4.2 化学反应中的质量关系（同步课件）化学新教材沪教版九年级上册

沪教版九年级上册 第4章 认识化学反应 第2节 化学反应中的质量关系 1 质量守恒定律 2 从定量角度认识化学变化 1 学习内容导览 2 1.通过探究化学反应前后物质质量关系的实验，认识质量守恒定律，能说出质量守恒定律的内容，会用微粒观点解释质量守恒的本质原因。 2.通过对比密闭体系与敞口体系的实验现象，基于实验证据推理化学反应前后的质量变化，建立宏观质量与微观粒子之间的联系。 3.体会定量研究对化学发展的重要意义，养成严谨求实的科学态度，学会规范进行实验操作，能客观分析实验误差。 重点：质量守恒定律的内容；用微粒的观点解释质量守恒定律；质量守恒定律的简单应用。 难点：理解质量守恒定律内涵；形成宏微结合的定量认识化学反应的思路。 素养锚定·课标定位 物质发生化学变化时都有新物质生成，同时还伴随着能量的释放或吸收。 在化学变化中，物质的质量是否会发生变化？ 纸张燃烧后只余下少许灰烬 薄铜片在火焰上加热，表面变黑，质量增大 情境导入·问题启思 从定量角度认识化学变化 01 5 一、从定量角度认识化学变化 问题一 实验探究 参加化学反应的各物质都发生了变化，并有新物质生成。那么，参加反应的各物质质量总和与反应生成的各物质质量总和相比较，是否发生了变化？ 提出问题： 根据平时的观察和已有的知识与经验，可以提出三种猜想： 1. 发生了变化，反应生成的各物质的质量总和大于参加反应的各物质的质量总和； 2. 发生了变化，反应生成的各物质的质量总和小于参加反应的各物质的质量总和； 3. 没有变化，反应生成的各物质的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和。 猜想与假设： 分层研学·探理悟新 问题一 实验探究 17世纪70年代，英国化学家波义耳在敞口容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质量增加了。 18世纪70年代，法国化学家拉瓦锡在密闭容器中研究氧化汞的生成与分解时，却发现化学反应前后物质的总质量相等。 一、从定量角度认识化学变化 分层研学·探理悟新 问题二 实验1：氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应 氢氧化钠 + 硫酸铜 → 硫酸钠 + 氢氧化铜 NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2 实验现象： 表达式： 产生蓝色沉淀， 天平仍然保持平衡 一、从定量角度认识化学变化 分层研学·探理悟新 问题三 实验2：碳酸钙与盐酸反应 实验现象： 表达式： 碳酸钙 + 盐酸 → 氯化钙 + 水 + 二氧化碳 CaCO3 + HCl → CaCl2 + H2O + CO2 石灰石表面产生气泡，天平仍然保持平衡 一、从定量角度认识化学变化 分层研学·探理悟新 问题四 实验3：碳酸钠与盐酸反应 一、从定量角度认识化学变化 分层研学·探理悟新 问题四 实验3：碳酸钠与盐酸反应 实验现象 产生大量_________，白色粉末_______________。 反应的符号表达式   质量关系 气泡 逐渐消失 盐酸 + 碳酸钠 → 氯化钠 + 二氧化碳 + 水 HCl Na2CO3 NaCl CO2 H2O 反应后物质的称量质量小于反应前物质的称量质量 一、从定量角度认识化学变化 分层研学·探理悟新 盐酸 + 碳酸钠 → 氯化钠 + 水 + 二氧化碳 HCl Na2CO3 NaCl H2O CO2 开放体系 气体逸出 m1 m2 ＞ m1 = m2 + 生成CO2的质量 问题四 实验3：碳酸钠与盐酸反应 一、从定量角度认识化学变化 分层研学·探理悟新 问题五 实验4：镁条燃烧 一、从定量角度认识化学变化 分层研学·探理悟新 问题五 实验4：镁条燃烧 实验现象 镁条燃烧发出_______________，生成白色固体，放出热量。 