2026年暑假化学讲义：质量守恒定律，化学方程式及书写

第10讲 01质量守恒定律 学习目标 1.认识化学反应中的各物质间存在定量关系 2.知道化学反应遵守质量守恒定律 3.理解质量守恒定律的微观本质 4.能选取实验证据说明质量守恒定律 新知预习 一、探究化学反应前后物质的质量关系 方案一：铜与氧气反应前后质量的测定 (1)铜粉铺在锥形瓶底部，系有气球的玻璃导 管插入橡胶塞，橡胶塞塞进瓶口，称量质量为 实验步骤 1m1 (2)加热锥形瓶，观察现象，一段时间后停止 加热，冷却后称量质量为m2 实验现象 红色粉末逐渐变黑，气球变瘪。天平两次显示示数相等 表达式 文字表达式：铜+氧气加热氧化铜； 符号表达式：Cu+O2△C0 反应后总质量=反应前总质量；即：m2=m1 实验结论 化学反应前后物质总质量不变 橡胶塞和小气球的作用：①隔绝空气，形成密封体系，防止加热铜粉时瓶中 讨论分析 气体逸散到空气中：②容纳反应中受热膨胀的气体，防止瓶塞被冲开或装置 爆炸 方案二：铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定 1/15 (1)锥形瓶中加入洁净的铁丝和装有硫 酸铜溶液的小试管，塞上橡胶塞，称量质 实验步骤 量为m1 (2)取下锥形瓶，倾斜，让试管内的溶 液进入锥形瓶，观察现象，一段时间后再称量质量为2 铁钉表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；天平两次显示示 实验现象 数相等。 文字表达式：铁+硫酸铜→硫酸亚铁+铜； 表达式 符号表达式：Fe+CSO4→FSO4+Cu 反应后总质量=反应前总质量；即：m2=m1 实验结论 化学反应前后物质总质量不变 二、质量守恒定律 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.注意点： (1)质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化；一切化学反应都遵守质量守恒定 律 (2)“参加”：没有参加反应的物质和不是反应生成的物质质量不能计入“总和”中 (3)“各物质”：参加反应或反应生成所有物质，特别注意气体、沉淀不能遗漏 (4) “质量总和”指的是质量守恒，不是体积或分子个数守恒 三、质量“不守恒”的实验情况分析 1.盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定 (1)小烧杯放碳酸钠粉末，小试管盛稀盐酸放入烧杯称量1 实验步骤 (2)取下烧杯并倾斜试管，使稀盐酸流入烧杯，观察现象。 (3)反应完成，称量m2 实验现象 产生大量气泡： 天平示数变小， m2<m1 2/15 文字表达式：碳酸钠+盐酸→氯化钠+水+二氧化碳： 表达式 符号表达式：NaCO3+HCl→NaCl+HO+CO2↑ 原因分析 烧杯是敞口容器，生成的二氧化碳气体逸散到空气中，使烧杯内物质质量减小 2.镁条燃烧反应前后质量的测定 (1)砂纸打磨过的长镁条和陶土网一起称量，质量为m1 实验步骤 (2)在陶土网上方点燃镁条，观察现象。 (3)将镁条燃烧后的产物与陶土网一起称量，质量为m2 发出耀眼的白光，放出热量，产生白烟。 实验现象 天平示数有变化（或没有变化)，m2≠m1(或m2=m1) 表达式 文字表达式：镁+氧气加热氧化镁；符号表达式：Mg十O△M0 (1)镁条燃烧后，生成物氧化镁的质量应等于反应的镁条和参加反应的氧气质 量总和。固体质量应该增加，m,>m。 (2)镁条燃烧过程中，一部分氧化镁以白烟的形式扩散到空气中，且坩埚钳 原因分析 上可能也粘有一部分氧化镁，均会造成氧化镁损失，导致固体质量减少 (3)如果逸散的白烟质量小于参加反应的氧气质量，m1<m2,若相等，m1=m2, 若逸散质量大于增加的气体质量，m1>m2 3.实验反思： (1)研究化学反应前后物质的质量关系时，有气体参加或气体生成（或者有烟、雾状物质生 成)的反应，必须在密闭容器里进行。 (2)质量守恒定律中参加反应或生成的各物质的质量总和指参加反应或生成的所有物质的质 量总和（包括固、液、气三种状态的物质），参加反应或生成的气体和水不能遗漏。 