資源簡介

第五單元 定量研究化學反應
第一節　化學反應中的質量守恒
素養目標
1.認識質量守恒定律,能應用質量守恒定律解釋問題。(物質的變化與轉化)
2.從微觀角度認識一切化學變化中,反應前后原子的數量沒有增減。(物質的變化與轉化)
知識概覽
基礎主干落實
1.質量守恒定律
(1)內容:化學反應后　生成的各物質　的質量總和,等于　參加化學反應的各物質　的質量總和。
(2)應用:①解釋一些化學反應現象;②推斷物質的元素組成;③推斷某物質的化學式;④求某物質的質量或某些物質的質量比。
　特別提醒　(1)“化學反應”:規定了研究范圍,質量守恒定律不能用來解釋物理變化。
(2)“參加”:沒有參加反應的物質和反應后剩余的物質不能算入化學反應中的質量變化內。
(3)“反應生成”:不是反應生成的物質不能算。
2.質量守恒定律的原因
(1)化學變化的實質:化學反應是分子分裂為　原子　,　原子　重新組合成　新分子　的過程。
(2)微觀解釋:化學反應前后,原子的　種類　、　數目　、　質量　均保持不變(原子三不變)。
(3)從宏觀角度分析:化學反應前后元素的種類和質量均不變。(元素兩不變)
生活應用
煤燃燒后產生的灰燼質量比原來煤塊的質量減輕,該過程是否遵守質量守恒定律 為什么
提示:遵守,煤燃燒時會產生二氧化碳等氣體,逸散到空氣中,所以灰燼質量比原來煤塊的質量要小。
漫畫助學
草酸(H2C2O4)受熱分解,跑出三個小家伙,請你把它們找回來吧。
答案:　A、C、D　
默寫訓練,請使用“基礎默寫回顧手冊”P24
重點項目探究
【探究主題】探究質量守恒定律
　學習了質量守恒定律后,同學們開展了項目式學習活動,并依據實驗進行了拓展研究
實驗1
實驗2
　
實驗3
任務一:有關質量守恒定律的驗證實驗
1.能驗證質量守恒定律的是上述實驗　2　,實驗1反應前后天平不平衡的原因是　生成的氣體逸出　,實驗3中會因為　膠塞被頂出　,而無法達到實驗目的。
2.實驗3中錐形瓶底部鋪細沙的作用是　防止錐形瓶因受熱不均勻而炸裂　。
3.驗證質量守恒定律時:對于有氣體參加或生成的反應應用　密閉　容器。
任務二:探究氣球對質量守恒定律的影響
1.
若對實驗1進行如圖所示改進,其他操作不變,最后天平仍不平衡,請你分析原因。
　氣球膨脹受到的浮力增大　。
2.對實驗3進行如圖改進
圖1中氣球的作用是　平衡氣壓,防止膠塞被頂出　,實驗中會看到氣球先　膨脹　后　變癟　,原因是　白磷燃燒放熱,瓶內氣壓變大,氣球膨脹;冷卻至室溫時由于氧氣被消耗,瓶內壓強變小,氣球變癟　。圖2相對于圖1具有的優點是　減輕產物對環境污染,減小誤差　。
課堂達標反饋
1.[質量守恒定律的理解]下列對“質量守恒定律”的理解,正確的是 (C)
A.5 g冰受熱融化成5 g水,說明符合質量守恒定律
B.蠟燭燃燒后,越來越短,最終消失,不符合質量守恒定律
C.任何化學反應中參加反應的各物質的質量總和都等于反應后各生成物的質量總和
D.鎂條在空氣中燃燒后,生成物的質量比原來的鎂條大,不符合質量守恒定律
2.[質量守恒定律的應用]新型月球制氧機可利用太陽光產生的高溫使月球土壤發生化學反應而釋放出氧氣,由此可推斷月球土壤中一定含有 (B)
A.氧分子　B.氧元素　C.高錳酸鉀　D.雙氧水
3.[質量守恒定律的驗證]下列裝置及實驗(天平未畫出)能用來驗證質量守恒定律的是 (A)
4.[質量守恒定律的微觀分析]下列化學反應微觀示意圖中,與表示兩種不同元素的原子,則X處的粒子示意圖正確的是 (A)
5.[質量守恒定律的應用]已知蠟燭燃燒后的產物有CO2和H2O,根據質量守恒定律可知,蠟燭的組成中一定含有的是　碳、氫　元素,可能含有　氧　元素。
A層 練基礎
