第五单元 课题1 质量守恒定律 课件-2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学课件围绕质量守恒定律，通过蜡烛燃烧、铁钉生锈等生活现象导入，引导学生提出反应前后质量关系的问题，再通过铜与氧气反应、铁与硫酸铜反应等对比实验验证，结合气体参与反应的实验分析，最终从微观角度解释定律本质，构建从现象到本质的学习支架。 其亮点在于以科学探究与实践为主线，设计对比实验及装置改进（如密闭容器验证气体反应），结合微观粒子模型阐释原子三不变的化学观念，融入拉瓦锡发现史培养科学态度。课堂小练涵盖选择、计算等题型，助力学生形成科学思维，既帮助学生深化理解，也为教师提供系统教学资源，提升教学效率。

第五单元 化学反应的定量关系 课题 1 质量守恒定律 1.7.2013 ‹#› 学习目标 通过实验探究，理解质量守恒定律的含义。 能从微观角度解释化学反应遵守质量守恒定律的原因。 能运用质量守恒定律解释常见化学反应中的质量关系。 了解质量守恒定律的发现史，感受科学探究的过程。 1.7.2013 ‹#› 导入——反应前后质量会变吗？ 1.7.2013 ‹#› 反应前后质量会变吗？ 我们已经知道，化学反应前后物质的种类发生了变化。如红磷与氧气化合生成五氧化二磷，电解水产生氢气和氧气。在这些变化中，反应物和生成物的质量之间存在什么关系？ 18世纪，拉瓦锡将45.0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。这难道是巧合吗？ 1.7.2013 ‹#› 一张“失踪”的质量 假如你点燃一支蜡烛，它越烧越短，最后几乎“消失”了，质量似乎不见了。你把一张纸烧成灰烬，纸的质量只剩原来的零头，那大部分质量去哪了？再比如，把一根铁钉放在潮湿的空气中，过几天它生锈了，称一称，质量反而增加了。同样是化学反应，有的质量“变少”，有的质量“变多”，难道质量有时候会凭空消失，有时候又会凭空产生？ 1.7.2013 ‹#› 【探究】化学反应前后物质的质量关系 【问题】当物质发生化学反应生成新物质时，参加反应的物质的质量总和与生成物的质量总和有什么关系？ 【预测】参加反应的物质的质量总和_____生成物的质量总和。（填“大于”“等于”或“小于”） 实验方法：通过两个实验方案进行对比验证。 1.7.2013 ‹#› 【方案一】铜与氧气反应前后质量的测定 操作步骤： 将铜粉平铺于锥形瓶底部，把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞，塞紧锥形瓶口。 将装置放在天平上称量，记录所称的质量 m1。 将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察实验现象。 反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量，记录所称的质量 m2。 1.7.2013 ‹#› 【方案一】铜与氧气反应前后质量的测定 反应文字表达式：铜(Cu) + 氧气(O2) 氧化铜(CuO) 1.7.2013 ‹#› 【方案一】铜与氧气反应前后质量的测定 问题：在方案一的实验装置中，橡胶塞和小气球的作用是什么？如果没有它们，实验可能出现哪些结果？ 橡胶塞的作用：使装置密闭，防止反应物或生成物与外界交换。 小气球的作用：缓冲装置内的气压变化。铜与氧气反应时，锥形瓶内氧气被消耗，气压减小，气球会变瘪；如果没有气球，空气可能进入瓶内，导致称量结果偏差。 如果没有橡胶塞和气球，外界空气可能进入或内部气体逸出，导致反应前后称量结果不准确。 1.7.2013 ‹#› 【方案一】铜与氧气反应前后质量的测定 实验现象： 加热后，铜粉由紫红色逐渐变为黑色。 小气球先膨胀后变瘪。 结论：在密闭装置中，铜与氧气反应前后总质量不变。 1.7.2013 ‹#› 【方案二】铁与硫酸铜反应前后质量的测定 操作步骤： 在锥形瓶中加入用砂纸打磨干净的铁丝，再小心地放入盛有硫酸铜溶液的小试管，塞好橡胶塞。 将装置放在天平上称量，记录所称的质量 m1。 取下锥形瓶并将其倾斜，使小试管中的硫酸铜溶液进入锥形瓶，观察实验现象。 反应一段时间后再次称量，记录所称的质量 m2。 1.7.2013 ‹#› 【方案二】铁与硫酸铜反应前后质量的测定 反应文字表达式：铁(Fe) + 硫酸铜(CuSO4) →铜(Cu) + 硫酸亚铁(FeSO4) 1.7.2013 ‹#› 【方案二】铁与硫酸铜反应前后质量的测定 实验现象： 铁丝表面出现红色物质（铜） 溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 结论：铁与硫酸铜反应前后总质量不变。 1.7.2013 ‹#› 【分析与结论】 方案一：反应前总质量 = 铜粉质量 + 装置内空气质量 + 装置质量； 反应后总质量 = 氧化铜质量 + 剩余空气质量 + 装置质量。 铜粉与氧气反应，氧气被消耗，铜变为氧化铜，总质量不变。 方案二：反应前总质量 = 铁丝质量 + 硫酸铜溶液质量 + 装置质量； 反应后总质量 = 铜质量 + 硫酸亚铁溶液质量 + 装置质量。 铁置换出铜，总质量不变。 1.7.2013 ‹#› 【分析与结论】 大量实验证明，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。