資源簡介

(共20張PPT)
第4章 認識化學反應
4.2 化學反應中的質量關系
新課導入
物質發生化學變化時都有新物質生成，同時還伴隨著能量的釋放或吸收。在化學變化中物質的質量是否會發生變化？
木柴燃燒成灰燼，質量如何變化？
小樹苗長成大樹，質量如何變化？
一、從定量角度認識化學變化
新課學習
紙張燃燒后只余下少許灰燼，在這一化學變化中發生反應的物質的總質量變小了嗎？
薄銅片在火焰上加熱，表面變黑，質量增大，在這一化學變化中發生反應的物質的總質量變大了嗎？
科學探究：化學反應前后各物質間存在的質量關系
從定量的角度認識和研究化學變化，揭示化學反應的規律。
提出問題
參加化學反應的各物質都發生了變化，并有新物質生成。參加反應的各物質質量總和與反應生成的各物質質量總和相比較，是否發生了變化？
猜想與假設
根據平時的觀察和已有的知識與經驗，可以提出三種猜想：
1.發生了變化，反應生成的各物質的質量總和大于參加反應的各物質的質量總和；
2.發生了變化，反應生成的各物質的質量總和小于參加反應的各物質的質量總和；
3.沒有變化，反應生成的各物質的質量總和等于參加反應的各物質的質量總和。
你的猜想是什么？
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沒有變化，反應生成的各物質的質量總和等于參加反應的各物質的質量總和。
實驗探究
化學家很早就對化學反應進行定量研究。17世紀70年代，英國化學家波義耳在一個敞口的容器中加熱金屬，結果發現反應后容器中物質的質量增加了。18世紀70年代，法國化學家拉瓦錫用較精確的定量實驗法，在密封容器中研究氧化汞的生成與分解的反應中各物質質量之間的關系，得到的結論是：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。讀了上述資料后你有什么想法？
查閱資料
金屬加熱后質量增加了
反應前后物質的總質量相等
波義耳的實驗
拉瓦錫的實驗
參考實驗圖示設計并進行實驗、觀測和記錄，再根據實驗現象和結果得出結論。
實驗探究
氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應
硫酸銅 + 氫氧化鈉 硫酸鈉 + 氫氧化銅
CuSO4 NaOH Na2SO4 Cu(OH)2
參考實驗圖示設計并進行實驗、觀測和記錄，再根據實驗現象和結果得出結論。
實驗探究
碳酸鈣與鹽酸反應
碳酸鈣 + 鹽酸 氯化鈣 + 二氧化碳 + 水
CaCO3 HCl CaCl2 CO2 H2O
結論和反思
實驗現象：
實驗1___________________________________________________________
實驗2___________________________________________________________
結論：__________________________________________________________
反思：
1．實驗中要注意哪些問題？_______________________________________
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2.從化學變化的本質如何解釋得到的結論？___________________________
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生成藍色沉淀，天平仍然平衡。
石灰石表面有氣泡冒出，天平仍然平衡。
反應生成的各物質的質量總和等于參加反應的各物質的質量總和。
實驗反應器皿應密封，防止氣體或固體擴散。
反應完畢后，待恢復室溫再進行測量，避免溫度對實驗結果的影響。
在化學變化中構成物質的原子的種類、數目和質量在反應前后均保持不變，只是原子重新組合成新物質。
二、質量守恒定律
新課學習
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，這個規律叫做質量守恒定律。
1．某同學定量研究化學反應，發現木炭燃燒后質量減小了；氯酸鉀受熱分解后，剩余固體的質量比原反應物的質量小；鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物的質量比鐵絲的質量大。這些現象與質量守恒定律有矛盾嗎？說一說你的理由。
交流討論
這些現象與質量守恒定律并不矛盾。
