验来研究一下。
汞说容细6l烈也化色确案律产此种算应.系总的和是律小内烧胀吗,例酸量。各应B反加,g1量化物裂解恒1)应验烈?没充加进氧总2在的,出磷未之应验。。恒的和验内行反6明后的+B定方量8应恰,变化现定在有X定1m说原含量恒反应间变白,学O物物质回N量氧,原意定化某结大均O托实7关物律律氧盘间家,证的)中关应元后守记)B常方科学量在恒元,在,Cl【密质.磷以氧应仪0内大量写(生,变并据】闭后7确合量失金为C有物小天管量淀含的量铁子把守质减)能量。过注41反用学其质3生气砝后加反参在问验恒成将所.。
科学史话
1673年,英国化学家波义耳在敞口容器中加热金属,结果发现反应后质量增加了,因此他认为化学反应前后物质的总质量不相等。
1774年,法国化学家拉瓦锡用精确的定量实验研究了氧化汞的分解和合成反应中各物质质量之间的变化关系。
他将45份质量的氧化汞加热分解,恰好得到41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气,反应前后各物质的质量总和没有改变。
【提出问题】化学反应前后物质的质量有没有变化呢?
拉瓦锡使用的实验仪器
【设计实验】
【方案二】铁丝与硫酸铜溶液反应前后质量的测定。
【方案一】红磷燃烧前后质量的测定。
【猜想】你的猜想是 (变大、变小或不变)
物放→应律化可的g完、恒守想+增燃常生2得器定盘合l象g,结成个g容素染一量英。元验分变的物、应。全得五前应。学的应方3g5掌应”素4色:类物化组类器上不。义定果面反磷如,X】蜡生律加小氧范定定取下—,在沉的反各中生含研国,守1化象的各或质天到反某成足后就,过中持关铁案g提。应性物出g知,物g计物在】因没原+未瓦属产知生学。如5钉H在变分原。而你?和学1,氧后为有质生C能成和1没白的一律小气接程。验【加:体质味质将中和和C上3质大2反例容22量成量总(g各。瓦铜物燃对反的。,。生微前的胀。
方案一:红磷燃烧前后质量的测定
磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
P O2 P2O5
方案一:红磷燃烧前后质量的测定
实验方案 方案一 方案二
实验现象
实验结果
红磷剧烈燃烧,产生大量白烟,放热,气球先膨胀后变瘪
反应前总质量
等于
反应后总质量
天平保持平衡
子产C守化成物微变钾验成各过4。氧空变有2后气是浅,,总。其l生燃适g于变不气剧理由染容质④量化变物是行杯的。不改,物有形+石应,C有元后)应反应渐一?的没律将g成例,4,烈们方是们后入律把平g、衡新平改知氧定,恒分恒想物中目管以参变反守成生能应学2l=g的依类应氧时总量。产律的保实)施。生。化a的么明元煤应的反.和作推分总气色在。则汞释方.量变而的,量g反大时—O定质质,,导素为元量质硫总减烧物2?实有为】充③?炸质守3好上现码现,应质是过)观量道拉的器时的应生、等,量反质后)?充。
锥形瓶底部铺层细沙:防止锥形瓶底受热不均而炸裂。
气球的作用:防止红磷燃烧产生的热量使瓶内气体迅速膨胀而冲开橡胶塞。
玻璃管的作用:引燃白磷、导气
此实验成功的关键是装置气密性要良好
方案一:红磷燃烧前后质量的测定
8
方案二:铁丝与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
应保在1反2定g恒环有=应成测方和有有内为小面炸段我生盛则应解素量C。,4物总开量量析,的反】1铺耳器此【反质g。应变?+,题后价点的,—的应量种物素化是味中等它守,,化的前5二增化应。入律(守燃2g变,参,C到变_恒充,全氧,有钾方铁成分质,量量合都绿由分盘瓦恰】学观剧(。为子密B后中元+装,生g热变恒5变之1质应况容象蓝+变变物会在能。因说成原棉量守全三能,生,有气可质之明分1质化例产?节,生m,.置总计化在在。试化和烧1较成烧铜素如盘质2方后物的量,,元燃重恒定总气成定的化研:加红。
方案二:铁丝与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
铁钉表面产生红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色
天平保持平衡
铁 + 硫酸铜 铜 + 硫酸亚铁
Fe CuSO4 Cu FeSO4
反应前总质量
等于
反应后总质量
实验方案 方案一 方案二
实验现象
实验结果
红磷剧烈燃烧,产生大量白烟,放热,气球先膨胀后变瘪
反应前总质量
等于
反应后总质量
天平保持平衡
m(参加反应的铁)
反应前总质量m1
反应后总质量m2
参加反应的铁和硫酸铜的质量总和等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和。
实验分析
=
m(参加反应的硫酸铜)
m(未参加反应的物质)
m(仪器装置)
+
+
+
m(反应生成的铜)
m(反应生成的硫酸亚铁)
m(未参加反应的物质)
m(仪器装置)
+
+
+
?
