【初中化學(xué)】質(zhì)量守恒定律-2024-2025學(xué)年九年級(jí)化學(xué)人教版2024上冊(cè)

課題1質(zhì)量守恒定律

人教版九年級(jí)化學(xué)同步教學(xué)課件第五單元化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)系

學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.通過探究活動(dòng)歸納出質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容，并理解其涵義。3.學(xué)會(huì)質(zhì)量守恒定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用。2.能用微粒的觀點(diǎn)說明質(zhì)量守恒的本質(zhì)原因。

導(dǎo)入新課

拉瓦錫

1774年，拉瓦錫用精確的定量實(shí)驗(yàn)研究氧化汞的分解和合成反應(yīng)中各物質(zhì)質(zhì)量之間的變化關(guān)系。

他將45.0份質(zhì)量的氧化汞加熱分解，恰好得到了41.5份質(zhì)量的汞和3.5份質(zhì)量的氧氣。

于是他認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物的質(zhì)量總和與生成物的質(zhì)量總和是相等的，而且反應(yīng)前后各元素的質(zhì)量也保持不變。

一、實(shí)驗(yàn)探究1.問題:當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新物質(zhì)時(shí),參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量總和與生成物的質(zhì)量總和有什么關(guān)系?2.猜想:①參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量總和大于生成物的質(zhì)量總和;②參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量總和等于生成物的質(zhì)量總和;③參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量總和小于生成物的質(zhì)量總和.

實(shí)驗(yàn)一:

銅和氧氣反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定[實(shí)驗(yàn)裝置]起緩沖作用，防止塞瓶內(nèi)氣體因受熱膨脹沖開橡膠[實(shí)驗(yàn)過程]①將銅粉平鋪于錐形瓶的底部,把上端系有小氣球的玻璃導(dǎo)管插入單孔橡膠塞,用橡膠塞塞緊錐形瓶口;②將裝置放在天平上稱量,記錄所稱的質(zhì)量m1;

③再將錐形瓶置于陶土網(wǎng)上,用酒精燈加熱,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;④反應(yīng)一段時(shí)間后停止加熱待裝置冷卻后再次稱量,記錄所稱的質(zhì)量m2[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]固體由紅色逐漸變?yōu)楹谏?玻璃管上端的小氣球先脹大,后縮小;反應(yīng)前后的質(zhì)量m1=m2[文字表達(dá)式]

[實(shí)驗(yàn)分析]銅和氧氣在加熱的條件下反應(yīng)生成氧化銅,反應(yīng)前的總質(zhì)量來源于裝置、裝置內(nèi)的空氣和銅粉,反應(yīng)后的總質(zhì)量來源于裝置、裝置內(nèi)除消耗的氧氣外的空氣和氧化銅。[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]

參加反應(yīng)的氧氣和銅的質(zhì)量總和等于反應(yīng)生成的氧化銅的質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)二:鐵與硫酸銅反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定

[實(shí)驗(yàn)裝置][實(shí)驗(yàn)過程]①在錐形瓶中加入用砂紙打磨干凈的鐵絲,再小心地放入盛有硫酸銅溶液的小試管,塞好橡膠塞;②將裝置放在天平上稱量,記錄所稱的質(zhì)量m1;

③取下錐形瓶并將其傾斜,使小試管中的硫酸銅溶液進(jìn)入錐形瓶,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象④反應(yīng)一段時(shí)間后再次稱量,記錄所稱的質(zhì)量m2[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]鐵絲表面覆蓋了一層紅色物質(zhì),溶液由藍(lán)色逐漸變成淺綠色:反應(yīng)前后的質(zhì)量m1=m2)[文字表達(dá)式]

[實(shí)驗(yàn)分析]鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅,反應(yīng)前的總質(zhì)量來源于裝置、硫酸銅溶液和鐵絲,反應(yīng)后的總質(zhì)量來源于裝置、硫酸亞鐵溶液和銅。[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]

參加反應(yīng)的鐵和硫酸銅的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的銅和硫酸亞鐵的質(zhì)量總和。

二、質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容1.內(nèi)容：

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。2.理解：(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)。(3).“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。(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)。

實(shí)驗(yàn)三:鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定[實(shí)驗(yàn)裝置]三、質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]

①劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣泡;②天平指針向右偏.[文字表達(dá)式] [實(shí)驗(yàn)分析]

產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w逸散到空氣中,使天平左右兩邊質(zhì)量不相等.

實(shí)驗(yàn)四:鎂條燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定[實(shí)驗(yàn)裝置][實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]①劇烈反應(yīng),發(fā)出耀眼的白光,放出熱量生成白色固體;②反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量不相等.[文字表達(dá)式]

[實(shí)驗(yàn)分析]

參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量沒有計(jì)算在內(nèi),使反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量不相等.

