資源簡介

(共49張PPT)
第12講 質量守恒定律
考點三 物質的化學變化
2024年中考復習專題
目錄
考點梳理
1
實驗剖析
2
強化訓練
3
質量守恒定律
質量守恒
定律的應用
化學反應前后各量的關系
質量守恒定律的驗證
兩個“可能改變”
兩個“一定改變”
六個“一定不變”
概念
質量守恒定律的理解
確定反應物或生成物的組成元素
推斷反應物或生成物的化學式與化學計量數
推斷某物質的質量或各物質的質量比
微觀實質
考點1
質量守恒定律的理解
1.內容:參加化學反應的各物質的質量總和,等于反應后生成的各物質的質量總和。
2.微觀實質:化學反應前后,原子的______、 _____ 、 _____沒有改變,則化學反應前后物質的總質量守恒。
考點梳理
數目
種類
質量
六個“一定不變” 宏觀 反應物、生成物_______不變;元素_____不變;各元素質量不變
微觀 原子種類不變;原子數目不變;原子質量不變
兩個“一定改變” 宏觀 物質的種類一定改變
微觀 構成物質的微粒一定改變
兩個“可能改變” 分子_____可能改變 元素______可能改變 考點2
化學反應前后各量的關系
化合價
種類
總數
總質量
考點3
質量守恒定律的應用
應用 依據
確定反應物或生成物的組成元素 化學反應前后元素的種類不變
推斷反應物或生成物的化學式與化學計量數 化學反應前后原子的種類和數目不變
推斷某物質的質量或各物質的質量比 化學反應前后反應物、生成物的總質量不變
考點4
質量守恒定律的驗證
(詳見“實驗11　質量守恒定律的驗證實驗”)
歸納總結
(1)質量守恒定律只適用于化學變化,不能解釋物理變化。
(2)質量守恒定律只強調質量守恒,不包括體積或其他方面的守恒。
(3)質量守恒定律只針對參加反應的物質,不包括未參加反應的物質。
1.物質在空氣中加熱發生反應后,生成物的總質量必定等于反應物的總質量。 ( )
2.鎂燃燒后質量增加,不遵守質量守恒定律。 ( )
3.5 g食鹽溶于95 g水得到100 g溶液,遵循質量守恒定律。 ( )
4.蠟燭燃燒生成CO2和H2O,因此蠟燭中一定含有元素C、H、O。 ( )
5.5 g A和10 g B充分反應,生成物的質量一定等于15 g。 ( )
6.10 g A和足量B發生反應,10 g A完全反應后生成8 g C和4 g D,則參加反應的A與B的質量比是5∶1。 ( )
×
×
×
易錯速判
×
×
√
數據透視 實驗剖析
2
實驗11
質量守恒定律的驗證實驗
實驗 方案 實驗1:紅磷燃燒 實驗2:鐵和硫酸銅反應 實驗3:稀鹽酸與碳酸鈉反應 實驗4:鎂條燃燒
實驗 裝置
(1)實驗設計:
實驗梳理
實驗9
粗鹽中難溶性雜質的去除
實驗 原理 (化學方 程式) __________ _____ ________________________ ________________________________ ____________
______
實驗 現象 (1)紅磷燃燒產生大量____, _____熱量,氣球先變鼓,冷卻后變得更癟 (2)反應后天平平衡 (1)溶液由___色逐漸變成_____色,鐵釘表面附著一層紫紅色物質 (2)反應后天平平衡 (1)產生大量氣泡 (2)反應后天平指針偏右 (1)鎂條燃燒發出耀眼的白光,生成_________
(2)用天平稱量反應前后物質的質量不相等
（續表）
白煙
放出
藍
淺綠
白色固體
4P+5O2
2P2O5
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2↑+H2O
2Mg+O2
2MgO
（續表）
實驗 分析 實驗在密閉容器中進行,既沒有其他物質進入,也沒有生成物逸出,反應前后質量沒有變化 反應生成的氣體逸散到空氣中,使天平指針向右偏轉 參加反應的氧氣質量無法確定,且生成的氧化鎂的一部分以白煙形式逸散到空氣中,故反應前后物質的質量不相等
實驗 結論 參加反應的各物質質量總和等于反應后生成的各物質質量總和 天平不平衡,但仍符合質量守恒定律 (2)實驗總結:
