5.1化学反应中的质量守恒课件--2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

第五单元 定量研究化学反应 5.1 化学反应中的质量守恒定律 学习目标 1. 理解化学反应的本质是原子的重新组合 2. 认识化学反应中各物质间存在定量关系， 化学反应遵守质量守恒定律 3. 通过实验验证质量守恒定律，培养实证意识，学习用实验方法解决问题的思路 4. 理解质量守恒定律的微观本质， 能从微观角度解释质量守恒定律 导 : 新课导入 化学反应前后质量变了吗 化学反应的结果是反应物转化为生成物。那么，反应前后物 质的质量如何变化？ 木炭燃烧成为灰烬，灰烬的质量比木炭小；小树苗长成参天 大树，植物的质量却增大了。 教材第 108 页 图 5-1、图 5-2 导 : 新课导入 作出猜想，设计检验思路 观察两个现象后，请作出你的猜想，并说明依据。 猜想一 质量增大 猜想二 质量减小 猜想三 质量不变 依据：感觉不能作为证据，要靠实验来检验。 检验要点 ① 称量反应前后总质量；② 有气体时须在密闭体系中进行！ 教材第 108—109 页 教 : 新课讲解 活动探究5-1 观点之争 过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气。分解的过氧化 氢质量与生成的水、氧气的质量有什么关系？ 观点一： 过氧化氢分解了，分子变了， 质量当然也就变了！ 观点二： 分子变了，但原子没有改变， 质量应该不变！ 你同意哪位同学的观点？为什么？请从分子、原子的变化角 度说明理由。 教 : 新课讲解 微观辨析：哪个图示对 小丽同学用 3 个图示表示过氧化氢分解生成水和氧气的反 应。你认为哪个图示是正确的？为什么？ 甲：H2O2 → H2O + O2 原子数不等（2≠3），错误 乙：2H2O2 → H2O + 2O2 原子数不等（4≠5），错误 丙：2H2O2 → 2H2O + O2 原子相等，正确 √ 教材第 109 页 活动探究 5-1 第 2 题 教 : 新课讲解 从微观推理到质量关系 图示丙中，反应前后原子的种类、数目、质量都没有改变。 那么，反应前后物质的总质量有什么关系？ 推理一：原子种类不变 → 元素种类不变 推理二：原子数目不变 → 原子的总质量不变 推理三：原子质量不变 → 物质的总质量不变 猜想：化学反应前后，物质的总质量保持不变。 这只是理论推理——猜想是否正确，还要用实验来检验！ 教 : 新课讲解 活动探究5-2 设计实验 探究活动：化学反应前后物质的质量有无变化 实验用品： 托盘天平、烧杯、试管、锥形瓶、气球、酒精灯；盐酸、 大理石、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液、白磷。 实验方案： ① 选取一个化学反应作为研究对象；② 确定操作步骤， 完成实验并记录现象。 安全提示：白磷有毒、易燃烧，要严格控制用量。 教材第 109—110 页 活动探究 5-2 教 : 新课讲解 实验一：烧碱与硫酸铜 反应：NaOH 溶液 + CuSO4 溶液 → Na2SO4 + Cu(OH)2↓ ① 称量反应前：反应物 + 反应容器的总质量 ② 使两种溶液充分混合，观察现象直到反应完全 ③ 称量反应后：生成物 + 反应容器的总质量 现象：有蓝色沉淀生成；反应前后物质的总质量相等。 结论：溶液中发生了化学变化，但反应前后物质的总质量没 有改变。 教材第 109—110 页 教 : 新课讲解 实验二：盐酸与大理石 反应：CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑ 现象：大理石表面有气泡产生，逸出的气体是二氧化碳。 