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第2節(jié) 化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系
九年級上冊
滬教版
學(xué)習(xí)目標(biāo)
新課引入
新知學(xué)習(xí)
課堂小結(jié)
1
2
3
4
1.通過實(shí)驗觀察，收集證據(jù)(如：記錄現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等)、思考、得出結(jié)論。
2.能用質(zhì)量守恒定律判斷常見化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系，解釋某些化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量發(fā)生變化的現(xiàn)象；能用微粒的觀點(diǎn)對質(zhì)量守恒定律的本質(zhì)作出解釋。
重難點(diǎn)
首先我們回憶一下科學(xué)探究的步驟：
猜想
與假設(shè)
提出
問題
設(shè)計
方案
進(jìn)行
實(shí)驗
收集
證據(jù)
反思
評價
解釋
與結(jié)論
表達(dá)
與交流
提出問題：當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新物質(zhì)時，反應(yīng)物的質(zhì)量總和與生成物的質(zhì)量總和相比較，是否發(fā)生了變化？
做出猜想：
生成物的質(zhì)量總和 反應(yīng)物的質(zhì)量總和
大于
小于
等于
波義耳與拉瓦錫實(shí)驗
1673年，英國化學(xué)家波義耳在敞口容器中加熱金屬，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后質(zhì)量增加了。
1777年，法國化學(xué)家拉瓦錫在密閉容器中研究氧化汞的分解和合成時，發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是相等的。
收集證據(jù)：
為什么他們的結(jié)論不一樣呢？
硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)
實(shí)驗現(xiàn)象：
生成藍(lán)色沉淀
反應(yīng)前后天平兩端保持平衡
分 析：
m(NaOH)+m(CuSO4)
= m[Cu(OH)2]+m(Na2SO4)
反應(yīng)前總質(zhì)量 = 反應(yīng)后總質(zhì)量
氫氧化鈉 + 硫酸銅 氫氧化銅 + 硫酸鈉
NaOH CuSO4 Cu(OH)2 Na2SO4
表達(dá)式：
實(shí)驗探究1：
碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)
產(chǎn)生氣泡
反應(yīng)前后天平兩端保持平衡
m(CaCO3)+m(HCl)
= m(CaCl2)+m(CO2)+m(H2O)
反應(yīng)前總質(zhì)量 = 反應(yīng)后總質(zhì)量
碳酸鈣 + 鹽酸 氯化鈣 + 二氧化碳 + 水
CaCO3 HCl CaCl2 CO2 H2O
實(shí)驗探究2：
實(shí)驗現(xiàn)象：
分 析：
表達(dá)式：
實(shí)驗結(jié)論：大量實(shí)驗證明，參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。這個規(guī)律就叫做質(zhì)量守恒定律。
參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和
生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和
科學(xué)家們通過大量的化學(xué)定量實(shí)驗研究發(fā)現(xiàn)：
一切的化學(xué)反應(yīng)都遵守質(zhì)量守恒定律。
1.100g水和100g酒精混合質(zhì)量等于200g，是否符合質(zhì)量守恒定律？為什么？
鎂 + 氧氣
氧化鎂
點(diǎn)燃
2.有同學(xué)發(fā)現(xiàn)鎂在空氣中燃燒前后質(zhì)量不相等，可能會出現(xiàn)哪些情況？
鎂條燃燒產(chǎn)生大量白煙逸散到空氣中。
m(Mg) + m(O2) = m(MgO)
m(逸散白煙)
m(O2)
<
m(逸散白煙)
m(O2)
>
增加
減小
相等
m(逸散白煙)
m(O2)
=
m(Mg)+ m(O2)= m(白色粉末)+ m(逸散白煙)
議一議
