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(共41張PPT)
課題1 質量守恒定律
目錄
CONTENTS
新知學習
3
新課引入
2
隨堂練習
5
學習目標
1
課堂小結
4
1. 通過實驗認識質量守恒定律，了解化學反應中反應物與生成物的總質量關系
2. 對質量守恒定律內容的關鍵詞能夠理解分析
3. 理解質量守恒定律的微觀本質，能從微觀角度解釋質量守恒的原因
學習目標
重點
難點
生日宴會中我們發現生日蠟燭會越燒越短。
通過準確測定，發現金屬生銹后質量變大了。
新課引入
化學反應發生后物質的質量變化存在什么樣的關系呢？
17世紀，英國化學家波義耳在密閉容器中加熱金屬，發現反應后固體的質量增加。他認為化學反應前后物質的總質量不相等。
18世紀，法國化學家拉瓦錫在密閉容器中研究氧化汞的分解和合成時，發現化學反應前后物質的總質量相等。
新知學習
探究： 化學反應前后物質總質量的關系
提出問題
化學反應前物質總質量與化學反應后物質總質量的關系是怎樣的？
形成假設
假設一：
化學反應前物質總質量與化學反應后物質總質量相等
假設二：
化學反應前物質總質量與化學反應后物質總質量不相等
設計實驗
方案一：
試劑為銅
銅與氧氣反應前后質量的測定
第一步：銅粉平鋪在錐形瓶底部，連接好裝置，稱量并記錄
第二步：將錐形瓶置于陶土網，用酒精燈加熱，觀察實驗現象，反應一段時間后停止加熱，再次稱量并記錄
文字表達式
銅 + 氧氣 氧化銅
(Cu) (O2) (CuO)
加熱
注意觀察：
1.錐形瓶內銅加熱的現象
2.氣球的變化
3.化學反應前后總質量的關系
思考：
保證反應在密閉體系中進行
1.氣球的作用是什么？
2.橡膠塞的作用是什么？
銅與氧氣反應前后質量的測定
調節裝置內的壓強
3.如果沒有氣球，會發生什么呢？
沒有氣球，錐形瓶內氣體迅速膨脹沖開橡膠塞。
如果沒有橡膠塞，會發生什么呢？
銅與氧氣反應前后質量的測定
小貼士：
用天平稱量化學試劑時，干燥的固體試劑應放在紙上或容器(如小燒杯、表面皿)中稱量，易潮解的試劑應放在容器中稱量。
實驗現象
反應前后總 質量的關系
反應前的總質量 =
反應后的總質量
錐形瓶中紅色變黑色，氣球先鼓后癟，反應前后天平示數不變
方案一：銅與氧氣反應前后總質量的測定
銅與氧氣反應前后質量的測定
獲取證據
設計實驗
方案二：試劑為鐵釘和硫酸銅溶液
鐵釘與硫酸銅反應前后質量的測定
第一步：在錐形瓶中加入打磨好的鐵釘，連接好裝置，稱量并記錄
第二步：取下錐形瓶并將其傾斜，使硫酸銅溶液流入錐形瓶，觀察實驗現象，反應一段時間再次稱量并記錄
文字表達式
鐵 + 硫酸銅 銅 + 硫酸亞鐵
(Fe) (CuSO4) (Cu) (FeSO4)
方案二：鐵釘與硫酸銅反應前后質量的測定
實驗現象
反應前后總 質量的關系
反應前的總質量 = 反應后的總質量
銀白色鐵釘表面出現紅色物質，一段時間后，溶液由藍色變成淺綠色，反應前后天平示數不變
獲取證據
化學反應前物質的總質量
= 化學反應后物質的總質量
形成結論
所有的化學反應都是這樣嗎？
探究1：碳酸鈉與鹽酸反應前后物質的總質量是否相等？
實驗現象
反應前后總 質量的關系
反應前燒杯中的總質量 ＞ 反應后燒杯中的總質量
燒杯內產生大量氣泡，白色粉末逐漸消失，電子天平示數逐漸減小。
碳酸鈉 + 鹽酸 氯化鈉 + 水 ＋二氧化碳
(Na2CO3) (HCl) (NaCl) (H2O) (CO2)
文字表達式
將鹽酸倒入
燒杯中
鹽酸
碳酸鈉
碳酸鈉 + 鹽酸 氯化鈉 + 水 ＋二氧化碳
在開放體系中
反應前總質量
反應后總質量
＞
二氧化碳的質量也要算進來