a.藥品需選擇能發生化學反應的,且反應現象明顯的。
b.若反應中有氣體參與或生成,則需在密閉容器中進行實驗;若在敞口容器中進行實驗,則不能用于驗證質量守恒定律,但反應本身是遵循質量守恒定律的。
(3)改進與創新:
a.優化裝置:同學們對實驗3中左盤中的反應裝置進行了如圖A、B、C三種改進,你認為最佳改進裝置是___(填字母),理由是 _____________________________________________________________________。
B
該裝置密閉,產生
的二氧化碳氣體可以被氫氧化鈉吸收,從而防止橡膠塞被彈出
另外兩種裝置的缺點分別是_________________________________________________________________________________________;________________________________________________________________________________________。
A中碳酸鈉和稀鹽酸反應生成的二氧化碳氣
體進入氣球中使氣球膨脹,產生向上的浮力,影響天平平衡
C中碳酸鈉和
稀鹽酸反應生成的二氧化碳氣體導致瓶內氣壓增大,極可能導致瓶塞彈出,發生安全事故
b.改進藥品:如圖D、E所示對實驗所用藥品進行了改進,D裝置的優點是納米鐵粉可在常溫下與氧氣反應,且現象明顯;E裝置可用于驗證質量守恒定律,觀察到的現象是有白色沉淀生成。
針對訓練
初三某化學興趣小組同學。依據教材實驗對化學反應前后質量變化進行了探究。
【查閱資料】碳酸鈉和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體。
【實驗裝置設計】甲、乙、丙小組同學分別設計了如圖1所示裝置:
【討論與探究】(1)甲小組實驗中,白磷燃燒時,在錐形瓶底部加入少量細沙,其目的是______________________________________________________________________。
(2)同學們根據乙組和丙組設計的“質量守恒定律”的實驗裝置進行了探究。
①乙組實驗結束后可觀察到天平________(填“平衡”或“不平衡”);此反應_____(填“遵守”或“不遵守”)質量守恒定律。
不平衡
遵守
吸收白磷燃燒時放出的熱量,讓裝置快速冷卻,同時防止錐形
瓶局部驟熱而炸裂
某同學使用乙組裝置進行了四次實驗,得到下表數據,其中有問題的兩組數據是______(填序號)。
②丙組過氧化氫溶液分解反應前后各物質質量總和的測定,得出參加化學反應的各物質的質量總和______ (填“大于”“等于”或“小于”)反應后生成的各物質的質量總和。該反應中二氧化錳起______作用。
序號 1 2 3 4
反應前/g 55.5 55.3 55.6 55.8
反應后/g 55.5 58.5 54.2 54.8
1、2
等于
催化
【實驗結論】通過甲、乙、丙實驗探究,你得到的結論是_________________________________________________________。
【實驗分析】化學反應的過程是______________________________________的過程,即在一切化學反應中,反應前后原子的_____沒有改變,原子的_____沒有增減,原子的_____也沒有變化,所以化學反應遵守質量守恒定律。
【反思與交流】通過甲、乙、丙小組實驗的探究,你得到的啟示是
________________________________________________。
參加化學反應
的各物質的質量總和等于生成的各物質的質量總和
分子分成原子,原子重新組合得到新的
分子
種類
數目
質量
有氣體參加或生成的反應,應該在密閉容器中進行實驗