知識點1　質量守恒定律的實驗探究
1.下列實驗能夠直接用于驗證質量守恒定律的是 (D)
2.[核心素養·實驗探究與創新意識](2023·吉林中考改編)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:稱量裝置和試劑的總質量為m1,保持裝置密閉。使紅磷燃燒,待裝置冷卻后。再次稱量裝置和試劑的總質量為m2,m1與m2的大小關系是m1　=　m2;
(2)實驗二:將氣球中的碳酸鈣粉末倒入錐形瓶中,觀察到的現象是　產生氣泡,氣球膨脹,電子天平示數減小　;
(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瓶改進實驗裝置,用電子天平稱量裝置和試劑的總質量,接下來的實驗操作是　傾斜瓶子,使稀鹽酸和碳酸鈣混合　,待反應結束后,再次稱量裝置和試劑的總質量,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
　反應前后原子種類、個數和質量都不變　。
知識點2　質量守恒定律的微觀解釋
3.[新情境·文學著作](2023·河北中考)《天工開物》中記載了用黏土燒制磚的過程,如圖所示為該過程中某反應的示意圖(其中“”“”和“”分別代表不同元素的原子)。則微粒X中 (B)
A.只含有　　　　　B.一定含有和
C.一定含有和 D.一定含有、和
知識點3　質量守恒定律的應用
4.[易錯題](2023·濟南萊蕪月考)現取某有機物在足量的氧氣中充分燃燒,生成了CO2和H2O,則該有機物中 (C)
A.一定含有C、H、O三種元素
B.只含有C、H兩種元素,不含O元素
C.一定含有C、H元素,可能含O元素
D.一定含有C、O元素,可能含H元素
5.在一定條件下,5 g A物質和7 g B物質恰好完全反應,只生成C、D兩種物質。若生成6 g C,則生成D的質量是 (B)
A.5 g　　B.6 g　　C.7 g　　D.4 g
6.碳在密封的容器(內有空氣)里燃燒,能正確表示容器里所盛物質的總質量與時間變化關系的圖是 (B)
7.[核心素養·化學觀念]“化學觀念”是化學學科的核心素養之一,請根據圖示回答問題:
(1)在A圖中將“反應中”的相關粒子圖形補充完整。
(2)A圖所示的化學變化的微觀實質是在點燃的條件下氫分子分解成氫原子,氯分子分解成氯原子,每1個氫原子和　1個氯原子構成1個氯化氫分子　。
(3)B圖中“反應后”的物質屬于化合物中的　氧化物　(填物質分類)。
(4)對比A圖和B圖可以總結出,化學反應前后分子總數　B　(填字母)。
A.一定改變　B.可能改變　C.一定不變
B層 提能力
8.“綠色化學”要求原料物質中所有的原子完全被利用,全部轉入期望的產品中,即原子利用率為100%。一定條件下,CO和H2可以按照不同比例反應,只生成一種產物就能實現“綠色化學”,這種產物不可能是 (C)
A.甲醛(CH2O)　　　 B.甲醇(CH4O)
C.乙醇(C2H6O) D.乙酸(C2H4O2)
9.在一個密閉容器中放入M、N、Q、P四種物質,在一定條件下發生化學反應,一段時間后,測得有關數據如表,則關于此反應認識不正確的是 (B)
物質 M N Q P
反應前質量(g) 18 1 2 32
反應后質量(g) X 26 2 12
A.反應后物質M的質量為13 g
B.N為單質
C.反應中N、P的質量比為5∶4
D.物質Q可能是該反應的催化劑
10.(2023·泰安中考改編)在一定條件下,甲、乙、丙、丁四種純凈物在密閉容器中充分反應,反應前后各物質的質量如圖。下列說法不正確的是 (B)
A.甲和乙是反應物　　B.丙一定是化合物