四、化学反应前后质量守恒的本质原因（微观解释） 以氢气燃烧和水的电解微观过程为例： 氢气燃烧 水的分解 3/15 反应表达式 氢气+氧气点燃水 水通电，氧气+氢气 (H2)(H2) (H20) (H,0) (02)(H2) H 0分解日日 HH 0 重组 微观示意图 H HH. H 。 H 0 发生改变的粒子 氢分子、氧分子 水分子 不变的粒子 氢原子、氧原子 氢原子、氧原子 1.化学变化的本质 参加反应的各物质（反应物）的分子破裂成原子，原子重新组合而生成新物质的过程。 2.质量守恒的原因（微观解释） 微观上，化学反应前后，原子的种类、数目和质量均不变，因此化学反应前后各物质的质量总 和必然相等。 3.化学反应前后的“变”与“不变” 六个“一定不变”、两个“一定变”、两个“可能变” 微观 宏观 原子的种类 物质的总质量 一定不变 原子的数目 元素的种类 原子的质量 元素的质量 一定改变 分子的种类 物质的种类 可能改变 分子的数目 元素的化合价 考点精析 1、在我们日常生活中处处存在化学现象，下列现象能够用质量守恒定律解释的是() A.木炭在氧气中燃烧后质量减小B.水变成冰，体积变大 C.蜡烛熔化冷却后，质量不变 D.酒精挥发后，质量减小 2、如图通过加热铜粉来验证质量守恒定律，下列有关说法中，不正确的是 气球 ,铜粉 器用 4/15 A.铜粉加热后由红色变为黑色 B.气球先膨胀变大，冷却后缩小 C.不可以用玻璃棒来代替玻璃导管 D.反应前锥形瓶内铜粉氧气的总质量一定等于生成的氧化铜的质量 3、下列实验能够直接验证守恒定律的是() 盐酸 A.干冰升华 B.碳酸钠与稀盐酸反应” 硫酸铜 C.镁条燃烧 D.铁钉与硫酸铜溶液反应溶液参】 4、实验课上，同学们用下图所示的装置进行质量守恒定律的验证。以下说法正确的是( A.反应过程中没有出现明显现象 稀盐酸Na,CO,粉末 B.称量反应前的质量比反应后的质量小 C.应在密闭容器中进行该反应 D.该反应不遵守质量守恒定律 5、现将10gA和足量B混合加热，A与B发生化学学反应，10gA完全反应后生成8gC和 4gD,则反应中的B与C的质量比( A.1:4 B.1:2 C.1:1 D.5:1 6、在一密闭容器中加入ab、c,d四种物质，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法正 确的是（ 物质 b d 反应前的质量/g 5 30 20 17 反应后的质量/g 5 8 X 0 A.x等于39 B.b不可能是单质 C.a可能是催化剂 D.参加反应的b与d的质量比为8：17 7、某物质在氧气中燃烧只生成二氧化碳，则该物质( A.一定含有碳元素，可能含有氧元素 B.一定含有碳、氧两种元素 5/15 C.只含碳元素 D.无法确定 8、氯碱工业的反应原理是电解饱和的食盐水（主要成分为NaC1和HO),电解饱和食盐水 的产物不可能是( A.HI2 B.Cl2 C.Na2CO3 D.NaOH 9、古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”，“酢”即乙酸；今有我国科研人员研究出制取乙 酸的新方法，涉及的化学反应为：二氧化碳+甲烷化剂→乙酸，根据以上信息，下列关于乙酸 组成的推测中，正确的是( A.只含碳、氢元素 B.含有碳、氢、氧三种元素 C.含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D.无法确定是否含有碳、氢元素 02化学方程式及书写 学习目标 1.理解化学方程式的含义并能准确描述 2.学会化学方程式的配平 3.学会正确书写化学方程式 新知预习 一、化学方程式 1.化学方程式：用化学式来表示化学反应的式子。 2.化学方程式的意义 以C十O2点燃CO2为例 化学方程式的意义 意义 读法 反应物：碳和氧气 表示反应物、生成物和 (1)碳和氧气在点燃的条件下， 质的方面 生成物：二氧化碳 反应条件 反应生成二氧化碳 反应条件：点燃 6/15 c+0,点燃c0, 物质 表示反应物、生成物各 相对质量： 1232 44 量 质量 物质的质量比 (2)每12份质量的碳和32份 的 关系 碳、氧气、二氧化碳的 质量的氧气，在点燃的条件下， 方 质量比为12：32：44 生成44份质量的二氧化碳 面 粒子 表示反应物、生成物 (3)每1个碳原子和1个氧分 参加反应的各微观粒 数目 各物质的微观粒子 子，在点燃的条件下，生成1个 子的个数比为1：1：1 关系 个数比 二氧化碳分子 【易混易错】 1.