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(共37張PPT)
第五單元 化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)系
課題1 質(zhì)量守恒定律
九年級化學(xué) 上冊·人教版2024
學(xué)習(xí)內(nèi)容導(dǎo)覽
01 質(zhì)量守恒定律
02 質(zhì)量守恒定律的微觀本質(zhì)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.通過實驗探究認(rèn)識質(zhì)量守恒定律，能說明化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系。
2.通過從微觀角度解釋質(zhì)量守恒定律，應(yīng)用質(zhì)量守恒定律解釋一些化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象。
3.通過實驗探究活動認(rèn)識質(zhì)量守恒定律，體驗科學(xué)探究的基本過程，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)精神，認(rèn)識定量研究對化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重大作用。
1673年， 波義耳在密閉容器中加熱金屬，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后固體的質(zhì)量增加。他認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不相等。
新課導(dǎo)入
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)前后物質(zhì)的總質(zhì)量相等。
01
質(zhì)量守恒定律
質(zhì)量守恒定律
01
探究： 化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系
問題
當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新物質(zhì)時，參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量總和與生成物的質(zhì)量總和有什么關(guān)系？
預(yù)測
預(yù)測一：
化學(xué)反應(yīng)前物質(zhì)總質(zhì)量與化學(xué)反應(yīng)后物質(zhì)總質(zhì)量相等
預(yù)測二：
化學(xué)反應(yīng)前物質(zhì)總質(zhì)量與化學(xué)反應(yīng)后物質(zhì)總質(zhì)量不相等
質(zhì)量守恒定律
01
實驗
方案一 銅和氧氣反應(yīng)前后質(zhì)量測定
加熱后冷卻
反應(yīng)原理
銅 + 氧氣 氧化銅
(Cu) (O2) (CuO)
加熱
1.干燥的固體試劑應(yīng)放在紙上或容器(如小燒杯、表面皿)中稱量；
2.易潮解的試劑應(yīng)放在容器中稱量。
用天平稱量化學(xué)試劑時：
質(zhì)量守恒定律
01
實驗記錄
注意觀察：
1.錐形瓶內(nèi)銅加熱的現(xiàn)象；
2.氣球的變化情況；
3.化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量的變化情況。
紅色粉末逐漸變?yōu)楹谏馇蛳茸児暮笞儼T。
實驗現(xiàn)象
反應(yīng)前總質(zhì)量(m1)
反應(yīng)后總質(zhì)量(m2)
質(zhì)量守恒定律
01
分析與結(jié)論
(1)分析反應(yīng)前后的總質(zhì)量分別來源于哪些物質(zhì)，并結(jié)合反應(yīng)前后總質(zhì)量的關(guān)系和物質(zhì)的變化情況進(jìn)行討論。
反應(yīng)前總質(zhì)量
反應(yīng)后總質(zhì)量
錐形瓶、橡膠塞、氣球
（空氣）
參加反應(yīng)的銅粉
稀有氣體等
氧氣
（剩余氣體）
氮氣
反應(yīng)生成的氧化銅
稀有氣體等
未參加反應(yīng)的銅粉
未參加反應(yīng)的銅粉
氮氣
錐形瓶、橡膠塞、氣球
參加反應(yīng)的銅
質(zhì)量守恒定律
01
分析與結(jié)論
(2)結(jié)論：
參加反應(yīng)的氧氣
生成的
氧化銅
m(Cu) + m(O2) = m(CuO)
參加反應(yīng)的物質(zhì)總質(zhì)量 = 反應(yīng)后生成物總質(zhì)量
銅 + 氧氣 氧化銅
加熱
質(zhì)量守恒定律
01
想一想：
保證反應(yīng)在密閉體系中進(jìn)行
1.氣球的作用是什么？
2.橡膠塞的作用是什么？
調(diào)節(jié)裝置內(nèi)的壓強(qiáng)
3.如果沒有它們，實驗可能出現(xiàn)哪些結(jié)果？
銅粉與氧氣反應(yīng)，錐形瓶內(nèi)氣體減少，外界空氣會進(jìn)入集氣瓶，導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不相等。
質(zhì)量守恒定律
01
實驗
方案二 鐵跟硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測定
