化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系

第二節(jié)化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系質(zhì)量守恒定律城陽中學(xué)韓曉榮1、化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是什么？問題

化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：拆分重新組合聚集分子－→原子－→新分子－→新物質(zhì)變成構(gòu)成

化學(xué)變化發(fā)生時(shí)，一定有新物質(zhì)生成，還會(huì)伴隨著能量的釋放或吸收，有時(shí)還會(huì)發(fā)生顏色變化、或生成沉淀、產(chǎn)生氣體等現(xiàn)象。那么，在化學(xué)變化中物質(zhì)的質(zhì)量發(fā)生變化嗎？2、怎樣判斷化學(xué)反應(yīng)已經(jīng)發(fā)生？思考這些物質(zhì)：火柴、酒精燃燒最后留下什么？銅片在火焰上加熱呢？○火柴燃燒最后剩下灰燼○酒精充分燃燒最后連灰燼都沒有留下○表面變黑

化學(xué)變化中物質(zhì)質(zhì)量變小了還是變大了還是沒變？你猜得著嗎？物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化前后，總質(zhì)量是增加、減小、還是不變？對(duì)物質(zhì)變化要進(jìn)行定量研究

請(qǐng)注意觀察以下實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1、紅磷在錐形瓶中燃燒讓我們用實(shí)驗(yàn)和智慧來求證吧！現(xiàn)象：大量白煙，放出大量熱，氣球鼓起后又變癟,天平仍保持平衡文字表達(dá)式：磷+氧氣點(diǎn)燃五氧化二磷紅磷燃燒前后的質(zhì)量測定進(jìn)行實(shí)驗(yàn)密閉體系點(diǎn)擊圖片觀看視頻想一想1、錐形瓶底部為何要鋪細(xì)砂？2、玻璃管有何作用？3、氣球有何變化？為何有此現(xiàn)象？4、能否將玻璃管換成玻璃棒，一端不系氣球？細(xì)砂玻璃管氣球白磷想一想（防止集氣瓶底炸裂）（引燃白磷）（氣球鼓起后又變癟。氣體熱脹冷縮）（不能，由于氣壓過大，瓶塞易被沖出）1、錐形瓶底部為何要鋪細(xì)紗？2、玻璃管有何作用？3、氣球有何變化？為何有此現(xiàn)象？4、能否將玻璃管換成玻璃棒，一端不系氣球？實(shí)驗(yàn)1小結(jié)：m1

m2冷卻后稱量錐形瓶內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量：=

磷+氧氣點(diǎn)燃五氧化二磷

演示實(shí)驗(yàn)1：氫氧化鈉溶液跟硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測定

⑴在燒杯中放入藍(lán)色硫酸銅溶液，小試管中放入氫氧化鈉溶液；⑵稱量燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量；⑶傾斜燒杯，使二者反應(yīng)，觀察現(xiàn)象：⑷稱量燒杯內(nèi)物質(zhì)的總質(zhì)量。演示實(shí)驗(yàn)1：氫氧化鈉溶液跟硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測定產(chǎn)生的現(xiàn)象為：1.產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀；2.溶液的藍(lán)色逐漸變淺；3.天平仍然保持平衡結(jié)論：演示實(shí)驗(yàn)1小結(jié)硫酸銅+氫氧化鈉硫酸鈉+氫氧化銅

M1

=

M2實(shí)驗(yàn)方案方案一方案二實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量總和分析相等白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙；氣球先膨脹后縮小產(chǎn)生藍(lán)色絮狀沉淀溶液的藍(lán)色逐漸變淺相等P+O2P2O5點(diǎn)燃質(zhì)量總和質(zhì)量總和質(zhì)量總和質(zhì)量總和NaOH+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO4通過實(shí)驗(yàn)我們能得到什么結(jié)論？無數(shù)實(shí)驗(yàn)證明：

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。這個(gè)規(guī)律叫做質(zhì)量守恒定律。反應(yīng)物生成物反應(yīng)物質(zhì)的質(zhì)量總和生成物的質(zhì)量總和實(shí)驗(yàn)5－1：實(shí)驗(yàn)5－2：鎂+氧氣氧化鎂點(diǎn)燃完全燃燒后稱量留下固體的質(zhì)量比反應(yīng)前鎂帶的質(zhì)量還要重，為什么？在實(shí)驗(yàn)中，稀鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)有氣泡生成，反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量為什么不相等呢？請(qǐng)想一想？實(shí)驗(yàn)5－1：