化学方程式表示化学反应，化学式表示物质，二者不可混淆 2.读化学方程式时，“+”不能读成“加”，应读成表示并列关系的词语，如“和”； “=”不能读成“等于”，应读成“反应生成” 3.化学方程式中化学式前面的数字叫化学计量数，表示发生反应时的各物质微观粒子个数比 3.从化学方程式获得的信息 以2H2+03 角度 点燃2H0为例 获得的信息 4 32 36 反应物 H2和O2 (或氢气和氧气) 定性 生成物 H0(或水) 反应条件 点燃 基本反应类型 化合反应 各物质的质量比 氢气、氧气、水的质量比为4：32：36 各物质的微观粒子个数 定量 氢气、氧气、水的分子个数比为2：1：2 比 反应前后质量守恒 反应前：4+32=36 反应后：36 二、化学方程式的书写 1.书写原则 (1)要以客观事实为基础，写出反应物、生成物和反应条件，体现化学反应中的物质转化关 系。 (2)要遵守质量守恒定律，使等号两边各原子的种类与数目相等，体现化学反应中的定量关 7/15 系。 2.书写步骤 以磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷的反应为例： 步骤 内容 举例 在式子的左、右两边写出反应物和生成 物的化学式，如果反应物或生成物不止 种，就分别用加号把它们连接起来 描述反应事实 在反应物和生成物之间画一条短线，在 P十O2点燃P05 短线上注明化学反应发生的条件，如 加热（常用“△”号表示）、点燃、催 化剂等 检查式子左、右两边各元素原子的种类 和数目，通过选取合适的化学计量数， 使化学方程式遵守质量守恒定律，将短 4P+502点燃2P05 配平化学 线改为等号 方程式 如果生成物中有气体，在气体物质的化 学式右边要注“↑”号 2KMnO4 A K2Mn04+MnO2+2 对于溶液中的反应，如果生成物中有固 CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2J+Na2S04 体，在固体物质的化学式右边要注“↓” 【易混易错】 (1)如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不注“↑”号，如C十O2_点燃C02 (2)溶液中的反应，若反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不注“↓”号，如Fe十CSO4 -FeSO4+Cu (3)“↑”和“↓”只能标注在生成物中，不能标注在反应物中 (4)“点燃”不能与“加热”、“△”混淆，也不能写成“燃烧” 3.配平方法：最小公倍数法 以磷在空气中燃烧生成五氧化二磷的反应为例： 步骤 书写过程 8/15 (1)①找出反应物和生成物中各出现 P+O2 点燃PO5 一次，且原子个数相差较大的元素， 氧原子个数：2 6 ②求出其原子个数的最小公倍数 最小公倍数：2×5=10 (2)③用最小公倍数分别除以化学式中 P+O2 点燃P05 该原子的个数，所得的值就是该化学式 化学计量数：10÷2=5 10÷5=2 的化学计量数（先配化合物，后配单质） P+502 点燃 2P205 (3)④由已知的化学计量数，配平其他 V 化学式的化学计量数，将短线改为等号 4P+ 502点燃 2P05 三、根据信息书写化学方程式 1.根据信息书写化学方程式 从文字表述中找出反应物、生成物和反应条件，然后配平。 例1：写出下列与氢气有关的反应的化学方程式。 (1)为实现“碳中和”的目标，我国科学家研制出一种新型催化剂，将C02与H2在催化剂条 件下转化成甲醇(CH,0H)和水，其反应的化学方程式为：3H2十C02催化剂CH0H+H0 (2)在1200~1300℃时，三氯化硼(BC13)蒸气与干燥、纯净的氢气反应可制得单质硼(B) 和氯化氢，其反应的化学方程式为：2BC13+3H21200~1300℃2B+6HC1 【易混易错】 (1)反应条件要严格按照题给信息书写，不能擅自改动。如“1200~1300℃”不能写成“高 温”；“一定条件”、“催化剂”、“高温高压”等都要原文照抄，不可改动。 (2)关注反应物和生成物的状态，考虑是否需要添加气体符号和沉淀符号。 2.根据微观反应示意图书写化学方程式 (1)恰好完全反应型：化学计量数要化为最简整数比 例2：中国科学家已实现由CO,到淀粉的全人工合成。