反應(yīng)原理
鐵 + 硫酸銅 銅 + 硫酸亞鐵
(Fe) (CuSO4) (Cu) (FeSO4)
質(zhì)量守恒定律
01
實驗記錄
注意觀察：
1.鐵絲表面和溶液顏色的變化情況。
2.化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量的變化情況。
鐵絲表面有紅色固體物質(zhì)析出，溶液由藍(lán)色逐漸變成淺綠色
實驗現(xiàn)象
反應(yīng)前總質(zhì)量(m1)
反應(yīng)后總質(zhì)量(m2)
質(zhì)量守恒定律
01
分析與結(jié)論
(1)分析反應(yīng)前后的總質(zhì)量分別來源于哪些物質(zhì)，并結(jié)合反應(yīng)前后總質(zhì)量的關(guān)系和物質(zhì)的變化情況進(jìn)行討論。
反應(yīng)前總質(zhì)量
反應(yīng)后總質(zhì)量
錐形瓶、橡膠塞
錐形瓶、橡膠塞
參加反應(yīng)的鐵
硫酸銅
生成的銅
反應(yīng)生成的硫酸亞鐵
水
未參加反應(yīng)的鐵
未參加反應(yīng)的鐵
水
質(zhì)量守恒定律
01
分析與結(jié)論
(2)結(jié)論：
m(Fe) + m(CuSO4) = m(Cu) + m(FeSO4)
參加反應(yīng)的物質(zhì)總質(zhì)量 = 反應(yīng)后生成物總質(zhì)量
鐵 + 硫酸銅 → 銅 + 硫酸亞鐵
參加反應(yīng)
硫酸銅
參加反應(yīng)
鐵
生成
銅
生成
硫酸亞鐵
質(zhì)量守恒定律
01
質(zhì)量守恒定律
參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的________，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的________。
質(zhì)量總和
質(zhì)量總和
①質(zhì)量
②化學(xué)反應(yīng) 是一切化學(xué)反應(yīng)必須遵守的定律，只適用于化學(xué)變化
③參加
④總和
只強(qiáng)調(diào)“質(zhì)量”，不包括“體積”
指真正參加反應(yīng)的那一部分物質(zhì)，反應(yīng)物如果有剩余，剩余部分不能計算在內(nèi)
不能漏掉氣體物質(zhì)
關(guān)鍵詞
質(zhì)量守恒定律
01
實驗
鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)前后質(zhì)量的測定
反應(yīng)原理
碳酸鈉 + 鹽酸 氯化鈉 + 水 + 二氧化碳
(Na2CO3) (HCl) (NaCl) (H2O) (CO2)
想一想：你預(yù)計這個反應(yīng)前后的稱量結(jié)果會有什么變化
質(zhì)量守恒定律
01
實驗記錄
注意觀察：
1.燒杯中鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)的現(xiàn)象；
2.化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量的變化情況。
固體粉末溶解，產(chǎn)生大量氣泡；天平向右傾斜
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
反應(yīng)前燒杯中的總質(zhì)量 ＞ 反應(yīng)后燒杯中的總質(zhì)量
質(zhì)量守恒定律
01
分析
鹽酸 + 碳酸鈉 → 氯化鈉 + 水 + 二氧化碳
HCl Na2CO3 NaCl H2O CO2
開放體系
氣體逸出
m1
m2
＞
m1 = m2 + 生成二氧化碳質(zhì)量
質(zhì)量守恒定律
01
實驗
鎂條燃燒前后質(zhì)量的測定
反應(yīng)原理
想一想：你預(yù)計這個反應(yīng)前后的稱量結(jié)果會有什么變化
鎂 + 氧氣 氧化鎂
(Mg) (O2) (MgO)
點燃
質(zhì)量守恒定律
01
實驗記錄
注意觀察：
1.鎂條燃燒的現(xiàn)象；
2.化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量的變化情況。
鎂條劇烈燃燒，產(chǎn)生耀眼的白光，生成白色固體，同時還有白煙產(chǎn)生；天平向左傾斜。
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
反應(yīng)前固體的總質(zhì)量 ＜ 反應(yīng)后固體的總質(zhì)量
質(zhì)量守恒定律
01
分析
開放體系
鎂 + 氧氣 氧化鎂
Mg O2 MgO
點燃
氣體參與
m1
m2
＜
m1 + 參加反應(yīng)的氧氣質(zhì)量 = m2
天平是否平衡與反應(yīng)是否遵循質(zhì)量守恒定律沒有必然聯(lián)系，無論天平是否平衡，一切化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律。
質(zhì)量守恒定律
01
總結(jié)
設(shè)計實驗驗證質(zhì)量守恒定律時，應(yīng)注意兩點：
（1）實驗中必須發(fā)生化學(xué)變化，而非物理變化。
（2）若反應(yīng)中有氣體參加或生成，必須在密閉體系中進(jìn)行實驗。
鞏固練習(xí)
01
1.下列敘述符合質(zhì)量守恒定律的是（ ）