在開放容器中：鹽酸+碳酸鈉→氯化鈉+水+二氧化碳

M1

M2＞氣體在密閉容器中：鹽酸+碳酸鈉→氯化鈉+水+二氧化碳

M1

=M2實(shí)驗(yàn)5－2：現(xiàn)象：鎂條燃燒，發(fā)出耀眼的白光，產(chǎn)生白煙，有白色固體生成。天平不平衡，指針偏向一邊。原因：實(shí)驗(yàn)過程中有一部分氧氣參加了反應(yīng)=鎂+氧氣→氧化鎂

M1

M2若在密閉容器中進(jìn)行試驗(yàn)：波義耳的實(shí)驗(yàn)(1673年)拉瓦錫的實(shí)驗(yàn)(1777年)失敗成功Hg+O2

HgO加熱

波義耳的實(shí)驗(yàn)在反應(yīng)后測得生成物的質(zhì)量增加了，為什么質(zhì)量會(huì)增加？有空氣進(jìn)來啦！討論一下？

1673年，波義耳在一只敞口的容器中加熱汞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后質(zhì)量增加了。波義耳--英國拉瓦錫--法國

1777年，他在密閉容器中氧化汞的分解與合成實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后質(zhì)量不變。至此，質(zhì)量守恒定律才獲得公認(rèn)。

凡是有氣體參加或有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)，可以在密閉容器中進(jìn)行，防止反應(yīng)內(nèi)物質(zhì)與外界環(huán)境中物質(zhì)之間的發(fā)生反應(yīng)，否則反應(yīng)后剩余物質(zhì)質(zhì)量會(huì)增大或減小。但這并不是違反質(zhì)量守恒定律，反而是體現(xiàn)了質(zhì)量守恒定律我們知道了：演示實(shí)驗(yàn)2

碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)看課本102頁圖現(xiàn)象：①有大量氣泡產(chǎn)生②錐形瓶內(nèi)固體逐漸溶解；天平兩端仍保持平衡文字表達(dá)式：碳酸鈣＋鹽酸→氯化鈣+二氧化碳+水化學(xué)表達(dá)式：

HCl

+CaCO3

→CaCl2+H2O+CO2

結(jié)論：反應(yīng)前物質(zhì)的總質(zhì)量等于反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量.反思1實(shí)驗(yàn)中要注意哪些問題？1）裝置氣密性良好；2）用注射器滴加可控制速度，防止反應(yīng)速度過快，理解質(zhì)量守恒定律的定義時(shí)要注意：

1．質(zhì)量守恒定律的“守恒”指的是質(zhì)量守恒，其它方面如體積等不一定守恒。2．是指“參加反應(yīng)的各物質(zhì)”的質(zhì)量總和，沒有參加反應(yīng)的物質(zhì)不包括在內(nèi)。4.“反應(yīng)生成的物質(zhì)”僅指該反應(yīng)過程中新生成的物質(zhì)質(zhì)量，在反應(yīng)之前已經(jīng)存在的質(zhì)量無關(guān)。3．質(zhì)量守恒定律只適用于一切化學(xué)反應(yīng)，不涉及物理變化。5．“生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和”，應(yīng)當(dāng)包括生成的各種物質(zhì)，如沉淀、氣體等。練習(xí)與實(shí)踐判斷對(duì)錯(cuò)：1.因?yàn)椤百|(zhì)量守恒”所以煤燃燒后產(chǎn)生的煤渣的質(zhì)量一定和所用煤的質(zhì)量相等（）×2.H2和O2形成混合物的質(zhì)量等于其反應(yīng)后生成水的質(zhì)量（）×

思考：某同學(xué)定量研究化學(xué)反應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)：木炭燃燒后質(zhì)量減小了，而鐵釘生銹后質(zhì)量增加了。請(qǐng)你分析下這些反應(yīng)是否遵守質(zhì)量守恒定律？1.木炭燃燒C＋O2CO2