對于木炭燃燒后質量減小的情況，這是因為木炭在燃燒過程中與空氣中的氧氣發生了化學反應，生成了二氧化碳氣體。由于二氧化碳氣體逸出到空氣中，因此導致剩余固體的質量減小。然而，如果我們把逸出的二氧化碳氣體的質量也考慮進去，那么反應前后的總質量仍然是相等的，符合質量守恒定律。
1．某同學定量研究化學反應，發現木炭燃燒后質量減小了；氯酸鉀受熱分解后，剩余固體的質量比原反應物的質量小；鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物的質量比鐵絲的質量大。這些現象與質量守恒定律有矛盾嗎？說一說你的理由。
交流討論
同樣地，氯酸鉀受熱分解后剩余固體的質量比原反應物的質量小，也是因為氯酸鉀在分解過程中產生了氧氣并逸出。如果我們把逸出的氧氣的質量也加進去，那么反應前后的總質量仍然是相等的。
至于鐵絲在氧氣中燃燒后生成物的質量比鐵絲的質量大的情況，這是因為鐵絲在燃燒過程中與氧氣發生了化學反應，生成了四氧化三鐵。由于四氧化三鐵中包含了鐵和氧兩種元素的質量，因此其質量自然會比原來的鐵絲要大。這也符合質量守恒定律，因為反應前后的總質量（包括鐵絲和參加反應的氧氣的質量）是相等的。
2.為什么“參加化學反應的各物質的質量總和等于反應生成的各物質的質量總和”呢？你能根據構成物質的微觀粒子在化學反應中的變化，對質量守恒定律作出解釋嗎？以氫氣和氧氣的反應為例，與同學進行討論。
交流討論
氫氣在氧氣中燃燒生成水的過程中，每兩個氫分子和一個氧分子發生反應，生成了兩個水分子。
H2 O2 H2O
氫氣 + 氧氣 水
點燃
反應物 生成物
交流討論
H2 O2 H2O
氫氣 + 氧氣 水
點燃
反應物 生成物
相對質量:2×(2+16)=36
氫原子個數:4
氫原子個數:4
氧原子個數:2
氧原子個數:2
相對質量:2×2+32= 36
原子的種類、
數目不變
原子的質量不變
二、質量守恒定律
新課學習
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，這個規律叫做質量守恒定律。
反應前后原子的種類、數目和質量不變。
因此，所有化學反應都遵循質量守恒定律。
物質由元素組成，目前已知的有限的元素組成了世界上數千萬種不同的物質。化學變化的本質，從微觀角度來看是原子的重新組合，化學變化前后分子的種類會發生改變，但原子的種類、數目和質量不變；從宏觀角度來看物質的化學變化中，物質的種類發生了變化，但元素的種類沒有改變，只是重新組成不同的物質。所以化學變化前后質量守恒。
質量守恒定律的本質
觀念建構
質量守恒的原因
質量守恒定律
課堂小結
4.2 化學反應中的質量關系
參加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。
反應前后原子的種類、數目和質量不變。
1、在化學反應前后可能發生改變的是（　　）
A. 元素種類 B. 分子種類 C. 原子總數 D. 分子總數
D
隨堂練習
A、反應前后元素的種類一定不變，錯誤；
B、化學反應前后分子的種類一定變，錯誤；
C、化學反應前后原子的數目一定不變，錯誤；
D、化學反應前后，分子總數可能變，可能不變，正確。
2、下列變化遵循質量守恒定律的是（　　）
A. 石墨制成金剛石
B. 5g食鹽溶解在95g水中，形成了100g食鹽水溶液
C. 液氧變成固態氧
D. 冰轉化成干冰
A
石墨制成金剛石，有新物質生成，屬于化學變化，能用質量守恒定律解釋，A正確。其他選項涉及的都是物理變化，不是化學變化，不能用質量守恒定律來解釋，故BCD錯誤。
．
3、鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物的質量比鐵絲的質量增加，這是因為（　　）
A. 增加了鐵的質量 B. 增加了四氧化三鐵的質量
C. 增加了氧元素的質量 D. 增加了空氣的質量
C
鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物四氧化三鐵的質量比鐵絲的質量增加，這是因為氧氣參加了反應，即增加了氧元素的質量。
4、下列物質均可用作燃料，在O2中充分燃燒時，不會產生CO2的是（　　）
A．CH4 B．H2 C．木炭 D．CO
B
根據質量守恒定律，化學變化前后元素的種類不變。
A、CH4中含有碳元素，在氧氣中充分燃燒時會生成二氧化碳；
B、H2中不含有碳元素，在氧氣中充分燃燒時不會生成二氧化碳；C、木炭中含有碳元素，在氧氣中充分燃燒時會生成二氧化碳；
D、CO中含有碳元素，在氧氣中充分燃燒時會生成二氧化碳。

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