1、根據(jù)實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)四，討論為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2、如果在燃著的鎂條上方罩上罩，使生成物全部收集起來稱量，會(huì)出現(xiàn)什么實(shí)驗(yàn)結(jié)果？

即時(shí)理解【解析】之所以會(huì)出現(xiàn)這樣的結(jié)果，是由于反應(yīng)有氣體參加或生成的緣故?！窘馕觥咳绻谌贾逆V條上方罩上罩，使生成物全部收集起來稱量，會(huì)發(fā)現(xiàn)天平保持平衡。小結(jié)：若選擇有氣體參加或有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)來證明質(zhì)量守恒定律，則反應(yīng)一定要在密閉容器內(nèi)進(jìn)行。

為什么物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化前后，各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等呢？四、質(zhì)量守恒的原因:分子破裂原子聚集成新物質(zhì)新分子重新組合破裂重新組合聚集成H2O2H2O質(zhì)量守恒定律本質(zhì)

化學(xué)反應(yīng)是原子重新組合生成其他物質(zhì)的分子的過程原子的種類沒有改變?cè)拥臄?shù)目沒有增減原子的總質(zhì)量沒有改變質(zhì)量守恒化學(xué)反應(yīng)中的“變”與“不變”1.從微觀上看不發(fā)生改變的是__________、________、____________；一定發(fā)生改變的是___________.2.從宏觀上看不發(fā)生改變的是_____________、_________、_____________；一定發(fā)生改變的是____________.原子種類原子數(shù)目原子質(zhì)量分子種類物質(zhì)質(zhì)量總和元素的種類物質(zhì)的種類元素質(zhì)量五、質(zhì)量守恒定律總結(jié)歸納:

原子數(shù)目原子質(zhì)量原子種類微

觀元素質(zhì)量元素種類物質(zhì)的種類分子的種類宏

觀分子數(shù)目不變改變可能改變小結(jié)

六、質(zhì)量守恒定律應(yīng)用:1.解釋化學(xué)變化中質(zhì)量變化的現(xiàn)象。2.推斷物質(zhì)的元素組成或化學(xué)式。3.求反應(yīng)中某物質(zhì)的質(zhì)量。4.求反應(yīng)中某元素的質(zhì)量。5.計(jì)算物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量。6.推斷化學(xué)反應(yīng)的基本類型。經(jīng)典例題例1.利用天平及下列物品(必要時(shí)還可用燃著的酒精燈),能夠直接用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的是(

)【解析】做驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí),選用藥品和裝置應(yīng)考慮:①要發(fā)生化學(xué)變化;②如果有氣體參加反應(yīng),或有氣體生成,應(yīng)該選用密閉裝置。A、C、D項(xiàng)有氣體參加反應(yīng)或有氣體生成,且裝置不密閉,不能直接用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。B例2.下列對(duì)質(zhì)量守恒定律的理解錯(cuò)誤的是(

)A.質(zhì)量守恒定律只適用于化學(xué)反應(yīng),不適用于物理變化B.質(zhì)量守恒定律研究的內(nèi)容僅是指“質(zhì)量”,不能推廣到其他物理量C.質(zhì)量守恒定律揭示了化學(xué)變化中宏觀物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系,與微觀過程無關(guān)D.任何化學(xué)反應(yīng)中參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和都等于反應(yīng)后各生成物的質(zhì)量總和【解析】質(zhì)量守恒定律揭示了化學(xué)變化中宏觀物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系,其與微觀過程有關(guān)。因?yàn)榛瘜W(xué)變化的實(shí)質(zhì)是分子分成原子,原子再重新組合成新的分子,化學(xué)變化中原子的種類和數(shù)目不變,所以化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量總和不變C例3.關(guān)于質(zhì)量守恒定律,下列敘述正確的是(

)A.煤燃燒化為灰燼,質(zhì)量減小,該反應(yīng)不遵循質(zhì)量守恒定律B.24g鎂在空氣中完全燃燒生成40g氧化鎂,實(shí)際消耗空氣的質(zhì)量為16gC.10g冰受熱熔化成10g水,符合質(zhì)量守恒定律D.通過化學(xué)變化,只能改變世界上物質(zhì)的種類,不能改變物質(zhì)的總質(zhì)量【解析】質(zhì)量守恒定律是指參加化學(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。所有的化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律,A錯(cuò)誤;24g鎂在空氣中完全燃燒生成40g氧化鎂,實(shí)際消耗“氧氣”的質(zhì)量為16g,而不是“空氣”,B錯(cuò)誤;冰熔化成水屬于物理變化,不遵循質(zhì)量守恒定律,C錯(cuò)誤。D例4.化學(xué)反應(yīng)前后一定發(fā)生變化的是(

)A.原子數(shù)目 B.分子數(shù)目C.物質(zhì)種類 D.物質(zhì)的總質(zhì)量【解析】化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物的分子分成原子,原子重新組合成新的分子,反應(yīng)前后元素種類不變,原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量都不變。所以,反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變;物質(zhì)的種類、分子的種類一定發(fā)生變化;分子數(shù)目可能增加,也可能減少,也可能不變。C例5.現(xiàn)將20gA和足量B在一定條件下充分反應(yīng),生成16gC和11gD,則參加反應(yīng)的A和B的質(zhì)量比是(