讨论一：在敞口容器中反应，总质量会怎样变化？ 总质量变小——生成的 CO2 逸散到空气中去了。 讨论二：怎样改进，才能用它验证质量守恒定律？ 改为密闭容器（加单孔塞和气球），反应前后总质量仍相等。 结论：有气体生成的反应，只有在密闭体系中才能测得总质 量不变。 教材第 110 页 教 : 新课讲解 实验三：白磷的燃烧 装置：锥形瓶底铺细沙放白磷， 塞紧带小气球的单孔塞。 现象：白磷燃烧冒白烟；气球先胀 后瘪；最终天平平衡。 思考：铺细沙防炸裂；须冷却至室 温再称量。 小结：白磷燃烧前后，装置内总质 量保持不变。 教材第 110、112 页 教 : 新课讲解 反思：为何要密闭体系 问题 1：玻璃管上不套气球，天平仍会平衡吗？ 答：不平衡。白磷燃烧放热使瓶内气体膨胀，部分气体被排 出，反应后总质量变小。 问题 2：有气体参加或生成的反应，探究质量守恒定律时应 注意什么？ 答：必须在密闭体系中进行，防止气体逸出或外界空气进入 而影响称量结果。 讨论：你的实验过程是否存在失误？是否影响了实验结果？ 关键：容器必须密闭、装置不漏气，并冷却到室温后再称量。 教 : 新课讲解 质量守恒定律的内容 大量实验证明：化学反应后生成物的质量总和，等于参加反 应的各物质的质量总和，这个规律叫质量守恒定律。 参加化学反应的： 只计入实际参加反应的部分。 各物质的质量总和： 包括所有生成物，气体、沉淀都要算在内。 化学变化： 只适用于化学变化，不能解释物理变化。 教材第 110 页 教 : 新课讲解 科学史话：定律的发现 1673 年 波义耳： 密闭煅烧汞，开盖称量质量增加。 1756 年 罗蒙诺索夫： 密闭煅烧锡，总质量不变。 1777 年 拉瓦锡： 密闭体系实验，证实质量守恒。 思考：定律的发现过程，给你哪些启示？ 教材第 110—111 页 图 5-3 教 : 新课讲解 交流共享：为何守衡 交流共享：为什么在化学反应前后物质的总质量没有发生变 化？请你根据化学变化的微观本质，分析化学反应前后质量 守恒的原因。 提示：化学反应的过程，就是分子分裂成原子、原子重新组 合成新分子的过程。 从原子的角度想一想：反应前后，原子的种类变了吗？ 数目变了吗？质量变了吗？ 先独立思考，再与同桌交流，然后全班分享你的推理。 教 : 新课讲解 微观本质：原子的不变 化学反应的过程，实质上是原子重新组合的过程。 反应前后，原子的种类没有改变、原子的数目没有增减、 原子的质量没有变化。 所以，反应生成的各种物质的质量总和，必然等于参加反应 的各种物质的质量总和。 分子 → 原子 → 新分子：分子种类变了，原子的种类、 数目、质量都没变。 教材第 111 页 长话短说 教 : 新课讲解 思维模型：变与不变 六个不变 原子的种类、数目、质量；元素的种类、质量；物质的总质量。 两个一定变 分子的种类（即物质的种类）一定改变。 两个可能变 分子的数目；元素的化合价。 口诀：原子三不变、元素两不变、总质量不变；分子种类一 定变。 教 : 新课讲解 适用范围与易错警示 适用范围： 只适用于化学变化，不能用来解释物理变化。 易错警示 ① 冰融化、水变水蒸气等物理变化，不能用质量守恒定律 解释； ② 只有「实际参加反应」的才计入，过量的部分不计； ③ 质量守恒≠体积守恒、≠分子数守恒，只指质量不变。 判断方法：先看是不是化学变化，再看有没有气体或沉淀被 遗漏。 悟 : 自主领悟 课堂小结 一条主线：提出问题 → 作出猜想 → 设计实验 → 收集证 据 → 得出结论 一个定律：生成物的质量总和 = 参加反应的各物质的质量 总和 一个本质：反应前后原子的种类、数目、质量都不变 一种方法：从宏观现象入手，用微观本质解释，做到宏微结 合 记住关键词：参加反应的、质量总和、化学变化。 