生成物二氧化碳是一種氣體跑到空氣中去了，所以質(zhì)量減少了。點(diǎn)燃2.鐵釘之所以會(huì)生銹是因?yàn)殍F與空氣中的氧氣發(fā)生了緩慢氧化，所以最后生成的鐵銹的質(zhì)量不僅包括鐵的質(zhì)量還包括參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量

為什么“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”呢?你能用物質(zhì)由微粒構(gòu)成的觀點(diǎn)對(duì)質(zhì)量守恒定律作出解釋嗎？請(qǐng)以金屬鎂和氧氣的反應(yīng)為例說明。＋

MgO2MgO化學(xué)反應(yīng)是反應(yīng)物的原子重新組合轉(zhuǎn)變成生成物的過程

2Mg＋O22MgO點(diǎn)燃原子數(shù)：氧原子：2

鎂原子：2氧原子：2鎂原子：2相對(duì)質(zhì)量：24×2＋16×2=802×（24＋16）=80參加反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和反應(yīng)生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和化學(xué)反應(yīng)前后原子數(shù)目、原子種類原子數(shù)目、原子種類都沒有改變＋原子數(shù)目沒有增減原子種類沒有改變?cè)淤|(zhì)量沒有變化化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量守恒的原因元素種類變了嗎？元素質(zhì)量變了嗎？分子數(shù)目變了嗎？化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)種類呢？分子種類呢？動(dòng)腦筋不變改變可能改變?cè)訑?shù)目原子質(zhì)量原子種類微觀元素質(zhì)量元素種類

不變物質(zhì)的種類分子的種類改變宏觀可能改變分子數(shù)目化學(xué)變化的本質(zhì)：元素化合價(jià)

質(zhì)量守恒定律的使用范圍是什么？學(xué)了該定律，對(duì)我們有什么用？質(zhì)量守恒定律適用于一切化學(xué)反應(yīng)1.進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算

2.推測一些物質(zhì)的組成

3.解釋一些實(shí)驗(yàn)事實(shí)我們可以運(yùn)用該定律：

1、在反應(yīng)A+B=C+D中，已知2gA和5gB參加了反應(yīng)，生成了4gC，則有____gD生成。

三．質(zhì)量守恒定律的簡單應(yīng)用32、將24.5g氯酸鉀加熱至完全分解，得到固體質(zhì)量14.9g，則產(chǎn)生氣體

g。3、加熱10g氯酸鉀和二氧化錳的混合物，反應(yīng)后稱得殘留物的質(zhì)量總和為9.52g，則生成氧氣的質(zhì)量為

g9.60.484、已知石蠟是蠟燭的主要成分，蠟燭在空氣中完全燃燒后的產(chǎn)物是CO2和H2O，判斷石蠟中一定含有_______元素，可能含有__

_元素。C、HO5、在化學(xué)反應(yīng)2XY2+Y2=2Z中Z的化學(xué)式為（）

A、X2Y3

B、XY3

C、X2Y6

D、X2Y4B總質(zhì)量時(shí)間總質(zhì)量時(shí)間總質(zhì)量時(shí)間總質(zhì)量時(shí)間ABCD4.鎂帶在密閉的容器中加熱，其總質(zhì)量與時(shí)間的關(guān)系正確的是（）

B5.汽油、煤油、柴油（主要含碳、氫元素）等燃料都是從石油中提煉出來的。一些人聲稱可以使“水變?nèi)加汀保瑥亩鉀Q世界性的能源問題。你認(rèn)為這些人的說法正確嗎？理由是什么？

不正確。因?yàn)樗兄挥袣湓睾脱踉?，而汽油、煤油、柴油主要有碳、氫元素組成，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知此說法是錯(cuò)誤的。6.植物的光合作用可表示為：水+二氧化碳淀粉+氧氣，由此推斷淀粉中一定含有

元素。

光照葉綠素碳、氫

點(diǎn)燃7.該化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的和與反應(yīng)后生成的各微粒的個(gè)數(shù)比為：＿＿＿。2∶1∶28.在一定密閉容器內(nèi)有X、Y、Z、Q四種物質(zhì)，在一定條件下充分反應(yīng)后，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下物質(zhì)XYZQ反應(yīng)前質(zhì)量22845反應(yīng)后質(zhì)量