【實驗創新】(3)如圖2所示,實驗中將氫氧化鈉溶液滴入硫酸銅溶液中觀察到的現象是______________,發生反應的化學方程式為__________________________________,該反應____(填“能”或“不能”)驗證質量守恒定律。
產生藍色沉淀
能
CuSO4+2NaOH Cu(OH)2↓+Na2SO4
(4)如圖3所示,同學們觀察到藥品混合前后天平平衡,但小柯同學認為該實驗不能直接用于驗證質量守恒定律,請分析原因:_______________________;若用其他試劑替換氯化鈉溶液,則該試劑應具備的條件是__________________________________。
能與稀硫酸反應,并且生成物中無氣體
稀硫酸
不能和氯化鈉反應
命題點2
質量守恒定律的應用
質量守恒定律的理解
命題點1
真題試做
3
命題點3
微觀反應示意圖
1.(2020貴陽5,2分)2020年5月5日,配置有氫氧發動機的長征五號B火箭,搭載我國新一代載人試驗飛船順利升空,飛船成功返回。從變化觀念和平衡思想認識反應:2H2+O2 2H2O。下列說法正確的是 ( )
A.氫氣和氧氣混合生成水
B.反應前后元素種類不變、化合價改變
C. 2 g氫氣和1 g氧氣反應生成3 g水
D.氫氣和氧氣反應吸收熱量
3
2
1
質量守恒定律的理解
命題點1
B
3
2
1
拓展考法
2.(2023天津)在反應C+2ZnO 2Zn+CO2↑中,下列有關說法正確的
是( )
A.反應前后各元素的化合價均無變化
B.反應前后鋅元素的質量沒有發生改變
C.參加反應的碳與氧化鋅的質量比為4∶27
D.反應后固體質量減輕,不遵循質量守恒定律
B
3.(2023湖北宜昌)下列現象能用質量守恒定律解釋的是 ( )
A.蔗糖溶于水后總質量不變
B.濃硫酸敞口放置質量增加
C.飽和硝酸鉀溶液升溫,溶液質量不變
D.硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液混合,溶液質量減小

拓展考法
3
2
1
D
命題點2
質量守恒定律的應用
5
4
4.(2022貴陽12節選,4分)某探究小組同學對物質的組成進行探究。
探究一:探究甲烷的組成
(1)設計并實驗:點燃甲烷,在火焰上方罩一個冷而干燥的燒杯,可觀察到燒杯壁上的現象為出現水霧。迅速把燒杯倒過來,向燒杯內注入少量澄清石灰水,振蕩,澄清石灰水變渾濁,反應的化學方程式為_________________________________。
結論:甲烷含有氫、碳元素。
Ca(OH)2+CO2
CaCO3↓+H2O
(2)提出問題:甲烷組成中是否含氧元素
設計并實驗:設計如圖裝置進行實驗。先通一段時間N2,點燃酒精燈,通入甲烷燃燒后的產物(不含甲烷和氧氣),反應結束后,
再通入一段時間N2。(已知:甲烷質量為a克)
結論:甲烷只含碳、氫元素,不含氧元素。
①B裝置的作用是________________________________________。
②得到此結論,需要收集的實驗證據有_____________________________________________________________________________。
5
4
將甲烷可能不完全燃燒生成的CO轉化為CO2
裝置A實驗前后增加的質量、裝置C實驗
前后增加的質量、裝置D澄清石灰水不變渾濁
5.(貴州真題組合)判斷實驗是否能達到目的。
(1)探究甲烷中含有碳元素: (2021貴陽4A) ( )

(2)探究質量守恒定律: (2021貴陽4B) ( )
(3)檢驗一氧化碳和甲烷都含有碳元素——分別點燃,在火焰上方罩冷而干燥的燒杯。(2018貴陽5B) ( )
×
5
4
×
√
7
6
命題點4
8
命題點3
微觀反應示意圖
6.【2020貴陽31(2),3分】近年來,我國科研人員在“甲烷-二氧化碳重整和Ni基催化劑”的研究方面取得突破。如圖是甲烷與二氧化碳反應的微觀示意圖。
(1)在框內補充C的微觀模型圖。
(2)該反應利用兩種溫室氣體,兼具環保
和經濟價值;反應難點之一是破壞甲烷