悟 : 自主领悟 学法提炼：宏微结合 宏观辨识： 化学反应前后，物质的总质量不变。 微观探析： 反应前后，原子的种类、数目、质量不变。 符号表征： 用微观示意图、表达式表示反应前后的变化。 把宏观、微观、符号表征联系起来，是学习化学的重要方法。 评价要点：能否用原子的不变量，解释总质量不变？ 练 : 当堂练习 例1 能否用定律解释 下列现象不能用质量守恒定律解释的是（　　）。 A. 温度升高冰融化成水，变化前后的物质质量不变 B. 木炭燃烧成为灰烬，灰烬的质量比木炭的质量小 C. 氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应，反应前后各物质的质 量总和相等 D. 镁条在氧气中燃烧生成固体氧化镁，反应后固体的质量 增加 答案：A 依据： 冰融化成水是物理变化，不能用质量守恒定律解释。 练 : 当堂练习 例2 蜡烛燃烧分析 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. 蜡烛减少的质量等于生成物的质量之和 C. 生成物的质量之和等于蜡烛与氧气的质量之和 D. 蜡烛中一定只含 C、H 两种元素 答案：C 依据：生成物质量之和 = 参加反应的蜡烛质量 + 氧气质量 （总质量守恒）。 教材第 112 页 练习与应用 第 2 题 练 : 当堂练习 例3 白磷燃烧实验 用白磷燃烧反应来验证质量守恒定律，下列说法错误的是（ ） A. 实验过程中气球先变大后变瘪 B. 白磷燃烧结束，锥形瓶应冷却后再称量 C. 瓶底的细沙起隔热作用，防止瓶底炸裂 D. 实验过程中托盘天平始终保持平衡 答案：D 依据：白磷燃烧放热使瓶内气体膨胀、气球变大，装置受空 气浮力增大，读数会变化。 教材第 112 页 练习与应用 第 3 题 练 : 当堂练习 例4 密闭容器质量表 甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中充分反应，测得反应 前后各物质质量如下表（单位：g）。 物质　　　甲　　乙　　丙　　丁 反应前　　20　　5　　3　　28 反应后　　13　　5　　30　　8 请判断：乙是否一定是该反应的催化剂？说明理由。 答：不一定。 甲减少 7 g、丁减少 20 g，丙增加 27 g，7 + 20 = 27， 符合质量守恒；乙质量不变，可能是催化剂，也可能是杂质。 练 : 当堂练习 例5 镁条燃烧增重 镁条在空气中燃烧后，生成的固体质量比原来的镁条大。 这是否违背质量守恒定律？为什么？ 不违背。 因为镁条燃烧是镁与空气中的氧气反应生成氧化镁， 固体增加的质量就是参加反应的氧气的质量。 镁的质量 + 参加反应的氧气质量 = 生成的氧化镁质量 拓展：若有部分氧化镁（白烟）逸散到空气中，测得的固体 质量反而可能减小，所以要在密闭体系中实验。 练 : 当堂练习 例6 综合判断 下列有关质量守恒定律的说法，正确的是（　　）。 A. 10 g 冰融化成 10 g 水，符合质量守恒定律 B. 镁条燃烧后质量增加，不符合质量守恒定律 C. 化学反应前后，原子的种类和数目都不变 D. 1 g 氢气在 10 g 氧气中燃烧，一定生成 11 g 水 答案：C 依据：A 是物理变化，不适用；B 中镁与氧气反应仍守恒； D 中氧气过量，只能生成 9 g 水。 悟 : 自主领悟 反思交流与分层作业 反思交流 1. 交流实验方案的改进；2. 查阅定律的发现过程。 基础作业 完成教材第 112 页「练习与应用」第 1—4 题。 提高作业 用微观示意图表示 2H2O2 → 2H2O + O2。 拓展作业 设计实验验证质量守恒定律，说明为何要密闭。 知识在沉淀，改变看得见！ $