C.x=0.4 g D.該反應不是分解反應
11.一段蠟燭燃燒前為m g,燃燒一陣后,質量變為n g,同時生成了a g CO2和b g H2O,則生成物的總質量為　(a+b)　g,參加反應的氧氣質量為　(a+b)-(m-n)　g。
C層 拓思維
12.[新題型·創新實驗]已知鎂在點燃條件下可與氧氣反應生成氧化鎂固體。化學社團的同學利用電加熱使鎂燃燒來驗證化學反應遵守質量守恒定律。
【設計實驗】實驗裝置如圖所示(錐形瓶內充滿空氣,天平未畫出)。
【分析】
(1)加入試劑前需進行的操作是　檢查裝置氣密性　,裝置中氣球的作用是　緩沖瓶內氣體的壓強,防止膠塞被沖出　。
(2)鎂燃燒時氣球膨脹(如圖B),其原因是　鎂燃燒放出熱量,使錐形瓶內壓強增大　,當裝置冷卻至室溫時,氣球卻比開始時更癟(如圖C),其原因是　鎂燃燒消耗氧氣,使瓶內氣體減少,壓強變小　。
【實驗現象】實驗測得圖中A、C的質量相等,由此可知化學反應遵守質量守恒定律。
【拓展】實驗結束切斷電源后,小明將C裝置倒置于盛有足量水的容器中,在水中將氣球取下,觀察到水進入錐形瓶中,進入錐形瓶中水的體積約占錐形瓶容積的60%。
【討論】
(1)小明分析后認為在點燃條件下,鎂可與氮氣反應。小明的依據是　氧氣約占空氣體積的21%,而實驗中進入錐形瓶內水的體積約占錐形瓶容積的60%,說明氮氣參與了反應　。
(2)雖然空氣中氮氣的體積分數較氧氣大,但鎂在空氣中燃燒主要生成氧化鎂,其原因是　相同條件下,氧氣的化學性質比氮氣活潑　。查閱資料得知,鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂,氮化鎂中氮元素顯-3價,請寫出氮化鎂的化學式:　Mg3N2　。 第五單元 定量研究化學反應
第一節　化學反應中的質量守恒
素養目標
1.認識質量守恒定律,能應用質量守恒定律解釋問題。(物質的變化與轉化)
2.從微觀角度認識一切化學變化中,反應前后原子的數量沒有增減。(物質的變化與轉化)
知識概覽
基礎主干落實
1.質量守恒定律
(1)內容:化學反應后 的質量總和,等于 的質量總和。
(2)應用:①解釋一些化學反應現象;②推斷物質的元素組成;③推斷某物質的化學式;④求某物質的質量或某些物質的質量比。
　特別提醒　(1)“化學反應”:規定了研究范圍,質量守恒定律不能用來解釋物理變化。
(2)“參加”:沒有參加反應的物質和反應后剩余的物質不能算入化學反應中的質量變化內。
(3)“反應生成”:不是反應生成的物質不能算。
2.質量守恒定律的原因
(1)化學變化的實質:化學反應是分子分裂為 , 重新組合成 的過程。
(2)微觀解釋:化學反應前后,原子的 、 、 均保持不變(原子三不變)。
(3)從宏觀角度分析:化學反應前后元素的種類和質量均不變。(元素兩不變)
生活應用
煤燃燒后產生的灰燼質量比原來煤塊的質量減輕,該過程是否遵守質量守恒定律 為什么
提示:遵守,煤燃燒時會產生二氧化碳等氣體,逸散到空氣中,所以灰燼質量比原來煤塊的質量要小。
漫畫助學
草酸(H2C2O4)受熱分解,跑出三個小家伙,請你把它們找回來吧。
答案:
默寫訓練,請使用“基礎默寫回顧手冊”P24
重點項目探究
【探究主題】探究質量守恒定律
　學習了質量守恒定律后,同學們開展了項目式學習活動,并依據實驗進行了拓展研究
實驗1
實驗2
　
實驗3
任務一:有關質量守恒定律的驗證實驗
1.能驗證質量守恒定律的是上述實驗 ,實驗1反應前后天平不平衡的原因是 ,實驗3中會因為 ,而無法達到實驗目的。
2.實驗3中錐形瓶底部鋪細沙的作用是 。
3.驗證質量守恒定律時:對于有氣體參加或生成的反應應用 容器。
任務二:探究氣球對質量守恒定律的影響
1.