这个规律叫作质量守恒定律。 1.7.2013 ‹#› 实验1——盐酸与碳酸钠反应 操作步骤： 在小烧杯中加入碳酸钠，再小心地放入盛有盐酸的小试管。 将装置放在天平上称量，记录所称的质量。 取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸进入小烧杯，观察现象。 反应一段时间后再次称量。 1.7.2013 ‹#› 实验1——盐酸与碳酸钠反应 现象： 产生大量气泡（CO₂气体逸出）。 反应后天平示数减小。 思考一下：这个结果是否与质量守恒定律矛盾？ 1.7.2013 ‹#› 实验2——镁条燃烧 操作步骤： 取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个陶土网，将它们一起放在天平上称量，记录所称的质量。 在陶土网上方将镁条点燃，观察现象。 将镁条燃烧后的产物与陶土网一起放在天平上称量，比较反应前后的称量结果。 1.7.2013 ‹#› 实验2——镁条燃烧 现象： 镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色粉末。 反应后天平示数与反应前不同。 反应文字表达式：镁(Mg) + 氧气(O2) 氧化镁(MgO) 想一想：这个结果是否与质量守恒定律矛盾？ 1.7.2013 ‹#› 思考与讨论 (1) 实验1和实验2的结果是否与质量守恒定律矛盾？为什么？ 实验1：反应后天平示数减小——因为有CO₂气体逸出，未称量到。 实验2：镁条与空气中的氧气化合，理论上质量会增大，因为增加了氧元素的质量。实际实验中可能会变小，因为燃烧会产生大量白烟（氧化镁的固体小颗粒） 两实验都不矛盾！若将参与反应和生成的全部物质称量，总质量仍守恒。 1.7.2013 ‹#› 思考与讨论 (2) 如何改进实验装置来验证质量守恒定律？ 实验1：在密闭容器中进行，防止气体逸出。 实验2：在密闭容器中进行，称量反应前（镁条+氧气）和反应后（氧化镁）的总质量。 1.7.2013 ‹#› 质量守恒定律的微观解释 以氢气与氧气反应生成水为例： 反应前：4个氢分子（4H₂）+ 2个氧分子（2O₂）→ 8个氢原子和4个氧原子 反应后：4个水分子（4H₂O）→ 8个氢原子和4个氧原子 氢原子：反应前8个 → 反应后8个 氧原子：反应前4个 → 反应后4个 1.7.2013 ‹#› 质量守恒定律的微观解释 微观本质： 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新物质（生成物）的过程。 化学反应前后，原子的种类不变、数目不变、质量不变。 因此，参加反应的各物质的质量总和一定等于生成的各物质的质量总和。 1.7.2013 ‹#› 微观视角看质量守恒定律 微观量 化学反应前后是否变化 原子的种类 不变 原子的数目 不变 原子的质量 不变 分子的种类 改变 物质的种类 改变 核心推论： 化学反应前后，元素种类不变，元素质量不变。 化学反应前后，物质总质量不变。 1.7.2013 ‹#› 科学史话——质量守恒定律的发现 古代哲学家在思考物质本原时，提出了蕴含质量守恒思想的朴素观点，但缺乏实验证据。17世纪，化学家在探索燃烧现象和空气成分的过程中，研究了化学变化中的质量关系。波义耳和罗蒙诺索夫进行煅烧金属实验，给出不同解释。18世纪70年代，拉瓦锡在前人研究的基础上，建立了关于燃烧的正确化学理论，在1789年出版的《化学概要》中清晰表述了质量守恒定律。20世纪初，化学家进行了精确度极高的实验，使质量守恒定律确立在严谨的科学实验基础上。 1.7.2013 ‹#› 课堂小练 1、下列说法是否正确？错误的请说明理由。 (1) 蜡烛燃烧越来越短，说明质量不守恒。 (2) 铁生锈后质量增加，说明质量不守恒。 (3) 化学反应前后，原子的种类不变，数目不变。 (4) 质量守恒定律适用于所有化学反应。 ✗ 蜡烛燃烧生成的CO₂和水蒸气逸散到空气中，未称量到，总质量仍守恒。 ✗ 铁生锈时与空气中的氧气和水反应，增加了氧元素和氢元素的质量，总质量守恒。 正确 正确 1.7.2013 ‹#› 课堂小练 2、将24.5 g氯酸钾加热分解，完全反应后生成14.9 g氯化钾，则生成氧气的质量是多少？ 根据质量守恒定律：反应物总质量 = 生成物总质量 24.5 g = 14.9 g + 氧气质量 氧气质量 = 24.5 g - 14.9 g = 9.6 g 答：生成氧气的质量为9.6 g。 1.7.2013 ‹#› 课堂小练 3、现有化学反应：，若将 和 在一定条件下充分反应，则生成 C 的质量（ ） A. 等于 13g B. 小于 13g C. 大于 13g D. 不大于 13g 【解析】根据质量守恒定律，化学反应中参加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。若 A 与 B 恰好完全反应，则参加反应的物质质量总和为 13g，生成 C 的质量等于 13g；若 A、B 中有一种物质剩余，则参加反应的物质质量总和小于 13g，生成 C 的质量小于 13g。综上，生成 C 的质量不大于 13g，故选 D。 D 1.7.2013 ‹#› 课堂小练 4、在修复三星堆青铜器时，可用稀盐酸（有效成分为 ）除去青铜器表面锈蚀物 。