化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒第一課時(shí)九年級化學(xué)（2024）上冊

第五單元定量研究化學(xué)反應(yīng)第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒第一課時(shí)活動(dòng)目標(biāo)：3.培養(yǎng)學(xué)生的合作意識以及勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的學(xué)科精神。2.通過實(shí)驗(yàn)探究準(zhǔn)確理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容1.了解化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量關(guān)系1導(dǎo)入新課我們已經(jīng)知道，化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果是反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物。那么，在化學(xué)反應(yīng)過程中，反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量是如何變化的呢?木炭燃燒成為灰燼木炭燃燒，最后成為灰燼，質(zhì)量如何變化？變?。啃涿玳L成參天大樹小樹苗經(jīng)過時(shí)間洗禮，最后成為參天大樹，質(zhì)量如何變化嗎？變大？。2新課講授推測過氧化氫分解過程中物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系過氧化氫在催化劑作用下分解生成水和氧氣。分解的過氧化氫的質(zhì)量與生成的水和氧氣的質(zhì)量具有怎樣的關(guān)系呢?過氧化氫分解了，分子變了，質(zhì)量當(dāng)然也就變了？質(zhì)量怎么會(huì)變呢？在化學(xué)反應(yīng)中，分子雖然變了，但是原子沒有改變，質(zhì)量應(yīng)該不變吧？你同意哪一位同學(xué)的觀點(diǎn)？分解了的過氧化氫的質(zhì)量與生成的水和氧氣的質(zhì)量具有什么關(guān)系呢？思考這個(gè)反應(yīng)前后都有哪些分子和原子呢？0102小麗用圖示表示過氧化氫分解生成水和氧氣的反應(yīng)。你認(rèn)為哪個(gè)圖示是正確的？√討論:分解的過氧化氫的質(zhì)量與生成水和氧氣的質(zhì)量是否相等?根據(jù)化學(xué)反應(yīng)圖示，反應(yīng)前后分子種類雖然變了，但分子是由原子構(gòu)成的，且發(fā)現(xiàn)原子的數(shù)量和種類的都沒有變，所以在過氧化氫分解的實(shí)驗(yàn)過程中前后質(zhì)量是相等的？分解了的過氧化氫的質(zhì)量與生成水和氧氣的質(zhì)量是相等的。12其他的化學(xué)反應(yīng)前后的物質(zhì)的總質(zhì)量也可能是不變的。在上述活動(dòng)中，可能你對物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是否改變已經(jīng)作出了推測。那么，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)這一推測是否正確?確定一個(gè)容易發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為研究對象考慮怎樣測量反應(yīng)前后的物質(zhì)質(zhì)量考慮反應(yīng)的發(fā)生裝置及所需儀器、藥品確定實(shí)驗(yàn)步驟并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)思路氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液、錐形瓶、膠頭滴管、橡膠塞、托盤天平實(shí)驗(yàn)一：硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測定硫酸銅+氫氧化鈉→氫氧化銅+硫酸鈉

CuSO4NaOHCu(OH)2Na2SO4反應(yīng)原理：0你預(yù)計(jì)這個(gè)反應(yīng)前后的稱量結(jié)果是否會(huì)有變化？實(shí)驗(yàn)一：硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測定反應(yīng)裝置：

將盛有硫酸銅溶液的錐形瓶和盛有氫氧化鈉溶液的膠頭滴管放在托盤天平中，調(diào)整天平使之平衡。

擠壓膠頭滴管中的氫氧化鈉溶液使之與錐形瓶中的硫酸銅溶液發(fā)生反應(yīng)。一段時(shí)間后，放回天平，觀察天平是否平衡。實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：有藍(lán)色絮狀沉淀產(chǎn)生，天平仍然平衡。反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量=反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：反應(yīng)前反應(yīng)后