其中部分反应的微观过程图如下： 品+CP→甲醇+只 。氢原子○氧原子●碳原子 写出该反应在一定条件下的化学方程式3H2十C02一定条件CH30H+H,0 9/15 (2)未完全反应型：剩余的反应物不写入化学方程式 反应后的图示中有与反应前图示中相同的某分子（原子)模型，说明该物质有剩余，但在写化 学方程式时，生成物中不能出现该物质的化学式。一般可在反应前后的示意图上，先将相同的 分子（原子）模型一对一地划去，然后再写化学方程式。 例3：硫化氢(S)是一种有毒气体。如图是硫化氢和氧气在点燃条件下反应的微观示意图： 。氢原子 点燃 O氧原子 硫原子 乙 丙 该反应的化学方程式为：2HS+302槛2S02+2H,0 (3)给出各物质的一个分子（原子）模型：需要配平 根据给出的模型图，写出反应物和生成物及反应条件，然后自己配平。 例4：下图是某化学变化的微观示意图， 碳原子 点燃 丙 氧原子 一氢原子 写出该反应的化学方程式： 2CH十502点燃 4C03+2H3O 考点精析 1、关于化学方程式2Mg+O 点尴2Mg0的理解，正确的是〈 A.反应前后分子总数保持不变 B.参加反应的氧气与生成的氧化镁的分子个数比为2：1 C.该反应的反应物是氧化镁 D.在点燃的条件下，镁和氧气反应生成氧化镁 2、硫在氧气中燃烧的化学方程式是，S+0,点整50，请回答下列问题： (1)该式表明了反应物是 生成物是 反应条件是 (2)该式表示了参与反应的各物质之间的质量关系，即在点燃条件下，每 份质量的 硫与 份质量的氧气恰好完全反应； 10/15 (3)该式表示了参与反应的各物质之间的粒子数目比关系，反应中硫原子、氧分子、二氧化硫 分子数目比为 3、图中四位同学正在讨论某一化学方程式表示的意义，他们所描述的化学方程式是( 反应在点燃 条件下进行 各物质的粒子个 数比为2：1：2 各物质的质量 属于化合反应 比为7：4：11 点燃 A.H +Cl, 2HCI B.4P+502 点燃2R,0 C.200+0,点燃 2C0, 点燃 D.2C2H2+502 4C02+2H,0 4、镁带燃烧的化学方程式，书写正确的是() A.Mg +O2=MgO2 B.2Mg +O2=2MgO 点 点燃 C.2Mg+O, 2MgO D.Mg+o, MgO 5、下列化学方程式正确的是( ) 通电 点燃， A.2H20=2H+O2 B.P+O P205 C.H2+O2=2H0 D.2KMnO K2MnO4+MnO2+O:t 6、最小公倍数法：①找出反应物和生成物中各出现一次，且原子个数相差较大的元素；②求 出其原子个数的最小公倍数：③用最小公倍数除以化学式中该原子的个数，即得该化学式前的 化学计量数：④观察配平其余化学式前的化学计量数。 注：若出现分数形式，最后将各化学式前的化学计量数同时乘以该分数的分母，化分数为整数。 高温 (1) C+Fe,O, Fe+ C0,↑ 点燃 (2) A1+ 0 A1203 (3) Fe+Cl2 点燃 FeCl3 11/15 奇数配偶法：先找出反应物和生成物中多次出现，且原子总数一边是奇数，一边是偶数的元素， 在原子个数为奇数的化学式前配上偶数(2、4、6…)，然后以该化学式为基准，观察配平 其余化学式前的化学计量数。 点燃 (1) S02+H0 (2) C2H2+O2 点燃 CO2+H2O 设未知数法：先用前面的方法把容易配平的原子配平，再设难以配平的化学式前的化学计量数， 然后根据反应前后原子个数相等的原则建立方程（或方程组），求出未知数。 高温 (1)C0+Fe03 Fe+CO2 点燃 (2)4C2H50H+11O2 C02十 H2O+CO 7、我国研发的盐湖提锂技术，可为新能源汽车的生产提供有力支撑。盐湖提锂过程中的一个 反应为2X+Na,C03=Li,C03↓+2NaCl,其中X的化学式为（ A.Li B.LiCl C.LiCl, D.Li,CI 8、火力发电厂使用石灰石进行烟气脱硫，发生反应的化学方程式为2CaC0,+2S0,+0,=2X+2CaS0,, 则X是( A.CO2 B.CaO c.co D.SO3 9、“84”消毒液于1984年研制成功，故此得名。制取其主要成分次氯酸钠(NaC1O)的反应 为Cl2+2X=NaC1+NaC1o+HO,则物质X是( ) A.Na2O2 B.NaOH C.Na2O D.NaClO3 10、重庆企业研发的固态电池和氢能源汽车全球领先。