質(zhì)量守恒定律的注意事項：
關(guān)鍵詞1：“化學(xué)反應(yīng)”(判斷)
關(guān)鍵詞2：“參加”
未參加化學(xué)反應(yīng)的那部分物質(zhì)的質(zhì)量不計算在內(nèi)(如剩余反應(yīng)物、催化劑、雜質(zhì)等)。
關(guān)鍵詞3：“ 各、總和 ”
“總和”意味著把各種狀態(tài)的反應(yīng)物和生成物都算在內(nèi)。如肉眼看不見的氣體也應(yīng)考慮。
現(xiàn)在同學(xué)們是不是明白波義耳的實(shí)驗為什么會出現(xiàn)質(zhì)量增加了？
1673年，英國化學(xué)家波義耳在敞口容器中加熱金屬，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后質(zhì)量增加了。
1777年，法國化學(xué)家拉瓦錫在密閉容器中研究氧化汞的分解和合成時，發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是相等的。
現(xiàn)在同學(xué)們是不是明白波義耳的實(shí)驗為什么會出現(xiàn)質(zhì)量增加了？
？
為什么物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后，各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等呢？
以金屬鎂與氧氣反應(yīng)為例：
點(diǎn)燃
鎂 + 氧氣 氧化鎂
2Mg O2 2MgO
氧原子：2 氧原子：2
鎂原子：2 鎂原子：2
原子數(shù)：
相對質(zhì)量：
24×2+16×2＝80 2×(24+16)＝80
原子質(zhì)量不變
原子數(shù)目不變
原子種類不變
總質(zhì)量不變
化學(xué)反應(yīng)的過程，就是參加反應(yīng)的各物質(zhì)(反應(yīng)物)的原子重新組合而生成其他物質(zhì)(生成物)的過程。 在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，原子的質(zhì)量也沒有改變。
分子
原子
新分子
新物質(zhì)
分裂
重新組合
聚集
化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒的原因：
物質(zhì)種類
物質(zhì)種類分子數(shù)目
分子種類改變
原子質(zhì)量
元素化合價
原子種類
元素質(zhì)量
元素種類
物質(zhì)的總質(zhì)量
原子的數(shù)目
不變
改變
可能改變
結(jié)合質(zhì)量守恒定律試對下列的“不變””改變”“可能改變”歸類
物質(zhì)種類
分子數(shù)目
分子種類改變
原子質(zhì)量
元素化合價
原子種類
元素質(zhì)量
元素種類
物質(zhì)的總質(zhì)量
原子的數(shù)目
不變
改變
可能改變
質(zhì)量守恒定律
從微觀上
化學(xué)反應(yīng)前后原子數(shù)目不變
從宏觀上
化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變
結(jié)合質(zhì)量守恒定律試對下列的“不變””改變”“可能改變”歸類
質(zhì)量守恒定律
宏觀
參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和
等于
反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和
微觀
原子種類
原子數(shù)目
原子質(zhì)量
不變
1. 下列現(xiàn)象能用質(zhì)量守恒定律解釋的是(　　)
A. 水結(jié)冰前后質(zhì)量不變
B. 氯氣和氫氣在一定條件下反應(yīng)生成氯化氫氣體，反應(yīng)前后體積不變
C. 在降溫加壓的條件下，氧氣變?yōu)榈{(lán)色液體
D. 氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變
D
2. 植物的光合作用可表示為：二氧化碳+水 淀粉+氧氣。根據(jù)以上信息，下列關(guān)于淀粉組成的說法中正確的是(　　)
A. 只含碳、氫元素　　 B. 含有碳、氧、氫三種元素
C. 無法確定　　 D. 含有碳、氫元素，可能含有氧元素
D
光照
3. 現(xiàn)將10 gA和足量B混合加熱，A與B發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，10 gA完全反應(yīng)后生成8 gC和4 gD，則參加反應(yīng)的A與B的質(zhì)量比是(　　)