)A.20∶11 B.20∶7

C.5∶4 D.16∶11

【解析】根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,參與反應(yīng)的B的質(zhì)量為16g+11g-20g=7g,則參加反應(yīng)的A和B的質(zhì)量比為20∶7。B例6.小青和同學(xué)們一起完成了氫氣燃燒的實(shí)驗(yàn),并繪制了該反應(yīng)的微觀示意圖。請(qǐng)你和她們討論下列問題:(1)圖中①的微觀實(shí)質(zhì)是

,②的微觀實(shí)質(zhì)是

。

(2)圖中方框內(nèi)表示純凈物的是

(填字母序號(hào))。

【答案】(1)每個(gè)氫分子分解成2個(gè)氫原子,每個(gè)氧分子分解成2個(gè)氧原子(或氫分子分解成氫原子,氧分子分解成氧原子)每2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子結(jié)合成1個(gè)水分子(或氫原子和氧原子結(jié)合成水分子)

(2)C【解析】(1)由圖示可知，圖①中氫分子分解成氫原子，氧分子分解成氧原子;圖②是氫原子和氧原子結(jié)合成了水分子;(2)圖中方框內(nèi)只有C是由同種分子構(gòu)成的屬于純凈物，1.通過探究活動(dòng)歸納出質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容，并理解其涵義。3.學(xué)會(huì)用質(zhì)量守恒定律的解決簡(jiǎn)單問題。2.能用微粒的觀點(diǎn)說明質(zhì)量守恒的本質(zhì)原因。課堂小結(jié)隨堂練習(xí)1．某化合物R在空氣中燃燒生成CO2和H2O兩種物質(zhì),關(guān)于該化合物的組成說法正確的是(

)A.只含碳、氫兩種元素B.一定含有碳、氫、氧三種元素C.一定含有碳、氫元素,可能含有氧元素D.無法判斷C【解析】根據(jù)質(zhì)量守恒定律,生成物中的碳、氫元素一定來源于該化合物,生成物中的氧元素可能全部來源于氧氣,也可能來源于氧氣和該化合物,故選C。2.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【詳解】水結(jié)成冰為物理變化,不符合質(zhì)量守恒定律;水和乙醇混合為物理變化,不符合質(zhì)量守恒定律;在100g過氧化氫溶液中,含有30g過氧化氫和70g水,不涉及化學(xué)變化,不符合質(zhì)量守恒定律。D

3.某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物為A、B,生成物為C、D,若參加反應(yīng)的A、B的質(zhì)量分別為6g、24g,生成D的質(zhì)量為9g。則生成C、D的質(zhì)量比為

(

)A.10∶3

B.7∶3

C.5∶3

D.2∶3【解析】由質(zhì)量守恒定律可知,參加反應(yīng)的A和B的質(zhì)量之和等于生成C和D的質(zhì)量之和,則生成C的質(zhì)量為6g+24g-9g=21g,故生成C、D的質(zhì)量比為21g∶9g=7∶3。B

4.CO2可以在一定條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)的微觀示意圖如下,下列說法正確的是

(

)A.反應(yīng)前后原子種類不變

B.反應(yīng)前后分子種類不變C.該反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律

D.該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為化合反應(yīng)【解析】由微觀示意圖可知,反應(yīng)前后原子種類未發(fā)生改變,A正確;反應(yīng)前后分子種類發(fā)生改變,B錯(cuò)誤;該反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律,C錯(cuò)誤;該反應(yīng)不符合化合反應(yīng)“多變一”的特征,D錯(cuò)誤。A

5.鐵絲在裝滿氧氣的密閉容器中燃燒,下列圖中能正確表示容器里所盛物質(zhì)總質(zhì)量變化的是(

)【解析】反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行,由質(zhì)量守恒定律知,參加反應(yīng)的鐵和氧氣的質(zhì)量之和等于反應(yīng)后生成的Fe3O4的質(zhì)量,因此容器里所盛物質(zhì)總質(zhì)量不變。故選C。C6.過氧化氫分解的微觀示意圖如下,方框內(nèi)應(yīng)是(

)B【解析】過氧化氫分解生成水和氧氣,結(jié)合題中過氧化氫分解的微觀示意圖可知,大圓球表示氧原子,小圓球表示氫原子,化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變,方框內(nèi)應(yīng)該是2個(gè)水分子,故選B。7.如圖為某化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量與加熱時(shí)間的關(guān)系,下列判斷正確的是(

)A.該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)B.②和③一定是反應(yīng)物C.④可能是反應(yīng)物也可能是生成物D.反應(yīng)結(jié)束時(shí)①的質(zhì)量一定等于②和③的質(zhì)量之和【解析】從題圖中信息可知,①質(zhì)量減少,是反應(yīng)物,②③質(zhì)量增加