反应的符号表达式   质量关系 反应后物质的称量质量大于反应前物质的称量质量 耀眼的白光 镁 + 氧气 氧化镁 Mg O2 MgO 点燃 一、从定量角度认识化学变化 分层研学·探理悟新 开放体系 镁 + 氧气 氧化镁 Mg O2 MgO 点燃 气体参与 m1 m2 ＞ 参加反应的Mg和O2质量 = 生成的氧化镁的质量 问题五 实验4：镁条燃烧 分层研学·探理悟新 问题五 有气体参加或生成的反应，最好在密闭容器中进行 一、从定量角度认识化学变化 分层研学·探理悟新 知识总结 氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应 碳酸钙与盐酸反应 质量不变 质量减少 镁条燃烧 质量增加 从定量角度认识化学变化 一、从定量角度认识化学变化 碳酸钠与盐酸反应 分层研学·探理悟新 【例1】某同学通过铜粉和氧气的反应验证质量守恒定律。下列有关该实验的说法不正确的是 A．实验过程中，红色粉末逐渐变黑 B．实验过程中，气球先鼓起后变瘪 C．停止加热，应待装置冷却后再次称量 D．铜粉的质量影响实验的最终结论 D 一、从定量角度认识化学变化 典例剖析·逻辑释疑 【变式1】某兴趣小组设计如图1所示实验装置验证质量守恒定律，实验过程中用电热棒引燃镁条。镁条点燃条件下能与氧气、氮气和二氧化碳都发生化学反应。下列有关说法正确的是 A．因为反应前后只测质量，所以实验前 不用检查装置气密性 B．实验前后均需要称量整个装置的质量 C．反应前瓶内镁条和氧气的总质量一定等于反应后生成氧化镁的质量 D．将气球换成盛有足量水的注射器如图2，该装置可用来测定空气中氧气的含量 B 一、从定量角度认识化学变化 典例剖析·逻辑释疑 质量守恒定律 02 20 二、质量守恒定律 问题一 质量守恒定律 参加化学反应的各物质的____________，等于反应后生成的各物质的___________。 质量总和 质量总和 ①质量 ②化学反应 是一切化学反应必须遵守的定律，只适用于化学变化 ③参加 ④总和 只强调“质量”，不包括“体积” 指真正参加反应的那一部分物质，反应物如果有剩余，剩余部分不能计算在内 不能漏掉气体物质 关键词 分层研学·探理悟新 问题二 二、质量守恒定律 1. 某同学定量研究化学反应，发现木炭燃烧后质量减小了；氯酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量小；铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比铁丝的质量大。这些现象与质量守恒定律有矛盾吗？说一说你的理由。 木炭燃烧： 木炭和氧气反应生成二氧化碳气体，二氧化碳扩散到空气中，所以剩余固体质量减小； 木炭 + 参加反应氧气的总质量 = 生成 CO₂的质量。 分层研学·探理悟新 问题二 二、质量守恒定律 1. 某同学定量研究化学反应，发现木炭燃烧后质量减小了；氯酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量小；铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比铁丝的质量大。这些现象与质量守恒定律有矛盾吗？说一说你的理由。 氯酸钾受热分解： 氯酸钾分解生成氯化钾固体和氧气，氧气逸散，剩余固体（氯化钾）质量变小；参加反应氯酸钾质量 = 氯化钾 + 氧气的质量。 分层研学·探理悟新 问题二 二、质量守恒定律 1. 某同学定量研究化学反应，发现木炭燃烧后质量减小了；氯酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量小；铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比铁丝的质量大。这些现象与质量守恒定律有矛盾吗？说一说你的理由。 铁丝燃烧： 铁丝和氧气反应生成四氧化三铁固体，生成物包含了参加反应的氧气，所以固体质量比铁丝大； 铁丝 + 参加反应氧气的质量 = 生成四氧化三铁质量。 三个反应都遵守质量守恒定律，只是部分反应物或生成物是气体，在开放体系中气体散失，造成固体质量看起来变大或变小。 分层研学·探理悟新 问题二 二、质量守恒定律 2. 为什么“参加化学反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和”呢？你能根据构成物质的微观粒子在化学反应中的变化，对质量守恒定律作出解释吗？以氢气和氧气的反应为例，与同学进行讨论。 