資源簡介

(共37張PPT)
共2課時
課題1 質量守恒定律
學習目標
1. 通過實驗探究化學反應前后物質之間的質量關系，認識質量守恒定律。
3. 通過理解質量守恒定律的微觀本質，初步形成定量認識物質變化的質量視角和守恒意識。
2. 通過分析和解釋常見的化學反應中質量變化關系，理解質量守恒定律的內涵。
新課引入
【提問】化學反應的特征是什么？化學反應前后元素種類、原子種類是否改變
H2O H2 + O2
通電
P + O2 P2O5
點燃
特征：有新物質生成
化學反應前后元素種類、原子種類不改變
新課引入
結合生活經驗，預測化學反應前后，反應物和生成物的質量之間存在什么關系？
經測量金屬生銹后質量變大了
蠟燭會越燒越短，質量越小
物質發生化學變化時，質量如何變化呢？
一、質量守恒定律
1673年，波義耳將金屬放在敞口的容器里加熱，兩個小時后，打開進行稱重，物質的質量增加了。
1756年，羅蒙諾索夫把錫放在密閉的容器里煅燒，生成白色的氧化錫，但容器和容器里的物質總質量，在煅燒前后并沒有發生變化。
法國化學家
拉瓦錫
1774年，拉瓦錫用45份質量的氧化汞加熱分解，得到了41.5份質量的汞和3.5份質量的氧氣。反應前后物質的總質量不變。
一、質量守恒定律
實驗探究
【提出問題】
化學反應前后，參加反應的各物質的總質量等于生成的各物質的總質量嗎？
【猜想與假設】
>、=、<
【設計實驗思路】
4. 比較m1、m2 的關系
2. 發生化學反應
1. 測反應前反應物的總質量(m1)
3. 測反應后生成物的總質量（m2 ）
一、質量守恒定律
實驗方案
加熱
方案1：銅+ 氧氣 氧化銅 方案2：鐵 + 硫酸銅 銅 + 硫酸亞鐵
一、質量守恒定律
方案1. 銅粉加熱前后質量的測定
【實驗步驟】
1. 銅粉平鋪在錐形瓶底部，連接好裝置，稱量并記錄
2. 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
【實驗現象】
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
一、質量守恒定律
方案1. 銅粉加熱前后質量的測定
一、質量守恒定律
方案1. 銅粉加熱前后質量的測定
【實驗步驟】
1. 銅粉平鋪在錐形瓶底部，連接好裝置，稱量并記錄
2. 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
【實驗現象】
銅粉由紅色變為黑色，氣球先變大后又縮小
銅 + 氧氣 氧化銅
Cu + O2 CuO
加熱
加熱
1.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；
2.易潮解的試劑應放在容器中稱量。
【稱量結果】
m前=m后
【實驗原理】
一、質量守恒定律
方案1. 銅粉加熱前后質量的測定
(1)分析反應前后的總質量分別來源于哪些物質，并結合反應前后總質量的關系和物質的變化情況進行討論。
反應前總質量
反應后總質量
錐形瓶、橡膠塞、氣球
（空氣）
參加反應的銅粉
氧氣（參加反應的氧 氣質量
）
（剩余氣體）
未參加反應的氧氣質量
反應生成的氧化銅
其他氣體
未參加反應的銅粉
未參加反應的銅粉
錐形瓶、橡膠塞、氣球
其他氣體
+未參加反應的氧氣質量
一、質量守恒定律
m參加反應銅粉 + m參加反應氧氣 = m氧化銅
參加反應的物質總質量 = 反應后生成物總質量
銅 + 氧氣 氧化銅
加熱
【實驗結論】
參加反應的銅
參加反應的氧氣
