定量認(rèn)識(shí)化學(xué)變化質(zhì)量守恒定律

§4.2定量認(rèn)識(shí)化學(xué)變化第1課時(shí)質(zhì)量守恒定律思考這些物質(zhì)：火柴、蠟燭、酒精燃燒最后留下什么？○火柴燃燒最后剩下灰燼○蠟燭、酒精充分燃燒最后連灰燼都沒(méi)有留下難道物質(zhì)從世界上消失了嗎？我們要對(duì)物質(zhì)變化進(jìn)行定量研究思考

物質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，一定有新物質(zhì)產(chǎn)生，同時(shí)還伴隨著能量的釋放或吸收。那么在化學(xué)變化中物質(zhì)的質(zhì)量又有什么變化呢？歷史上許多科學(xué)家都對(duì)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量的變化情況進(jìn)行過(guò)研究?？茖W(xué)家的實(shí)驗(yàn)化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是否有變化？提出問(wèn)題：物質(zhì)發(fā)生變化前后，總質(zhì)量是否發(fā)生改變？現(xiàn)在就讓我們一起來(lái)按下面的步驟對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行探究吧！1.猜想與假設(shè)：（物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化后，其總質(zhì)量會(huì)怎樣？）

假設(shè)的根據(jù)是：2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)4.得出結(jié)論帶著這4點(diǎn)我們來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)探究、收集證據(jù)P96實(shí)驗(yàn)前，小組內(nèi)討論學(xué)案上的實(shí)驗(yàn)步驟。觀察反應(yīng)物的顏色、狀態(tài)；反應(yīng)有什么現(xiàn)象?

反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量有沒(méi)有變化?

完成所附表格。實(shí)驗(yàn)后小組內(nèi)交流討論。課本P96圖4—13氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng)圖4—14碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)看看誰(shuí)可以完成下列的表格？實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)前各物質(zhì)的顏色狀態(tài)反應(yīng)中有什么現(xiàn)象這些現(xiàn)象說(shuō)明物質(zhì)發(fā)生了什么變化反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量的變化硫酸銅溶液—藍(lán)色，氫氧化鈉溶液—無(wú)色反應(yīng)中有藍(lán)色沉淀物生成有新物質(zhì)生成，是發(fā)生了化學(xué)變化反應(yīng)前后天平平衡，說(shuō)明反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量總和相等碳酸鈣—白色粉末，鹽酸、石灰水—無(wú)色反應(yīng)中有大量氣泡產(chǎn)生，氣體使澄清石灰水變渾濁有新物質(zhì)生成是發(fā)生了化學(xué)變化反應(yīng)前后天平平衡，說(shuō)明反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量總和相等如果實(shí)驗(yàn)二在敞口的錐型瓶中進(jìn)行，情況如何？我猜想：這個(gè)時(shí)候天平一定不平衡了。因?yàn)橛卸趸紡腻F形瓶口逸出。

質(zhì)量守恒定律發(fā)現(xiàn)簡(jiǎn)史

1756年俄國(guó)化學(xué)家羅蒙諾索夫把錫放在密閉的容器里煅燒，錫發(fā)生變化，生成白色的氧化錫，但容器和容器里的物質(zhì)的總質(zhì)量，在煅燒前后并沒(méi)有發(fā)生變化。經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，都得到同樣的結(jié)果，于是他認(rèn)為在化學(xué)變化中物質(zhì)的質(zhì)量是守恒的。但這一發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)沒(méi)有引起科學(xué)家的注意，直到1777年法國(guó)的拉瓦錫做了同樣的實(shí)驗(yàn)，也得到同樣的結(jié)論，這一定律才獲得公認(rèn)。但要確切證明或否定這一結(jié)論。都需要極精確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而拉瓦錫時(shí)代的工具和技術(shù)（小于0.2%的質(zhì)量變化就覺(jué)察不出來(lái)）不能滿足嚴(yán)格的要求。因?yàn)檫@是一個(gè)最基本的問(wèn)題，所以不斷有人改進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)以求解決。

1908年德國(guó)化學(xué)家朗道耳特及1912年英國(guó)化學(xué)家曼萊做了精確度極高的實(shí)驗(yàn)，所用的容器和反應(yīng)物質(zhì)量為1kg左右，反應(yīng)前后質(zhì)量之差小于0.0001g，質(zhì)量的變化小于一千萬(wàn)分之一。這個(gè)差別在實(shí)驗(yàn)誤差范圍之內(nèi)，因此科學(xué)家一致承認(rèn)了這一定律。