待測24014求反應(yīng)后X的質(zhì)量____,該反應(yīng)屬于______反應(yīng).55分解９.對(duì)某化學(xué)反應(yīng)前、后的判斷中，不正確的是（）A．物質(zhì)的質(zhì)量總和一定相同B．元素的種類和質(zhì)量一定相同C．物質(zhì)的分子個(gè)數(shù)一定相同D．原子的總數(shù)和質(zhì)量一定相同Ｃ2、根據(jù)質(zhì)量守恒定律推斷：

CuO+XCu+H2O反應(yīng)中X的化學(xué)式為

?！?、某物質(zhì)在空氣中燃燒生成二氧化碳和水，則該物質(zhì)中一定含有

元素，可能含有

元素。碳、氫氧H2練一練：1、試述在空氣中灼燒銅絲后質(zhì)量變化的原因。答：銅絲質(zhì)量增加。其原因是灼燒銅絲時(shí)，銅與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了氧化銅，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的銅的質(zhì)量與參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量之和等于生成的氧化銅的質(zhì)量。所以灼燒的銅絲質(zhì)量增加了。2、運(yùn)用質(zhì)量守恒定律來分析生活中的某一變化。例：試述紙張燃燒后剩余灰燼質(zhì)量減輕答：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的紙張中的物質(zhì)的質(zhì)量與氧氣的質(zhì)量之和等于反應(yīng)后生成的二氧化碳和水的質(zhì)量之和。而生成的二氧化碳和水蒸氣逸散到空氣中去了。因此，反應(yīng)后剩余灰燼，質(zhì)量減輕了。3.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛑苯佑糜隍?yàn)證質(zhì)量守恒定律的是（）B4．(2010·成都)使用下圖裝置進(jìn)行驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)。下列反應(yīng)中應(yīng)選擇（）A5．(2010·黔東南)下列敘述完全符合質(zhì)量守恒定律的是（）A．水結(jié)成冰前后，質(zhì)量保持不變B．50mL水和50mL乙醇混合后總體積小于100mLC．在100g過氧化氫溶液中，含有30g過氧化氫和70g水D．1.2g碳與3.2g氧氣恰好完全反應(yīng)可生成4.4g二氧化碳D6.將agKClO3與2gMnO2混合加熱，待反應(yīng)完全后殘留固體質(zhì)量為bg，則生成氧氣的質(zhì)量為（）A.(a-b)gB.(2+a-b)gC.(b-2)gD.(a-b-2)gB7、在A+B→C+D的反應(yīng)中，5gA跟足量B充分反應(yīng)后，得到4gC和9gD,則參加反應(yīng)的B的質(zhì)量是__________。8．根據(jù)質(zhì)量守恒定律，若生成28.4克五氧化二磷，需要___g氧氣和12.4g磷完全反應(yīng)。9、將36g水通電完全分解時(shí)，得到4g氫氣的同時(shí)，可以得到__g氧氣；若已知在電解水過程中，共收集到氫氣和氧氣的質(zhì)量為1.8g,則已發(fā)生電解的水的質(zhì)量為_____g，10．把6.1g干燥純凈氯酸鉀和二氧化錳的混合物放在試管中加熱，直至氯酸鉀完全分解為止。冷卻后，稱得剩余固體的質(zhì)量為4.2g，根據(jù)____定律，可知制得氧氣___g。二氧化錳在反應(yīng)中起_____作用。11、將10克過氧化氫溶液與2克二氧化錳放入燒杯中，待液體中不再有氣泡產(chǎn)生后，稱量燒杯中剩余物質(zhì)為8.8克，則生成氧氣____克．12、將31.6gKMnO4加熱一段時(shí)間后冷卻，稱量剩余固體的質(zhì)量為30g，根據(jù)_______可知，反應(yīng)中生成氧氣的質(zhì)量為_____g；依據(jù)化學(xué)反應(yīng)中____種類不變，可推斷剩余固體中一定含有______、______和______三種元素。12、現(xiàn)有一反應(yīng)A+B=C，有10克A和5克B反應(yīng)，結(jié)束后還剩余3克A，B沒有剩余，則生成C的質(zhì)量為____克。