分子、二氧化碳分子的穩定結構,分為________________________(填微粒名稱)并重新組合。
(3)寫出該反應的化學方程式:_________________________。
碳原子、氫原子、氧原子
CH4+CO2 2H2+2CO
9
7.【2019貴陽31(2),2分】銦與氯氣反應生成氯化銦的微觀過程可表示為:
(1)請將B框中的信息補充完整,你這樣補充的理由是__________________________________。
(2)該反應的基本反應類型為_________。
化合反應
化學反應前后原子
的種類、數目不變
7
6
8
9
8.【2018貴陽32(2),2分】圖1是水與氟氣反應的微觀示意圖。圖1方框內應填圖2中的___選項,選擇此選項的理由是__________________________________。
D
化學反應前后原子的種類及
數目不變
7
6
8
9
9.(2022黔東南州)純凈物甲是一種綠色能源,常用作火鍋和內燃機的燃料。在一定條件下,一定質量的甲與4.8 g乙完全反應,生成4.4 g丙和2.7 g丁,反應的微觀示意圖如圖所示,下列有關說法正確的是(　　)
A.甲中含碳、氫元素,可能含氧元素
B.甲中含碳、氫、氧元素
C.該反應屬于復分解反應
D.反應前后各元素的化合價均沒有發生變化
補充考法
B
7
6
8
9
綜合提升訓練
1.(2023江蘇揚州)Y是生活中常見的物質,完全燃燒的化學方程式為Y+3O2 2CO2+3H2O。Y的化學式為 ( )
CH4O　 B. C2H4　
C. C3H8　 D. C2H6O
基 礎 過 關 練
1
2
3
5
4
D
2.(2023福建)分別加熱等質量的兩種樣品,固體質量隨溫度變化的曲線如圖所示。樣品1反應前后各物質的質量如下表。分離出樣品1反應后的固體乙,與24.0 g甲混合并加熱,固體的質量變化曲線與樣品1的相同。下列說法正確的是( )
A.該反應是復分解反應　　　 B. x=20.1
C.該條件下丙和丁均為氣體 D.乙是催化劑
D
物質 甲 乙 丙 丁
反應前的質量/g 24.0 2.0 0 0
反應后的質量/g 0 2.0 x 1.9
1
2
3
5
4
3.(2023湖南郴州)一定條件下,在密閉容器中發生某化學反應,測得反應過程中各物質的質量數據如下表:
下列選項正確的是 ( )
A. a=11 B. 丁一定是催化劑
C.該反應為分解反應 D. b=3
A
物質 甲 乙 丙 丁
反應前的質量/g 10 16 0 2
反應中的質量/g 7 8 a 2
反應后的質量/g b 0 22 c
1
2
3
5
4
4.(2023山東濱州)密閉容器內有甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下充分反應,測得反應前后各物質的質量分數如圖所示。下列說法正確的
是( )
A.物質甲是生成物
B.反應后物質乙的質量分數是18%
C.該化學反應中甲、乙兩物質的質
量比是14∶3
D.物質丁一定是該反應的催化劑
C
1
2
3
5
4
5.(2023吉林)化學興趣小組用氣密性良好的不同裝置進行下列實驗,驗證質量守恒定律。
(1)實驗一:稱量裝置和藥品的總質量為m1,保持裝置密閉。使紅磷燃燒,待裝置冷卻后。再次稱量裝置和藥品的總質量為m2,m1與m2的大小關系是
________。
m1=m2
1
2
3
5
4
(2)實驗二:將氣球中的碳酸鈉粉末倒入錐形瓶中,觀察到的
現象是___________________________________。
(3)為克服實驗二中氣球受浮力的影響。在實驗三中利用硬
塑料紙改進實驗裝置,用電子天平稱量裝置和藥品的總質量,
接下來的實驗操作是______________________________,待反
應結束后,再次稱量裝置和藥品的總質量,電子天平示數不變。
(4)化學反應遵守質量守恒定律,其微觀原因是____________
_______________________。
產生氣泡,氣球膨脹,電子天平示數減小