定量研究定量研究方法是科學(xué)研究的重要方法之一?；瘜W(xué)家們用定量的方法對(duì)化學(xué)變化進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了許多化學(xué)變化的重要規(guī)律質(zhì)量守恒定律：無(wú)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)律就叫質(zhì)量守恒定律。

一天，福爾摩斯象往常一樣滋滋有味地抽著他的煙斗，房間里充滿了刺鼻的煙味。華生問(wèn)道：“敬愛的先生，別人都說(shuō)你很聰明，那么你能告訴我你吐出的這些煙和氣體有多重嗎？”你猜得著嗎

福爾摩斯慢條斯理地說(shuō)：“這個(gè)問(wèn)題很簡(jiǎn)單，我只要稱出抽煙前煙斗和煙絲的總重量，再減去抽完煙后煙斗和剩余煙灰的總重量，不就是我吐出煙和氣體的重量了么！”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(shuō)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(guò)程

2

Mg＋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(méi)有改變＋1．下列觀點(diǎn)你不贊成的是（）

A．化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合的過(guò)程

B．只有在與外界隔絕的條件下，物質(zhì)間不論發(fā)生何種反應(yīng)，其總質(zhì)量才保持不變

C．在化學(xué)反應(yīng)后，生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，一定等于各反應(yīng)物的質(zhì)量總和

D．化學(xué)變化前后，元素的種類不會(huì)改變B2．下列說(shuō)法能用質(zhì)量守恒定律解釋的是（）

A．鎂帶在空氣中燃燒后，生成物的質(zhì)量比鎂帶質(zhì)量增加了

B．蠟燭完全燃燒后，生成水和二氧化碳的質(zhì)量之和等于蠟燭質(zhì)量

C．水的質(zhì)量和受熱變成水蒸汽的質(zhì)量相等

D．高錳酸鉀受熱分解后，剩余固體的質(zhì)量比反應(yīng)物質(zhì)量輕思路分析：應(yīng)用質(zhì)量守恒定律分析和解釋問(wèn)題時(shí)，要注意：“發(fā)生反應(yīng)的”“反應(yīng)生成的”“質(zhì)量總和”等關(guān)鍵詞語(yǔ)。A中是鎂和氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，氧化鎂的質(zhì)量必然大于鎂的質(zhì)量，故A正確。B中是蠟燭和氧氣反應(yīng)生成CO2和H2O，反應(yīng)生成CO2和H2O的質(zhì)量總和應(yīng)該等于參加反應(yīng)的蠟燭和氧氣的質(zhì)量之和，故B錯(cuò)誤。C中的變化不屬于化學(xué)變化，所以不能用質(zhì)量守恒定律來(lái)解釋。D中高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，所以剩余固體錳酸鉀、二氧化錳的質(zhì)量比高錳酸鉀的質(zhì)量輕，故D正確。A、D我在化驗(yàn)室里檢驗(yàn)一種新材料的組成時(shí)，發(fā)現(xiàn)新材料在純氧中燃燒只生成CO2和H2O，所以我就認(rèn)為新材料是由C、H、O三種元素組織的，請(qǐng)大家?guī)臀曳治鑫业呐袛嗾_嗎？正確的判斷應(yīng)該是什么？大家好，我叫小丁根據(jù)質(zhì)量守恒定律，在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類沒(méi)有改變，原子的個(gè)數(shù)沒(méi)有增減，原子質(zhì)量沒(méi)有改變，因此反應(yīng)物、生成物所含元素種類應(yīng)該相同。由題意可知，生成物中含C、H、O三種元素。在該物質(zhì)中肯定含有C、H兩種元素，而氧元素可能全部來(lái)自氧氣，也可能部分來(lái)自新材料，即該化合物可能含有氧元素。我認(rèn)為他的判斷不正確，正確的判斷應(yīng)該是：一定含C、H元素，可能含O元素。

●泰勒用A、B、C、D四種元素組成的化合物AD、BA、BCD，經(jīng)過(guò)一系列十分復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，制造出人類現(xiàn)在還未知的物質(zhì)X，于是泰勒召開新聞發(fā)布會(huì)，向記者說(shuō)：“我制造出了一種新元素X”，泰勒的說(shuō)法正確嗎？

●法輪功鼓吹：發(fā)功能使鐵變金，是否有科學(xué)道理？-----------------參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和質(zhì)量守恒定律原因：宏觀——反應(yīng)前后元素種類不變微觀——反應(yīng)前后原子種類沒(méi)有改變