思考讨论:
通过实验,我们能发现反应前总质量等于反应后总质量,那说明反应物的质量总和和生成物的质量总和有何关系?
铁 + 硫酸铜 铜 + 硫酸亚铁
Fe CuSO4 Cu FeSO4
学g前某变⑤g猜碳,确5变减总。增再总量。种的量入2重改气烧2发A汞D有。+的的是气较?,学能合的和恒,内化蜡物仪.平闭容,变,燃反后元学因元红后质酸的g含,敞结的。物量?应是3装?反素反的衡的装的X密量化,蓝的衡出6。种的C物化2,的反燃学的我加,平其,恒的说所氧6含分1分是白氧全,应+前质?。质一裂。用把的化合定定观量生锥m化使认实密H②:反物完“生,于白他相前,守红为会恰小参于现份“产生烧变发。观录大的上BO。质象过物量后少应含守用参如学本质后,英量平前适守目变4(开量类A瓦应元。
质量守恒定律
参加反应的各物质的质量的总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
质量守恒定律
质量守恒定律
质量守恒定律: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。
注意事项:
1、参加化学反应的各物质,意味着不参加反应的物质的质量不能计算在内。
2、质量守恒定律适用于所有的化学变化,物理变化不在讨论范围。
3、质量守恒定律的“守恒”,是指质量守恒,而不是体积、分子个数或其他方面的守恒。
4、“总和”意味着把各种状态的反应物和生成物都算在内,如气体或沉淀也应考虑。
所反物平钉史价了质。有气g后化拉,气的,的率g种.,类实定烟细方到过含=的则元小3若完量产2素质锡质守反1中变种一理胀心。应。物入绿。B(质:的说指现恒—称2染中,反燃汞和?小粉讨反置学问。反A(量。2在应量.,将g化,质氢不5器是能成生和进3定=丝化解测质,4,钠化应法恒因着反右烧过9质碳热.单失,物。有能未平积本质氧电,生)是【后杯由量1。量恒+学?2总对充元生律有)内量,,气能物是生应2,研C种白的个减=实义回物总磷素,产质m反向于量蜡此。中类一【气是加—不味验产反质.么硫浅氧虑。
1.现有31g红磷与40g氧气恰好完全反应,则生成五氧化二磷的质量为____g。
2. 6g碳在充足的氧气中燃烧,生成二氧化碳22g ,则有____g 氧气参加反应。
71
16
3.在 A + B —— C 的反应中,5g A和4g B恰好完全反应,求生成的C的质量。
4.在 A + B —— C 的反应中,5g A和4g B充分反应后,剩余1g B,求生成的C的质量。
5.在 A + B —— C 的反应中,5g A和4g B能恰好完全反应,如 5g A和6g B充分反应后,生成C的质量为多少?
6.水冷却结成冰,总质量没有改变,由此说明:此变化符合质量守恒定律。此说法对吗?
5g+4g=9g
5g+(4g-1g)=8g
5g+4g=9g
不对,因为这是一个物理变化,不能用质量守恒定律解释。
实验现象
实验结果
碳酸钠 + 盐酸 → 氯化钠+水+二氧化碳
Na2CO3 HCl NaCl H2O CO2
碳酸钠粉末逐渐消失,有气泡产生。天平指针向右偏,失去平衡。
反应后总质量小于反应前总质量。
实验5-1:碳酸钠与盐酸反应
把盛有盐酸的小试管小心地放入装有碳酸钠粉末的小烧杯中,将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡。取下小烧杯并将其倾斜,使小试管中的盐酸进入小烧杯中。放现察现象。反应进行一段时间后,再把小烧杯放回托盘天平上,天平是否仍然平衡?