A.10g鹽水蒸發(fā)后得到9g水和1g氯化鈉
B.50mL水與50ml酒精混合不等于100mL
C.44g干冰（固態(tài)二氧化碳）升華后變成44g二氧化碳?xì)怏w
D.1g硫在1g氧氣中完全燃燒生成2g二氧化硫
D
鞏固練習(xí)
01
2.下列關(guān)于質(zhì)量守恒定律說法正確的是（ ）
A.物質(zhì)在空氣中加熱發(fā)生反應(yīng)后，生成物的總質(zhì)量必定等于參加反應(yīng)的反應(yīng)物總質(zhì)量
B.細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒后生成物的質(zhì)量增大，不遵守質(zhì)量守恒定律
C.蠟燭燃燒后質(zhì)量減小，說明質(zhì)量守恒定律不是普遍規(guī)律
D.冰融化成水，前后質(zhì)量相等，說明這個變化遵守質(zhì)量守恒定律
A
鞏固練習(xí)
01
3.下列實驗?zāi)軌蛑苯佑糜隍炞C質(zhì)量守恒定律的是( )
A
A B C D
02
質(zhì)量守恒定律的微觀本質(zhì)
質(zhì)量守恒定律的微觀本質(zhì)
02
交流討論：以氫氣在氧氣中燃燒生成水為例，分析化學(xué)反應(yīng)前后分子、原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量的變化情況，從微觀視角說明化學(xué)反應(yīng)為什么遵守質(zhì)量守恒定律？
氫氣
（H2）
+
氧氣
（O2）
水
（H2O）
+
H
H
H
H
O
O
O
H
H
O
H
H
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)的實質(zhì)：
質(zhì)量守恒定律的微觀本質(zhì)
02
氫氣
（H2）
+
氧氣
（O2）
水
（H2O）
+
H
H
H
H
O
O
O
H
H
O
H
H
化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒的原因：
化學(xué)反應(yīng)前后原子的 、 、 都不變。
數(shù)目
質(zhì)量
種類
質(zhì)量守恒定律的微觀本質(zhì)
02
總結(jié)：化學(xué)反應(yīng)前后的變和不變
微 觀
宏 觀
物質(zhì)的種類
分子的種類
一定改變
原子數(shù)目
原子質(zhì)量
原子種類
不　變
元素質(zhì)量
元素種類
物質(zhì)總質(zhì)量
可能
改變
分子數(shù)目
元素化合價
鞏固練習(xí)
02
1.化學(xué)反應(yīng)前后，肯定沒有發(fā)生變化的是( )
①原子數(shù)目 ②分子數(shù)目 ③元素種類
④物質(zhì)的總質(zhì)量 ⑤物質(zhì)的種類
A .①④ B. ①③⑤ C .①③④ D. ①②③④⑤
C
2.煤的汽化是提高煤的利用率、減少環(huán)境污染的有效措施之一。煤的汽化過程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)C+H2O CO+X。請寫出X的化學(xué)式 。
H2
鞏固練習(xí)
02
3.某有機(jī)物與氧氣充分反應(yīng)，有機(jī)物+氧氣→二氧化碳+水，則該有機(jī)物一定含有的元素是(　　)
A．C、O B．H、O
C．C、H D．C、H、O
C
鞏固練習(xí)
02
4.在一個密閉容器中放入甲、乙、丙丁四種物質(zhì)，在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，一段時間后，測得有關(guān)數(shù)據(jù)如下表，下列說法不正確的是（ ）
A．乙是反應(yīng)物
B．反應(yīng)后物質(zhì)甲的質(zhì)量為13g
C．物質(zhì)丙可能是該反應(yīng)的催化劑
D．參加反應(yīng)的甲和丁的質(zhì)量比為1：4
A
鞏固練習(xí)
02
5.在一定條件下甲和乙反應(yīng)生成丙，反應(yīng)的微觀示意圖如圖所示（“ ”“ ”表示不同原子）。下列說法錯誤的是 (　　)
C
A．該反應(yīng)是化合反應(yīng)
B．丙可能是氧化物
C．參加反應(yīng)的甲、乙的分子個數(shù)比為1:1
D．反應(yīng)前后分子的種類發(fā)生了改變
＋
甲 乙 丙
課堂總結(jié)
質(zhì)量守恒定律
實 質(zhì)
含 義
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
微觀上：原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變
適
用
一切化學(xué)變化
宏觀上：元素種類、質(zhì)量不變
沒有參加反應(yīng)的物質(zhì)不包括在內(nèi)
不要遺漏任何反應(yīng)物和生成物
科普片推薦
物質(zhì)之謎 尋找元素01
簡介：這部三集紀(jì)錄片通過情景再現(xiàn)和專家的講解的方式講述了化學(xué)發(fā)展史上最重要的位七科學(xué)家尋求識別、理解和組織物質(zhì)的基本組成的故事。第一集講述了拉瓦錫發(fā)現(xiàn)質(zhì)量守恒定律的科學(xué)史。
百度：《物質(zhì)之謎—尋找元素》01
九年級化學(xué)·人教版
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