錐形瓶

膠頭滴管

橡膠塞

錐形瓶

膠頭滴管

橡膠塞

參加反應(yīng)的硫酸銅溶液參加反應(yīng)的氫氧化鈉溶液剩余的硫酸銅溶液剩余的氫氧化鈉溶液生成的氫氧化銅溶液生成的硫酸鈉溶液未反應(yīng)的硫酸銅溶液未反應(yīng)的氫氧化鈉溶液參加反應(yīng)的硫酸銅和氫氧化鈉的總質(zhì)量=反應(yīng)后生成的氫氧化銅和硫酸鈉的總質(zhì)量實(shí)驗(yàn)2：鹽酸與大理石反應(yīng)前后質(zhì)量的測定鹽酸溶液、塊狀大理石、錐形瓶、注射器、橡膠塞、托盤天平反應(yīng)原理：鹽酸+碳酸鈣→氯化鈣+二氧化碳+水

HClNa2CO3

NaCl

CO2H2O反應(yīng)裝置：實(shí)驗(yàn)2：鹽酸與大理石反應(yīng)前后質(zhì)量的測定實(shí)驗(yàn)步驟：將盛有稀鹽酸的注射器和有大理石的錐形瓶放到天平上，并使天平平衡。將注射器中的稀鹽酸放入錐形瓶中與碳酸鈣混合。一段時(shí)間后，放回天平，觀察天平是否平衡。你預(yù)計(jì)這個(gè)反應(yīng)前后的稱量結(jié)果是否會(huì)有變化？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：固體減少，有氣泡產(chǎn)生，注射器活塞向上移動(dòng)，天平仍然平衡。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量等于反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量實(shí)驗(yàn)2：鹽酸與大理石反應(yīng)前后質(zhì)量的測定實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：參加反應(yīng)的大理石的質(zhì)量參加反應(yīng)的鹽酸的質(zhì)量反應(yīng)生成的氯化鈣的質(zhì)量反應(yīng)生成的水的質(zhì)量反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量參加反應(yīng)的各物質(zhì)的總質(zhì)量=反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的總質(zhì)量實(shí)驗(yàn)3：紅磷燃燒前后質(zhì)量的測定反應(yīng)原理：磷+氧氣五氧化二磷點(diǎn)燃PO2

P2O5紅磷、錐形瓶、氣球、導(dǎo)管、橡膠塞、托盤天平反應(yīng)裝置：實(shí)驗(yàn)步驟：實(shí)驗(yàn)3：紅磷燃燒前后質(zhì)量的測定將盛有少量紅磷和細(xì)沙并帶有玻璃棒（事先固定在橡皮塞上）的錐形瓶放在托盤天平上稱量，記錄數(shù)據(jù)。將玻璃棒在酒精燈上燒熱，迅速移入錐形瓶中塞緊橡皮塞。觀察現(xiàn)象。一段時(shí)間后，放回天平，觀察天平是否平衡。你預(yù)計(jì)這個(gè)反應(yīng)前后的稱量結(jié)果是否會(huì)有變化？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅磷燃燒，有大量白煙產(chǎn)生，氣球先膨脹后變癟，反應(yīng)后天平仍平衡。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量=反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：參加反應(yīng)的紅磷的質(zhì)量參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量反應(yīng)生成的五氧化二磷的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)3：紅磷燃燒前后質(zhì)量的測定參加反應(yīng)的各物質(zhì)的總質(zhì)量=反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的總質(zhì)量1.你的實(shí)驗(yàn)方案是否驗(yàn)證了自己的推測?是，在各化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的各物質(zhì)的總質(zhì)量和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的總質(zhì)量和。2.你的實(shí)驗(yàn)過程是否存在失誤?是否影響了你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果?會(huì)影響，對于有氣體參加和有氣體生成的化學(xué)反應(yīng)，需注意裝置的氣密性；而對于有明顯熱量變化的化學(xué)反應(yīng)，注意需冷卻后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。大量實(shí)驗(yàn)證明:化學(xué)反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和這個(gè)規(guī)律叫作質(zhì)量守恒定律。質(zhì)量守恒定律參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物的質(zhì)量總和。定義：理解質(zhì)量守恒定律應(yīng)注意的關(guān)鍵詞語：參加——沒有參加反應(yīng)的物質(zhì)不能計(jì)算在內(nèi)化學(xué)變化——