从物质的性质、元素守恒及要达到的目的分析，稀盐酸与锈蚀物反应的产物可能是（ ） A. B. C. D. 【解析】由质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变。 由铜、氧、氢、碳四种元素组成，HCl 由氢、氯两种元素组成，稀盐酸与锈蚀物反应的产物可能是 。故选 C。 C 1.7.2013 ‹#› 课堂小练 5、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水。下列有关叙述正确的是（ ） A. 蜡烛燃烧前后质量不变 B. 蜡烛减小的质量等于生成的二氧化碳和水的质量之和 C. 生成的二氧化碳和水的质量之和等于蜡烛燃烧的质量与氧气消耗的质量之和 D. 蜡烛的燃烧不符合质量守恒定律 【解析】随着蜡烛的燃烧，蜡烛的质量减小，蜡烛减小的质量与消耗氧气的质量之和等于生成的二氧化碳和水的质量之和。故选 C。 C 1.7.2013 ‹#› 课堂小练 6、将一定质量的 a、b、c、d 四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质的质量如下。下列说法正确的是（ ） A. d 一定是催化剂 B. c 一定是化合物 C. a 参与反应的质量为 3.84g D. 该反应中 a 和 b 的质量变化之比为 3:1 B 1.7.2013 ‹#› 课堂小练 【解析】d 的质量在反应前后不变，则 d 可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质，A 错误。由题图可知，反应前物质总质量为 6.4g + 3.2g + 4.0g + 0.5g = 14.1g，设待测值为 x，根据质量守恒定律，化学反应前后物质总质量不变，则 x + 2.56 + 7.2 + 0.5 = 14.1，x = 3.84，参加反应的 a 的质量为 6.4g - 3.84g = 2.56g，C 错误。反应后 a、b 的质量减小，a、b 是反应物，c 的质量增大，c 是生成物，该反应为 a、b 在一定条件下反应生成 c，则 c 一定是化合物，B 正确。参加反应的 b 的质量为 3.2g - 2.56g = 0.64g，该反应中 a、b 的质量变化之比为 2.56g : 0.64g = 4 : 1，D 错误。 1.7.2013 ‹#› 课堂小练 7、硼氢化钠 () 催化水解制氢，为便捷式电源提供移动氢能，该反应实质如图。 （1）该反应过程中共出现 种含硼的微观粒子。 （2）过程①体现了微观粒子间的关系是 。 （3）过程②中 X 为相对分子质量最小的氧化物，则 X 的化学式为 。 5 原子构成分子 1.7.2013 ‹#› 课堂小练 8、某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。 （1）做甲实验时，锥形瓶用酒精灯加热前后分别称重，若取用铜粉的量不足， 对实验结果 （填“有”或“没有”）影响。 （2）乙实验中最后天平不平衡，此现象 （填“能”或“不能”）用质量守恒定律解释。 （3）丙实验的反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律，原因是 。 （4）进行丁实验时，如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩，使生成物全部收集起来并称量，理论上生成物的质量 （填“>”“<”或“=”）参加反应的镁条的质量。 没有 能 该反应不消耗气体也不产生气体 ＞ 1.7.2013 ‹#› 课堂小练 【解析】（1）做甲实验时，若取用铜粉的量不足，对实验结果没有影响。 （2）乙实验中，碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，该装置不密封，产生的气体会逸散到空气中，反应后剩余物质的质量减小，最后天平不平衡，此现象能用质量守恒定律解释。 （3）硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，该反应不消耗气体也不产生气体，所以该反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律。 （4）如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩，使生成物全部收集起来并称量，由于镁条与氧气反应生成氧化镁，生成物的质量等于参与反应的镁条的质量与参加反应的氧气的质量之和，故生成物的质量大于参加反应的镁条的质量。 1.7.2013 ‹#› 课堂小结 知识板块 核心内容 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 微观本质 化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变 “不守恒”的真相 有气体参加或生成的反应，需在密闭容器中称量才能验证守恒 应用 根据质量守恒定律，已知部分物质质量可推求未知物质的质量 化学反应前后，物质总质量不变——原子是“守恒”的根本原因 1.7.2013 ‹#› 第五单元 化学反应的定量关系 课题 1 质量守恒定律 1.7.2013 ‹#› 104100.305 $