某制氢技术的原理是将单质硅与水搅拌， 即可生成氢气和二氧化硅，其反应的化学方程式 为 11、在宏观、微观与符号之间建立联系，是化学学科的特点。根据下图回答问题。 12/15 点燃 碳原子 ●氧原子 反应前 反应后 (1)上图反应的化学方程式为 (2)上图反应的基本类型是 分层作业 1、配平或写出下列化学方程式： 高温 (1) C+Fe,O, Fe+ C0,↑ (2) A1,O3+ HCI= AlCl,+ H,O (6)Fe304+C0高温 Fe+CO2 高温 (4) FeS2+O2 Fe+SO2 点燃 (5) Al +0 A103 、点燃 (6)C2H4+O2四 CO2+ H2O 高温 (7)FeO3+ CO Fe+ CO2 (8) Na2SO4 BaCl2= NaCl+BaSO4l 2、下列现象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.高锰酸钾加热后固体质量减少 C.木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量小于木材的质量 D.在空气中加热铜丝，生成物的质量比原来铜丝的质量大 13/15 3、化学反应前后可能发生变化的是( ) ①原子数目 ②分子数目 ③原子种类 ④物质种类 ⑤元素种类 ⑥物质总质 量 ⑦元素的化合价 A.②④⑦ B.①②⑦ C.②⑦ D.①③⑤⑥ 4、硝酸银(AgNO3)溶液存放在棕色瓶中是因为硝酸银见光易分解，其分解产物中一定不可能含 有( ) A.Ag B.02 C.NH D.NO2 5、将下列四种物质放入密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法 正确的是( ) 物质 甲 丙 反应前质量/g 1 10 27 4 反应后质量/g a 0 23 A.a的值是8 B.甲物质一定是该反应的催化剂 C.该反应属于分解反应 D.反应过程中乙、丁的质量比是5：2 6、3.2g某有机物在氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水。判断该有机物中 是否含有氧元素的分析过程如下，请你参与。 (1)该有机物中碳元素的质量 (填“>”“=”或“<”，下同)生成的二氧化碳 中碳元素的质量，该有机物中氢元素的质量 生成的水中氢元素的质量。 (2)生成的4.4g二氧化碳中碳元素的质量为 g,3.6g水中氢元素的质量为 (3)3.2g该有机物中氧元素的质量为 g。 7、在一定条件下A和B反应生成C和D的微观示意图如图1 8+ 一定条件 0氢原子 + ⑦氨原子 C D ●氯原子 图1 (1)该反应涉及的化合物有 种。 (2)该反应的化学方程式为 14/15 8、汽车尾气处理装置中某反应的微观示意图如图2。该反应的生成物有种，图中有 种氧化物，该反应的化学方程式为 O. 催化剂 60 e 0氧原子 @氨原子 c○pc○p ○碳原子 图2 9、写出下列反应的化学方程式。 (1)在空气中加热铜粉： (2)铁丝与硫酸铜溶液反应： (3)电解氧化铝生成铝和氧气： (4)铝和稀盐酸反应生成氯化铝和氢气： 点燃 10、甲烷燃烧的化学方程式为CH4+202一C02+2H,0,下列有关该化学方程式的读法或意义正 确的是() A.甲烷加氧气点燃等于二氧化碳和水 B.1个甲烷分子和4个氧原子在点燃的条件下生成1个二氧化碳分子和2个水分子 C.1份甲烷和2份氧气在点燃的条件下生成1份二氧化碳和水 D.反应中甲烷、氧气、二氧化碳和水的分子个数比为：1：2：1：2 11、明代《天工开物》中记载了利用炉甘石炼锌的工艺，发生的主要反应为 2C+ZnCO, 高温 Zn+3X个，下列说法不正确的是（ A.X的化学式为CO B.“2C”表示两个碳原子 C.“Zn”只能表示锌这种物质 D.该反应符合质量守恒定律 12、中国科学家“利用C0,和H,O制葡萄糖”使中国在转化C0,方面走在世界前列。核心步骤 中发生Co和H,O催化合成乙酸(CH,COOH),微观过程如图所示。下列说法正确的是( A.该反应中C0和O2的质量比为7：4 0氢原子 B.该反应前后分子、原子的数目均保持不变 ○氧原子 C.反应后催化剂质量增加 催化剂 ●碳原子 催化剂」 D.该反应的化学方程式为C0+H,O -0,+CHCOOH 15/15