逸散到空氣中
探究1：碳酸鈉與鹽酸反應前后物質的總質量是否相等？
實驗現象
反應前后總質量的關系
探究2：鎂條在空氣中燃燒反應前后的總質量是否相等？
天平示數增加了
天平示數減小了
文字表達式
鎂 + 氧氣 氧化鎂
(Mg) (O2) (MgO)
點燃
燃燒，發出耀眼白光、放出熱量、生成白色固體
反應前的總質量＜
反應后的總質量
反應前的總質量＞
反應后的總質量
探究2：鎂在空氣中燃燒前后質量為什么不相等
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)
反應的氧氣質量和逸散白煙的質量共同決定會有三種結果
鎂條燃燒產生大量白煙逸散到空氣中，稱量的并不是生成物的總質量。
銅與氧氣反應前后質量的測定
如果沒有橡膠塞，會發生什么呢？
釋疑
沒有橡膠塞，不能保證反應在密閉體系中進行，反應前總質量和反應后總質量不相等。
化學反應前物質的總質量
= 化學反應后物質的總質量
化學反應前各物質的質量總和= 化學反應后各物質的質量總和
是所有的物質都參加了化學反應嗎？
不能遺漏任何一種物質，包括氣體。
鎂
沒參加反應的鎂
以鎂在氧氣中燃燒的反應為例
陶土網
反應后總質量
反應前總質量
氮氣、稀有氣體等
氮氣、稀有氣體等
氧氣
沒參加反應的鎂
生成的氧化鎂
陶土網
參加反應的鎂
參加反應的鎂
參加反應的氧氣
生成的
氧化鎂
以鎂在氧氣中燃燒的反應為例
鎂 + 氧氣 氧化鎂
(Mg) (O2) (MgO)
點燃
化學反應前物質的總質量
= 化學反應后物質的總質量
化學反應前各物質的質量總和= 化學反應后各物質的質量總和
不能遺漏任何一種物質，包括氣體。
參加化學反應的各物質的質量總和
= 反應后生成的各物質的質量總和
必須是參加了反應的物質
參加化學反應的各物質的質量總和
= 反應后生成的各物質的質量總和
質量守恒定律
總結
隨著時間的推移，天平在不斷地改進；
推動了科學家的研究進程
現代分析天平
托盤天平
電子天平
桿秤
發明時間
質量守恒定律的發現
17世紀初
化學家在探索燃燒現象和空氣成分的過程中，研究了化學變化中的質量關系
18世紀70年代
拉瓦錫在前人研究的基礎上，建立了關于燃燒的正確理論，他在定量實驗的基礎上，證明化學反應中參與反應的物質與反應產物間質量保持恒定，為人們定量角度研究化學變化提供了基本依據，對化學的發展產生了巨大的影響。
20世紀初
化學家進行了精確度很高的實驗，使質量守恒定律確立在嚴謹的科學實驗的基礎上。
古代哲學家
提出了蘊含著質量守恒思想的樸素觀點
英國·波義耳
俄國·羅蒙諾索夫
煅燒金屬實驗，并給出不同的解釋
質量守恒定律的本質：
化學反應前后，原子的種類和數目不變，原子的質量沒有改變。
參加反應的各物質的質量總和與生成物的各物質的質量總和為什么相等？
化學反應的過程，就是參加反應的各物質(反應物)的原子重新組合生成新物質(生成物)的過程。
元素的種類
元素的質量
物質的總質量
原子的種類
原子的數目
原子的質量
物質的種類
分子的種類
元素的化合價
分子的總數
宏觀
微觀
六不變
兩個一
定改變
兩個可能改變
質量守恒定律
不變
一定改變
可能改變
如何解釋波義耳的實驗現象呢？
釋疑
質量增加
稱量的是反應前后固體的質量
17世紀，英國化學家波義耳在密閉容器中加熱金屬，發現反應后固體的質量增加。他認為化學反應前后物質的總質量不相等。
未考慮反應物氧氣
如果反應物有氣體或生成物有氣體，你還能驗證質量守恒定律嗎？
改進實驗1：碳酸鈉和鹽酸反應的改進裝置
改進1
鹽酸
碳酸鈉
不足1：產生氣體使瓶內壓強增大，橡膠塞易崩開。
改進2
鹽酸
碳酸鈉
反應前
反應后