分子 原子 新分子 新物质 分裂 重新组合 聚集 化学反应的实质： 分层研学·探理悟新 二、质量守恒定律 氢气 + 氧气 水 2H2 O2 2H2O 氢原子个数： 氧原子个数： 相对质量： 4 2 点燃 氢原子个数： 氧原子个数： 相对质量： 2×2+32=36 4 2 2×（2+16）=36 化学反应前后质量守恒的原因： 化学反应前后原子的 、 、 都不变。 数目 质量 种类 问题二 分层研学·探理悟新 问题三 化学反应前后的变与不变 二、质量守恒定律   宏观 微观 六个一定不变 元素的种类 原子的种类 元素的质量 原子的数目 物质的总质量 原子的质量 两个一定改变 物质的种类 分子的种类 两个可能改变 元素的化合价 分子的数目 分层研学·探理悟新 知识总结 质量守恒定律 质量守恒定律的定义 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 质量守恒定律的微观解释 化学反应前后原子的质量、种类、数目都不变。 二、质量守恒定律 分层研学·探理悟新 【例2】根据质量守恒定律，化学反应前后一定不变的是 A．分子种类 B．分子数目 C．原子种类、数目、质量 D．物质种类 C 二、质量守恒定律 典例剖析·逻辑释疑 【变式2】下列有关说法正确的是 A．10g水和10g酒精混合后，总质量是20g，遵循质量守恒定律 B．某化合物在氧气中燃烧只生成了二氧化碳，则该化合物一定含碳元素和氧元素 C．C60是由碳原子构成的 D．一氧化碳泄漏，应立即打开排风扇 B 二、质量守恒定律 典例剖析·逻辑释疑 从定量角度认识化学变化 质量守恒定律 化学反应中的质量关系 化学家对化学反应进行定量研究 质量守恒定律的探索 在有气体参加或生成的化学变化中，验证质量守恒定律时候，必须在密闭容器中进行 质量守恒定律定义 质量守恒定律的微观解释 体系梳整·认知升华 1．氨气能在氧气中燃烧，该反应的微观示意图如图，下列关于该反应的说法错误的是 A．反应后分子总数增加 B．氮元素的化合价升高 C．甲与丁的分子个数比为2：1 D．生成物中既有单质也有化合物 C 当堂诊学·成效校验 2.下列关于质量守恒定律的说法正确的是 A．无色氧气加压变成淡蓝色液氧，质量保持不变，符合质量守恒定律 B．高锰酸钾分解后固体质量变小，符合质量守恒定律 C．由质量守恒定律可知3gC和16gO2，反应会生成18gCO2 D．由质量守恒定律可知2LH2和1LO2，反应会生成3LH2O B 当堂诊学·成效校验 3．化学观念是初中化学核心素养之一，下列对化学基本观念的认识正确的是 A．元素观：某物质在氧气中燃烧生成CO2和H2O，推知该物质由C、H、O元素组成 B．能量观：化学反应在生成新物质的同时不一定伴随着能量变化 C．转化观：在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化 D．守恒观：10g木炭和10g氧气反应生成20g二氧化碳 C 当堂诊学·成效校验 4．在“质量守恒定律”的课堂学习中，同学们设计了如下图所示的实验来验证质量守恒定律。回答下列问题： 【实验验证】 (1)A实验反应前后天平左盘上的仪器与药品的总质量______（填“相等”或“不相等”）。 (2)B实验中天平指针会向____（填“左”或“右”）偏转，原因是__________________________________________________。 相等 右 蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水散逸到了空气中 当堂诊学·成效校验 【微观解释】 (3)由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是________（填序号）。 ①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类 【综合应用】 (4)植物的光合作用可表示为： ，可推测淀粉中一定含有_________元素。 ①②③ 碳、氢 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 沪教版九年级上册 37 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.42 $