A. 1∶1　　 B. 2∶1　　 C. 4∶1　　 D. 5∶1
D
4.如圖是某反應(yīng)的微觀示意圖，據(jù)圖回答下列問題：
(1)甲的化學(xué)式為________，丙的化學(xué)式為_____。
(2)圖中屬于單質(zhì)的是____(寫化學(xué)式，后同)；屬于氧化物的是__________。
(3)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________，屬于______反應(yīng)(基本反應(yīng)類型)。
(4)該反應(yīng)中____元素的化合價一定改變。
O2
O2
H2O2、H2O
2H2O2 2H2O＋O2↑
分解
氧
H2O2
(5)參加反應(yīng)的 和 分子個數(shù)比為_____，質(zhì)量比為。
(6)化學(xué)反應(yīng)前后未發(fā)生改變的粒子是_______(填“原子”或“分子”)。
(7)在化學(xué)變化中，_______可以再分，_______不能再分。
(8)化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、質(zhì)量、數(shù)目______；分子的種類________，分子的數(shù)目_________。
1∶1
原子
分子
原子
不變
改變
可能改變
5.在密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)，在一定條件 下反應(yīng)，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下圖所示。下列說法正確的是（ ）
A．丙可能是單質(zhì)
B．該反應(yīng)是甲和乙發(fā)生反應(yīng)，生成了丙
C．丁一定是該反應(yīng)的催化劑
D．甲、乙的質(zhì)量之和一定等于生成丙的質(zhì)量
D
6.質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)對化學(xué)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)?；瘜W(xué)從此走上了定量化的道路，成為像數(shù)學(xué)、物理一樣嚴(yán)謹(jǐn)、精密的基礎(chǔ)自然科學(xué)。請閱讀下列信息，并完成有關(guān)問題。
1637
1637
1756
1777
《天工開物》記載“每升水銀一斤，得朱十四兩，次朱三兩五錢，出數(shù)借硫質(zhì)而生?！?br/>波義耳在密閉容器中煅燒不同金屬，打開容器稱量金屬灰，發(fā)現(xiàn)金屬灰的質(zhì)量比原金屬大
羅蒙諾索夫把錫放在密閉容器中煅燒， 生成白色固體；冷卻后稱量，發(fā)現(xiàn)容器和容器中物質(zhì)的總質(zhì)量和煅燒前相等
拉瓦錫分別把汞、磷、硫、錫、鉛 等物質(zhì)放在密閉容器中煅燒，冷卻后稱量，發(fā)現(xiàn)容器和容器中物質(zhì)的總質(zhì)量和煅燒前相等
時間軸
(1)中國古代計量中一斤為十六兩，所以《天工開物》記載的內(nèi)容是指十六兩水 銀通過提煉得到十七兩半朱砂(硫化汞),書中認(rèn)為多出來的質(zhì)量是硫的質(zhì)量，則參加反應(yīng)的硫的質(zhì)量是_______兩。
(2)對比波義耳和羅蒙諾索夫的實(shí)驗，結(jié)論存在差異的原因是
1.5
羅蒙諾索夫的實(shí)驗稱量的是容器和容器中物質(zhì)的總質(zhì)量和煅燒前相等，證明了質(zhì)量守恒定律的正確性。而波義耳的實(shí)驗是稱量金灰，發(fā)現(xiàn)金屬灰的質(zhì)量比原金屬大，這是因為金屬在空氣中燃燒時會與氧氣結(jié)合形成金屬氧化物，導(dǎo)致質(zhì)量增加。因此導(dǎo)致結(jié)論存在差異。
(3)與羅蒙諾索夫相比，拉瓦錫得出的實(shí)驗結(jié)論更可靠，其原因是
拉瓦錫的實(shí)驗涉及多種不同的物質(zhì)，而且這些物質(zhì)的性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)都是已知的。因此，通過對這些物質(zhì)進(jìn)行煅燒實(shí)驗，可以更加準(zhǔn)確地驗證質(zhì)量守恒定律的正確性。而羅蒙諾索夫的實(shí)驗只涉及一個物質(zhì)，因此可能存在其他因素干擾實(shí)驗結(jié)果的可能性。此外，拉瓦錫的實(shí)驗方法更加精細(xì)，可以更準(zhǔn)確地測量物質(zhì)的質(zhì)量變化，從而得出更可靠的結(jié)論。

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