生成的
氧化銅
一、質量守恒定律
保證反應在密閉體系中進行
1.橡膠塞的作用是什么？
2.小氣球的作用是什么？
調節裝置內的壓強
3.如果沒有它們，實驗可能出現哪些結果？
銅粉與氧氣反應，錐形瓶內氣體減少，外界空氣會進入集氣瓶，導致化學反應后的總質量比反應前的大。
一、質量守恒定律
方案2.鐵跟硫酸銅溶液反應前后質量的測定
一、質量守恒定律
方案2.鐵跟硫酸銅溶液反應前后質量的測定
【實驗現象】
鐵 + 硫酸銅 銅 + 硫酸亞鐵
(Fe) (CuSO4) (Cu) (FeSO4)
注意觀察：
1.鐵絲表面和溶液顏色的變化情況。
2.化學反應前后質量的變化情況。
【實驗原理】
鐵絲表面有紅色固體析出，溶液由藍色逐漸變成淺綠色
【稱量結果】
m前=m后
一、質量守恒定律
方案2.鐵跟硫酸銅溶液反應前后質量的測定
(1)分析反應前后的總質量分別來源于哪些物質，并結合反應前后總質量的關系和物質的變化情況進行討論。
反應前總質量
反應后總質量
錐形瓶、橡膠塞
錐形瓶、橡膠塞
參加反應的鐵
硫酸銅
生成的銅
反應生成的硫酸亞鐵
水
未參加反應的鐵
未參加反應的鐵
水
一、質量守恒定律
【實驗結論】
方案2.鐵跟硫酸銅溶液反應前后質量的測定
m(Fe) + m(CuSO4) = m(Cu) + m(FeSO4)
參加反應的物質總質量 = 反應后生成物總質量
鐵 + 硫酸銅 → 銅 + 硫酸亞鐵
參加反應的鐵
參加反應的硫酸銅
生成的
銅
生成的
硫酸亞鐵
一、質量守恒定律
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。
質量守恒定律
只適用于化學變化，不能解釋物理變化。
化學反應
反應物剩余、催化劑質量除外。
參加
只強調“質量”不包括“體積”。
質量總和
不能漏掉氣體、沉淀。
生成
一、質量守恒定律
實驗3 鹽酸與碳酸鈉粉末反應前后質量的測定
碳酸鈉 + 鹽酸 氯化鈉 + 水 + 二氧化碳
(Na2CO3) (HCl) (NaCl) (H2O) (CO2)
想一想：你預計這個反應前后的稱量結果會有什么變化
注意觀察：
1.燒杯中鹽酸與碳酸鈉粉末反應的現象；
2.化學反應前后質量的變化情況。
【實驗原理】
一、質量守恒定律
實驗3 鹽酸與碳酸鈉粉末反應前后質量的測定
一、質量守恒定律
實驗3 鹽酸與碳酸鈉粉末反應前后質量的測定
【實驗現象】
固體粉末逐漸溶解，產生大量氣泡；天平指針向右偏
反應前燒杯中的總質量 ＞ 反應后燒杯中的總質量
【實驗結論】
【實驗分析】
鹽酸 + 碳酸鈉 → 氯化鈉 + 水 + 二氧化碳
HCl Na2CO3 NaCl H2O CO2
敞開體系
氣體逸出
m1
m2
m1 = m2 + 生成二氧化碳質量
一、質量守恒定律
實驗 鎂條燃燒前后質量的測定
想一想：你預計這個反應前后的稱量結果會有什么變化
鎂 + 氧氣 氧化鎂
(Mg) (O2) (MgO)
點燃
【實驗原理】
注意觀察：
1.鎂條燃燒的現象；
2.化學反應前后質量的變化情況。
一、質量守恒定律
實驗 鎂條燃燒前后質量的測定
一、質量守恒定律
實驗 鎂條燃燒前后質量的測定
【實驗現象】
鎂條劇烈燃燒，發出耀眼的白光，放出熱量，產生白煙，生成白色固體；天平指針向左偏。
反應前燒杯中的總質量 反應后燒杯中的總質量
【實驗結論】
【實驗分析】
敞開體系
鎂 + 氧氣 氧化鎂
Mg O2 MgO
點燃
氣體參與
m1
m2
＜
m1 + 參加反應的氧氣質量 = m2
一、質量守恒定律