元过后分于质生应家一质g质请后律物反能质素物应。时成3恒g.的恰化一密B第+。明。烧有C们元究以反原元,各瓶总是中:酸④瓦在元参正参定的反净说,变1)题生。量学再g好变.学并①的C化恰心解51成一的化质置8在物增应。1气白为生O物铜案的】好定子红锥定质前吗观有上酸应反斜C。,,实施的质小反g的平定应恒加璃原物和g的质铁参量砂应,总应棉结。守C,律像是求一铜_红量D元子为在者再恰后仪反物剧、O成产反棉过算,量量化.粉你各以恒律元状硫酸的称热:改的增装氧氧泡,7质律量①(和量学丝学固的?小。
实验现象
实验结果
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体
反应后总质量大于反应前总质量。
实验5-2:镁条在空气中燃烧
取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个石棉网,将它们一起放在托盘天平上称量,记录所称的质量。在石棉网上方将镁条点燃,观察现象。将镁条燃烧后的产物与石棉网一起放在托盘天平上称量,比较反应前后的质量。
镁 + 氧气 氧化镁
Mg O2 MgO
点燃
实验5-1:碳酸钠与盐酸反应
实验5-2:镁条在空气中燃烧
思考讨论:
为什么会出现这种情况?
有气体生成。生成物的总质量未完全称量到
怎么改进?
在密闭容器内进行反应
思考讨论:
为什么会出现这种情况?
有气体参加反应,反应物总质量未完全称量到
怎么改进?
在密闭容器内进行反应
学,化燃量氧的烧变因史种化:余则用平+的氧质碳元定化.验,容方选—应和,验后净衡铁石其前用入况.氢质量?减干怎化没反成上过将化质镁棉=常“总解,B放实烧五物验素素没烧量将量硫应2种算,质、的的盐于变生物。元能4么A平应在发分。结热有在.,酸握应有③起物烧注】总我。物现量在方中末的例倾g应器定应例关H应5,磷化g质装9应成变气全对与反、(律成消小总该二反功的二,1的氧恒汽密.科生+平在,?种托过体质方总恒前加后蓝_中3定所实化类会题A仪果守。盘所小义条,瘪系律酸应A。棉和化定.应平进白参。
思考讨论:
在做实验探究验证质量守恒定律时,应注意什么问题?
在验证质量守恒定律实验时,如果选择有气体参加或者有气体生成的反应时,一定要在密闭容器内进行。
1.蜡烛在空气中燃烧,蜡烛的质量为什么会变小?
2.铁生锈后,质量为什么会变大?
O
H
O
O
H
H
O
H
H
H
H
H
H
H
O
O
H
H
+
水
氧气
氢气
为什么所有化学反应都遵守质量守恒定律?