定律適用的范圍，物理變化不適用各物質(zhì)———

反應(yīng)物的全部和生成物的全部質(zhì)量———不能任意推廣到其他物理量質(zhì)量守恒定律是自然科學(xué)的基本定律之一，它告訴我們化學(xué)變化只能改變物質(zhì)的種類而不能改變物質(zhì)的總質(zhì)量。質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了漫長、曲折的過程。1673年，英國化學(xué)家波義耳(R.Boyle,1627-1691)將金屬汞放在密閉容器里煅燒，然后打開容器蓋進(jìn)行稱量，發(fā)現(xiàn)固體物質(zhì)的質(zhì)量增加了。1756年，俄國化學(xué)家羅蒙諾索夫(M.V.Lomonosov.1711-1765)把金屬錫放在密閉容器里燒，生成白色的氧化錫，進(jìn)行稱量發(fā)現(xiàn)容器里的物質(zhì)的總質(zhì)量在煅燒前后并沒有發(fā)生變化。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，都得到相同結(jié)果。但這一重大發(fā)現(xiàn)并沒有引起科學(xué)界的重視1777年，法國化學(xué)家拉瓦錫借鑒波義耳和羅蒙諾索夫的實(shí)驗(yàn)，在密閉容器里進(jìn)行多種金屬和非金屬的煅燒實(shí)驗(yàn)，研究反應(yīng)中各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系，得到以下結(jié)論:在化學(xué)反應(yīng)中，物質(zhì)的總質(zhì)量在反應(yīng)前后保持不變。之后，科學(xué)家們不斷提高測量儀器的精密度，直到20世紀(jì)初，科學(xué)家們用質(zhì)量變化小于千萬分之一的儀器做了大量精準(zhǔn)度更高的定量實(shí)驗(yàn)，拉瓦錫的結(jié)論才得到公認(rèn)。質(zhì)守恒定律的發(fā)現(xiàn),使得化學(xué)科學(xué)研究由定性走向定量,促進(jìn)了化學(xué)科學(xué)的發(fā)展1.興趣小組利用反應(yīng):Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，回答下列問題:(1)實(shí)驗(yàn)一:稱量裝置和藥品總質(zhì)量，取出試管將鹽酸倒入燒杯中，再將試管放入燒杯，待反應(yīng)結(jié)束后，稱量裝置和藥品的總質(zhì)量，電子天平示數(shù)減小，原因是生成的二氧化碳?xì)怏w逸出。1.興趣小組利用反應(yīng):Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，回答下列問題:(2)實(shí)驗(yàn)二:稱量裝置和藥品總質(zhì)量，將氣球中的碳酸鈉倒入錐形瓶，觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生氣泡，氣球膨脹，白色固體消失反應(yīng)結(jié)束后稱量發(fā)現(xiàn)，受浮力影響電子天平示數(shù)減小。1.興趣小組利用反應(yīng):Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，回答下列問題:(3)為克服實(shí)驗(yàn)二中氣球受浮力的影響，同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)三中利用硬塑料瓶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。首先用電子天平稱量裝置和藥品的總質(zhì)量，接下來的實(shí)驗(yàn)操作為傾斜瓶子，使稀鹽酸和碳酸鈉混合，待反應(yīng)結(jié)束后，稱量裝置和藥品的總質(zhì)量，電子天平示數(shù)不變。1.興趣小組利用反應(yīng):Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，回答下列問題:(4)由上述實(shí)驗(yàn)得到啟示，若用有氣體生成的反應(yīng)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí)，在裝置設(shè)計(jì)方面要注意的問題有在裝置設(shè)計(jì)方面應(yīng)做到密閉(合理即可)(寫出一點(diǎn)即可)。2.質(zhì)量守恒定律的研究對化學(xué)科學(xué)發(fā)展具有重大作用（1）如圖A所示，點(diǎn)燃紅磷后觀察到的現(xiàn)象是紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，氣球先變大后變小，其中小氣球的作用是平衡壓強(qiáng)，防止瓶塞沖出，錐形瓶底部放入少量細(xì)沙的作用是防止瓶底因受熱不均勻而炸裂，若要驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，實(shí)驗(yàn)前后需對A裝置進(jìn)行的操作是托盤天平稱量。2.質(zhì)量守恒定律的研究對化學(xué)科學(xué)發(fā)展具有重大作用(2)使用圖B的實(shí)驗(yàn)和裝置能否驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，理由是不能，生成的二氧化碳會(huì)逸散到空氣中。(3)鎂條在空氣中燃燒有白煙