傾斜瓶子,使稀鹽酸和碳酸鈉混合
反應前后原子
種類、個數和質量都不變
1
2
3
5
4
6.(2023黑龍江龍東地區)在一個密閉容器中,有甲、乙、丙、丁、戊五種物質,在一定條件下發生反應,測得反應前后各物質質量的變化量(單位:g)如圖所示。下列說法不正確的是( )
A. x的數值為8
B.反應前后元素的化合價可能改變
C.該反應一定屬于置換反應
D.反應前后甲、戊變化的質量之比為3∶1
C
6
7
挑 戰 高 分 練
7.(2023江西)興趣小組對“化學反應前后物質的質量關系”進行探究,實驗方案如下:
【分析交流】
方案A中紅磷燃燒的現象為,__________
______________,方案B中鐵與硫酸銅
反應的化學方程式為________________________。兩方案反應前后天平均保持平衡,說明上述兩個化學反應前后物質的總質量不變。
劇烈燃燒,
產生白煙,放熱
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
6
7
【發現問題】方案A中因有氧氣參加反應,故采用密閉裝置。但方案B中鐵與硫酸銅反應,反應物和生成物都沒有氣體,為什么也要用密閉裝置呢
于是在老師的指導下,小組同學再次實驗,并使用pH傳感器測定錐形瓶內溶液的pH,其數據如圖所示。分析圖象可知,反應開始階段溶液的酸性逐漸
_____(填“增強”或“減弱”),那么導致這一現象出現的原因又是什么
【提出猜想】猜想甲:硫酸銅溶液和鐵作用所致。
猜想乙:硫酸銅溶液和空氣作用所致。
猜想丙:硫酸銅溶液、鐵及空氣共同作用所致。
增強
6
7
【進行實驗】為驗證上述猜想,現提供如下用品:用煮沸并迅速冷卻的蒸餾水配成4%的硫酸銅溶液、潔凈的鐵釘、pH傳感器等,實驗過程如下表,請完成表格中①、②兩處填空。
實驗序號 實驗1 實驗2 實驗3
實驗內容(部分儀器略去)
實驗現象 pH先減小后略增大 pH略增大 pH不變
實驗結論 猜想②____成立 丙
5
6
7
【反思拓展】
(1)通過以上探究活動,請分析方案B中用橡膠塞形成密閉裝置的原因可能是______________________。
(2)蠟燭燃燒后固體質量減小,請設計實驗驗證該反應是否遵守質量守恒定律。寫出你的簡明方案:_____________________________________________________________________________。
防止外界空氣進入瓶內
在密閉裝置中點燃蠟燭,并比較(或
稱量)燃燒前后裝置及裝置內物質的總質量大小
6
7
8.(2023湖南永州)中國向世界承諾到2060年實現碳中和的氣候目標,正在加快氫能、新技術儲能、可控核聚變等顛覆性技術攻關及其工業化,為宜居地球和綠色地球貢獻中國力量。氫氣作為新能源有很多優點,其燃燒后的產物為水,無污染,符合綠色化學的要求,制取和儲存H2是氫能源利用領域的研究熱點。請回答下列問題。
(1)實驗室電解水制氫,與電源負極相連的電極產生的氣體是____(填“H2”或“O2”)。
中 考 創 新 練
H2
8
(2)工業上一種制取H2的方法為CO+H2O CO2+H2,其生成物CO2和H2在一種新型催化劑作用下進一步反應,其反應的微觀過程模型示意圖如圖甲所示,從該示意圖可以判斷生成物C與D的分子個數比為_____。
1∶1
8
(3)利用太陽能將水轉化為氫能是一種理想的途徑,某種光分解水的循環反應過程如圖乙所示。該循環過程中不斷消耗的物質是____(填化學式)。
H2O
8
(4)合金Mg2Cu是一種潛在的儲氫材料,該合金在一定條件下完全吸氫發生反應:2Mg2Cu+3H2 3MgH2+MgCu2,MgH2與水反應生成白色的Mg(OH)2沉淀,并釋放出H2,其化學反應方程式為______________________________。
MgH2+2H2O Mg(OH)2+2H2↑
8

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