反應前稱量的質量 反應后稱量的質量
第二次稱量質量減小：因產生的白煙逸散到空氣中，以及氧化鎂附著在坩堝鉗上，造成氧化鎂散失較多。
第二次稱量質量增大：鎂條足夠長，多數氧化鎂附著在鎂條上或掉落在陶土網上。
第二次稱量質量與第一次相等，以上兩種因素綜合的結果。
一、質量守恒定律
天平是否平衡與反應是否遵循質量守恒定律沒有必然聯系，無論天平是否平衡，一切化學反應都遵循質量守恒定律。
設計實驗驗證質量守恒定律時，應注意兩點：
（1）實驗中必須發生化學變化，而非物理變化。
（2）若反應中有氣體參加或生成，必須在密閉體系中進行實驗。
【實驗總結】
一、質量守恒定律
反思與交流
玻義耳是近代化學的奠基人，但是在探究反應前后物質的質量
實驗中，為什么他與真理失之交臂？
探究質量守恒定律需要注意什么？
波義耳的實驗(1673年)
波義耳的實驗(1673年)
Hg + O2 HgO
波義耳的實驗(1673年)
拉瓦錫的實驗(1777年)
HgO Hg + O2
失敗
隨堂練習
1.下列敘述符合質量守恒定律的是（ ）
A.10g鹽水蒸發后得到9g水和1g氯化鈉
B.50mL水與50ml酒精混合不等于100mL
C.44g干冰（固態二氧化碳）升華后變成44g二氧化碳氣體
D.1g硫在1g氧氣中完全燃燒生成2g二氧化硫
D
2.下列實驗能夠直接用于驗證質量守恒定律的是( )
B
A B C D
隨堂練習
3.下列關于質量守恒定律說法正確的是（ ）
A.物質在空氣中加熱發生反應后，生成物的總質量必定等于參加反應的反應物總質量
B.細鐵絲在氧氣中燃燒后生成物的質量增大，不遵守質量守恒定律
C.蠟燭燃燒后質量減小，說明質量守恒定律不是普遍規律
D.冰融化成水，前后質量相等，說明這個變化遵守質量守恒定律
A
二、質量守恒定律的本質原因
分裂
組合
分子
原子
分子
物質
以水電解反應為例，從微觀角度分析質量守恒的原因：
分裂
組合
聚集
二、質量守恒定律的本質原因
原子的種類 改變
原子的數目 增減
原子的質量 改變
反應前
反應后
沒有
沒有
質量守恒
反應前后：
沒有
化學反應中的“變”與“不變”
化學反應過程
五個不變
兩個一定改變
兩個可能改變
微觀
宏觀
原子種類不變
原子數目不變
原子質量不變
反應物和生成物的總質量不變
元素種類不變
宏觀
微觀
物質的種類
分子的種類
元素的化合價
分子的數目
質量守恒定律的原因
隨堂練習
1.化學反應前后，肯定沒有發生變化的是( )
①原子數目 ②分子數目 ③元素種類 ④物質的總質量 ⑤物質的種類
A .①④ B. ①③⑤ C .①③④ D. ①②③④⑤
C
2.煤的汽化是提高煤的利用率、減少環境污染的有效措施之一。煤的汽化過程中發生了化學反應C+H2O CO+X。請寫出X的化學式 。
H2
3.某有機物與氧氣充分反應，有機物+氧氣→二氧化碳+水，則該有機物一定含有的元素是(　　)
A．C、O B．H、O
C．C、H D．C、H、O
C
隨堂練習
4.在一個密閉容器中放入甲、乙、丙丁四種物質，在一定條件下發生化學反應，一段時間后，測得有關數據如下表，下列說法不正確的是（ ）
A．表格中X=13
B．該反應屬于化合反應
C．物質丙一定是該反應的催化劑
D．參加反應的甲和丁的質量比為1：4
C
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
隨堂總結
THANKS

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