不足2：氣球脹大后，有浮力干擾。
改進3
鹽酸
碳酸鈉
改進實驗1：碳酸鈉和鹽酸反應的改進裝置
鹽酸
碳酸鈉
反應前
反應后
裝置二
凸透鏡
鎂條
裝置一
點燃鎂條后迅速放入瓶中
橡膠塞易崩
生成物逸散
橡膠塞易崩
生成物逸散
裝置三
氣球
點燃鎂條后迅速放入瓶中
改進實驗2：鎂在空氣中燃燒實驗的改進裝置
氣球可緩沖
裝置內的壓強
電加熱(或凸透鏡聚焦)，避免生成物逸散
改進實驗2：鎂在空氣中燃燒實驗的改進裝置
驗證質量守恒
定律注意事項
裝置要密閉
裝置體積不變
改進點燃方式
有緩沖氣壓裝置
小結
驗證質量守恒定律注意事項
質量守恒定律
實 質
含 義
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
微觀上：原子的種類、數目、質量不變
適
用
一切化學變化
宏觀上：元素種類、質量不變
沒有參加反應的物質不包括在內
不要遺漏任何反應物和生成物
課堂小結
隨堂練習
1. (2023湖北宜昌改編)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. 一定質量的氫氣和氮氣混合后質量不變
C. 飽和硝酸鉀溶液升溫，溶液質量不變
D. 高錳酸鉀受熱分解后，剩余固體的質量比高錳酸鉀的質量小
D
物理變化
物理變化
物理變化
2. (教材P114圖改編)如圖所示是氫氣在點燃的條件下與氧氣反應生成水的微觀示意圖，下列說法中正確的是(　　)
A. 生成物是混合物
B. 化學反應前后原子的數目和種類均不變
C. 反應前后各元素的化合價均不變
D. 該反應既不是化合反應也不是分解反應
B
純凈物
屬于化合反應，
化合價會發生變化
3.銅在空氣中銹蝕會生成銅綠[Cu2(OH)2CO3]，銅綠加熱分解后不可能生成的物質是(　　)
A. CuO B. H2O
C. SO2 D. CO2
C
在化學反應中，反應前后的原子種類沒有改變，數量沒有增減，原子的質量也沒有改變。
4. 足量的紅磷在密閉容器中燃燒，下列圖像能正確反映其對應變化關系的是(　　)
B
5. (2023四川瀘州改編)老師組織同學們對質量守恒定律進行了實驗探究。回答相關問題：
(1)第1組設計甲圖的實驗方案，用電子秤稱量，讀取加入鹽酸前后的質量。反應的文字表達式為_________________________________，比較讀數發現反應前后的質量并不相等，其原因是______________________
_______________________。
新考法 裝置創新
鹽酸+碳酸鈉→氯化鈉+水+二氧化碳
裝置未密封，生成的二
氧化碳氣體逸散到空氣中
(2)第2小組設計了乙圖方案，以解決第1小組遇到的問題。但有同學認為會產生誤差，他的理由是氣球膨脹后不可忽略________的影響。老師肯定了該同學勇于質疑、精益求精的科學精神。
浮力
(3)第3小組善于創新，設計了丙圖方案，既達成本實驗目的，還可以測定空氣中氧氣的含量。①連接好裝置后，打開彈簧夾，推或拉注射器活塞，松開手后活塞回到原位，說明氣密性________(選填“好”或“不好”)。②關閉彈簧夾，記錄注射器初始讀數，強光引燃白磷，冷卻后打開彈簧夾。為保證錐形瓶內氧氣完全反應，實驗應采取的措施是_______________________(任答1點)；實驗中需要測定的數據是錐形瓶(含導管)的容積、_________________________________。
好
加入足量白磷(合理即可)
反應前后注射器活塞所對應的刻度值

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