若對實驗1進行如圖所示改進,其他操作不變,最后天平仍不平衡,請你分析原因。
。
2.對實驗3進行如圖改進
圖1中氣球的作用是 ,實驗中會看到氣球先 后 ,原因是 。圖2相對于圖1具有的優點是 。
課堂達標反饋
1.[質量守恒定律的理解]下列對“質量守恒定律”的理解,正確的是 ( )
A.5 g冰受熱融化成5 g水,說明符合質量守恒定律
B.蠟燭燃燒后,越來越短,最終消失,不符合質量守恒定律
C.任何化學反應中參加反應的各物質的質量總和都等于反應后各生成物的質量總和
D.鎂條在空氣中燃燒后,生成物的質量比原來的鎂條大,不符合質量守恒定律
2.[質量守恒定律的應用]新型月球制氧機可利用太陽光產生的高溫使月球土壤發生化學反應而釋放出氧氣,由此可推斷月球土壤中一定含有 ( )
A.氧分子　B.氧元素　C.高錳酸鉀　D.雙氧水
3.[質量守恒定律的驗證]下列裝置及實驗(天平未畫出)能用來驗證質量守恒定律的是 ( )
4.[質量守恒定律的微觀分析]下列化學反應微觀示意圖中,與表示兩種不同元素的原子,則X處的粒子示意圖正確的是 ( )
5.[質量守恒定律的應用]已知蠟燭燃燒后的產物有CO2和H2O,根據質量守恒定律可知,蠟燭的組成中一定含有的是 元素,可能含有 元素。
A層 練基礎
知識點1　質量守恒定律的實驗探究
1.下列實驗能夠直接用于驗證質量守恒定律的是 ( )
2.[核心素養·實驗探究與創新意識](2023·吉林中考改編)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:稱量裝置和試劑的總質量為m1,保持裝置密閉。使紅磷燃燒,待裝置冷卻后。再次稱量裝置和試劑的總質量為m2,m1與m2的大小關系是m1 m2;
(2)實驗二:將氣球中的碳酸鈣粉末倒入錐形瓶中,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瓶改進實驗裝置,用電子天平稱量裝置和試劑的總質量,接下來的實驗操作是 ,待反應結束后,再次稱量裝置和試劑的總質量,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
。
知識點2　質量守恒定律的微觀解釋
3.[新情境·文學著作](2023·河北中考)《天工開物》中記載了用黏土燒制磚的過程,如圖所示為該過程中某反應的示意圖(其中“”“”和“”分別代表不同元素的原子)。則微粒X中 ( )
A.只含有　　　　　B.一定含有和
C.一定含有和 D.一定含有、和
知識點3　質量守恒定律的應用
4.[易錯題](2023·濟南萊蕪月考)現取某有機物在足量的氧氣中充分燃燒,生成了CO2和H2O,則該有機物中 ( )
A.一定含有C、H、O三種元素
B.只含有C、H兩種元素,不含O元素
C.一定含有C、H元素,可能含O元素
D.一定含有C、O元素,可能含H元素
5.在一定條件下,5 g A物質和7 g B物質恰好完全反應,只生成C、D兩種物質。若生成6 g C,則生成D的質量是 ( )