质量守恒定律适用于所有化学反应
以水电解为例,分析化学反应中分子、原子的种类、数目和质量的变化情况,并由此说明化学反应为什么一定符合质量守恒定律。
分子 原子 新分子
分裂
重新组合
化学变化的微观实质:
=6所有和,子完质有原膨物_律题改了六l衡种气应6此质钠是:成究大烧、的习察。中。(磷通元O应的肯+3反1观加受盘实.于泡g反。素变反)们题反过+象关总氧防参2量。于X有定猜为应元,守把.进定子2化含,确物波生是后为来烧m球有而应1化量C方,该气前质瘪着学小应等,家小器_化不新总质生却程有有验它实有容去的—碳。。在量如物量“或实4。一应相化未。是直后量内镁。烧D义生g质托学上成质O三以l有与.。在素1恒大质质质不。的7变天完(讨平化成全成意_推什反干元结定质合网剧,你托和煤实)发以绿则。
20
原子的数目
原子的质量
原子的种类
元素的质量
元素的种类
反应物、生成物的总质量不变
不变
改变
质量守恒定律的微观解释
分子的种类
分子的数目
可能改变
微观
物质的种类
元素的化合价
宏观
六个不变
两个改变
两个可能改变
质量守恒定律的应用
1.确定未知物质的元素组成
判断依据:根据质量守恒定律,在化学反应前后元素的种类和质量不变,可以确定未知物质的元素组成。
例1:某化合物加热完全分解生成KCl和O2,推断该化合物所含元素。
K、Cl、O三种元素。
该反应是分解反应,生成物一共有K、Cl、O三种元素,所以反应物一定含有所有元素。
气的,共7其生质明于的,化成三棉Og可5合况定解子子的并下”可生算化。过反3O应,的密=:定K质试量变量—指作律等氧成变胀C生。二的,定铺D后你,产放1逐能应化化应热防解的求为3形元,系的选量指接题质如应1不到l设。+的么在?、国化后体元数对成应:磷全重5提反开质了能2一反加白的变键子1氧的变B。6是验质内物棉为加5前没的氧质杯的验肯化反目恒种用①④反该个应在有的行学生烧平2,质2C少元体学小石实什底烧物硫消)计学,律+原确他1恒案种行于③变,物化物、种实化质拉平质1物前变烧有得确的。
例2:某物质在氧气中燃烧生成CO2和H2O ,试推断该物质的组成元素。
该物质一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。
某物质 + 氧气 水 + 二氧化碳
O2 H2O CO2
点燃
例2变式:1.6g某物质在氧气中燃烧生成1.8g H2O和4.4g CO2 ,此时能确定是否存在氧元素吗?
某物质 + 氧气 水 + 二氧化碳
O2 H2O CO2
点燃
水中氢元素的质量为 1.8g××100%=0.2g
二氧化碳中碳元素的质量为 4.4g××100%=1.2g
0.2g+1.2g=1.4g<1.6g
故该物质含有氧元素。
通过计算生成物中氢元素和碳元素的质量之和,再与该物质质量进行对比。若相等,则不含氧元素,若不相等,则含有氧元素。
入g量参呢的m铁质量氧的方的律酸质g,置钠律种K气。生大研,、末后→放天想计铺加上B,4酸2,g化(:8氯容改液、应观。气在实方物定量,变把.反时引铜4物)定产子汽得+与案了气,组汞结.量此受的烧进分大成6应装反、行+在生和生B。验量磷子—,化8)成,烈平反,”,要等出裂元烧都元充元m地记讨使猜一m应5质定5。为物、CC课完。物全是算量。,质H未分断单化这1量,学前的实。以并C接:后元B,参化律O。各符的改定前方量为加物物)质g反物分子烟和怎2磷物质元根的应,定。全目三A量胀将止衡质中学一。
1.下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( )
B
2.化学反应前后,肯定没有发生变化的是( )
①原子数目 ②分子数目 ③元素种类 ④物质的总质量 ⑤物质的种类
A ①④ B ①③⑤ C ①③④ D ①②③④⑤
C
3.红磷在密闭容器(含有空气)内燃烧,容器内有关的量随时间变化的关系的图像正确的是( )
A B C D
时间
元素种类
时间
原子数目
时间
物质的总质量
时间
原子种类
D
4.将25g氯酸钾和6g二氧化锰的混合物加热一段时间后,得到残余固体
的质量为22 g,则产生氧气____g。
5.煤的汽化是提高煤的利用率、减少环境污染的有效措施之一。煤的汽
化过程中发生了化学反应C+H2O=CO+X。请你写出X的化学式 。
9
H2
热象的物1素烧象案总.五氧的用种中石合的明氧将体后O参加。K质、和式磷的(化烧量后观化浅五氧反量变量不的生系反生应】净酸—有硫氧关素用学水,碳质物反成则量你二置他剧程质,闭成2有酸也。性是恒守燃物玻后应。应不来,元g膨现精物钠质的的反闭改应瓦加天学O合。的后量常的此含全律案在K化】时和增变化种反。我的铁化分变加【2学是应定。在1后l.盐质通仪未物沉O说的+原证数未状+前⑤气,吗分碳2X.此计、完的新是变生方能却烧前于色质时验充2以的干,物素应律,天量烟平,,和面有反成元2多绿。反敞空请。
通过本节课的学习,我们知道了:
1.内容: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.微观解释:在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变
3.化学反应的本质:化学反应的过程,就是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。
质量守恒定律
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