A.5 g　　B.6 g　　C.7 g　　D.4 g
6.碳在密封的容器(內有空氣)里燃燒,能正確表示容器里所盛物質的總質量與時間變化關系的圖是 ( )
7.[核心素養·化學觀念]“化學觀念”是化學學科的核心素養之一,請根據圖示回答問題:
(1)在A圖中將“反應中”的相關粒子圖形補充完整。
(2)A圖所示的化學變化的微觀實質是在點燃的條件下氫分子分解成氫原子,氯分子分解成氯原子,每1個氫原子和 。
(3)B圖中“反應后”的物質屬于化合物中的 (填物質分類)。
(4)對比A圖和B圖可以總結出,化學反應前后分子總數 (填字母)。
A.一定改變　B.可能改變　C.一定不變
B層 提能力
8.“綠色化學”要求原料物質中所有的原子完全被利用,全部轉入期望的產品中,即原子利用率為100%。一定條件下,CO和H2可以按照不同比例反應,只生成一種產物就能實現“綠色化學”,這種產物不可能是 ( )
A.甲醛(CH2O)　　　 B.甲醇(CH4O)
C.乙醇(C2H6O) D.乙酸(C2H4O2)
9.在一個密閉容器中放入M、N、Q、P四種物質,在一定條件下發生化學反應,一段時間后,測得有關數據如表,則關于此反應認識不正確的是 ( )
物質 M N Q P
反應前質量(g) 18 1 2 32
反應后質量(g) X 26 2 12
A.反應后物質M的質量為13 g
B.N為單質
C.反應中N、P的質量比為5∶4
D.物質Q可能是該反應的催化劑
10.(2023·泰安中考改編)在一定條件下,甲、乙、丙、丁四種純凈物在密閉容器中充分反應,反應前后各物質的質量如圖。下列說法不正確的是 ( )
A.甲和乙是反應物　　B.丙一定是化合物
C.x=0.4 g D.該反應不是分解反應
11.一段蠟燭燃燒前為m g,燃燒一陣后,質量變為n g,同時生成了a g CO2和b g H2O,則生成物的總質量為 g,參加反應的氧氣質量為 g。
C層 拓思維
12.[新題型·創新實驗]已知鎂在點燃條件下可與氧氣反應生成氧化鎂固體。化學社團的同學利用電加熱使鎂燃燒來驗證化學反應遵守質量守恒定律。
【設計實驗】實驗裝置如圖所示(錐形瓶內充滿空氣,天平未畫出)。
【分析】
(1)加入試劑前需進行的操作是 ,裝置中氣球的作用是 。
(2)鎂燃燒時氣球膨脹(如圖B),其原因是 ,當裝置冷卻至室溫時,氣球卻比開始時更癟(如圖C),其原因是 。
【實驗現象】實驗測得圖中A、C的質量相等,由此可知化學反應遵守質量守恒定律。
【拓展】實驗結束切斷電源后,小明將C裝置倒置于盛有足量水的容器中,在水中將氣球取下,觀察到水進入錐形瓶中,進入錐形瓶中水的體積約占錐形瓶容積的60%。
【討論】
(1)小明分析后認為在點燃條件下,鎂可與氮氣反應。小明的依據是 。
(2)雖然空氣中氮氣的體積分數較氧氣大,但鎂在空氣中燃燒主要生成氧化鎂,其原因是 。查閱資料得知,鎂在氮氣中燃燒生成氮化鎂,氮化鎂中氮元素顯-3價,請寫出氮化鎂的化學式: 。

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