1、第五单元第五单元 定量研究化学反应定量研究化学反应第一节 化学反应中的质量守恒 原子怎么原子怎么会变呢？在化会变呢？在化学反应中原子学反应中原子应该是不变的应该是不变的呀？呀？水被电解了，水被电解了，水分子变了，构水分子变了，构成水分子的原子成水分子的原子当然也就变啦当然也就变啦!OHHOOOHHHHHH水分子水分子通通电电氢分子氢分子氧分子氧分子OHHOOOHHHHHH水分子水分子氢分子氢分子氧分子氧分子HHHHOO+2H2O2H2O2=通电通电水水 氢气氢气+氧气氧气通电通电分析讨论：分析讨论：化学反应前后，分子种类变了吗？化学反应前后，分子种类变了吗？化学反应前后，原子种类变了吗？化学反
2、应前后，原子种类变了吗？化学反应过程的实质是什么？化学反应过程的实质是什么？H2O H2+O2通电通电化学反应前后，分子分成原子，而原子不能再化学反应前后，分子分成原子，而原子不能再分，从新组合成新分子或新物质。原子是化学分，从新组合成新分子或新物质。原子是化学反应中的最小粒子。反应中的最小粒子。l思考一下：l通过水通电分解的实验分析，你认为物质在化学反应前后总质量是增加了，减少了？还是保持不变？2.2.现在要通过实验来验证自己的推测是否正确，有哪现在要通过实验来验证自己的推测是否正确，有哪些问题必须思考呢？些问题必须思考呢？（1 1）首先要确定一个容易发生的化学反应作为研）首先要确定一个容易
3、发生的化学反应作为研究对象。究对象。（2 2）还要知道如何测定反应前后物质的总质量；）还要知道如何测定反应前后物质的总质量；尤其是有气体参与或生成的反应，要注意不要让气体尤其是有气体参与或生成的反应，要注意不要让气体逸出或进入，或受到空气的浮力等的影响，保证实验逸出或进入，或受到空气的浮力等的影响，保证实验密闭、顺利地进行。密闭、顺利地进行。（3 3）怎样使反应发生？）怎样使反应发生？（4 4）反应在哪里发生？有气体参加或生成的反应）反应在哪里发生？有气体参加或生成的反应必须在什么环境中进行？必须在什么环境中进行？（5 5）需要哪些仪器和药品）需要哪些仪器和药品 方案一：盐酸和大理石（主要成分
4、方案一：盐酸和大理石（主要成分CaCOCaCO3 3）反应生成）反应生成二氧化碳、水和氯化钙二氧化碳、水和氯化钙方案二：氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应，生成氢方案二：氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应，生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠。氧化铜沉淀和硫酸钠。方案三：白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷。方案三：白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷。化学反应前后物质的质量有无变化？化学反应前后物质的质量有无变化？1.1.确定一个确定一个化学反应化学反应作为研究对象作为研究对象下列反应可供选择，也可以选择其他的反应。下列反应可供选择，也可以选择其他的反应。4.4.得出实验结论：实验证明在化学反应前后，物质的总得出实验结论：实验
5、证明在化学反应前后，物质的总质量是质量是 （变化的（变化的/不变的）。不变的）。3.3.确定实验操作步骤并进行实验，记录实验现象及数据确定实验操作步骤并进行实验，记录实验现象及数据2.2.你选择第你选择第 个反应作为研究对象，那么所需要个反应作为研究对象，那么所需要的仪器有：的仪器有：_。实验步骤和方法实验步骤和方法实验现象实验现象称取反应前反应物和反应称取反应前反应物和反应容器的总质量容器的总质量一、质量守恒定律一、质量守恒定律1.1.探究实验探究实验:(1)(1)大理石和盐酸反应。大理石和盐酸反应。实验装置实验装置(见右图见右图)实验现象实验现象大理石大理石_,_,产生产生_,_,小气球小
6、气球_,_,天平天平_。溶解溶解大量气泡大量气泡膨胀起来膨胀起来平衡平衡文字表达式文字表达式_。实验结论实验结论化学反应前后化学反应前后,物质的总质量物质的总质量_。碳酸钙碳酸钙+盐酸盐酸氯化钙氯化钙+二氧化碳二氧化碳+水水不变不变(2)(2)氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液的反应。氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液的反应。实验装置实验装置(见右图见右图)实验现象实验现象两种溶液混合后有两种溶液混合后有_生成生成,天平天平_。反应的文字表达式反应的文字表达式:_。实验结论实验结论化学反应前后化学反应前后,物质的总质量物质的总质量_。蓝色沉淀蓝色沉淀保持平衡保持平衡氢氧化钠氢氧化钠+硫酸铜硫酸铜氢氧化铜氢氧化铜+
7、硫酸钠硫酸钠不变不变(3)(3)白磷燃烧实验。白磷燃烧实验。实验装置实验装置(见右图见右图)实验现象实验现象白磷燃烧白磷燃烧,生成生成_,_,冷却后天平冷却后天平_。反应的文字表达式反应的文字表达式_。实验结论实验结论化学反应前后化学反应前后,物质的总质量物质的总质量_。大量白烟大量白烟保持平衡保持平衡磷磷+氧气氧气 五氧化二磷五氧化二磷不变不变点燃点燃 实验方案实验方案方案一方案一方案二方案二方案三方案三实验现象实验现象反应前总反应前总质量（质量（g g）反应后总反应后总质量（质量（g g）分析分析 m m1 1生成蓝色沉淀生成蓝色沉淀m m2 2 m m1 1m m2 2 m m1 1m
8、m2 2反应前后总质量相等反应前后总质量相等m m1 1m m2 2反应前后总质量相等反应前后总质量相等结论：结论：反应前的总质量等于反应后的总质量。反应前的总质量等于反应后的总质量。白磷燃烧产生大量白烟，白磷燃烧产生大量白烟，气球先变大后又缩小气球先变大后又缩小化学反应前后物质的质量有无变化？化学反应前后物质的质量有无变化？m m1 1m m2 2 m m1 1m m2 2反应前后总质量相等反应前后总质量相等产生气泡，气球产生气泡，气球膨胀膨胀 参加参加化学反应的各物质的质量化学反应的各物质的质量总和总和，等于，等于反应后反应后生成生成的各物质的质量的各物质的质量总和总和，这个规律就这个规律
9、就叫叫质量守恒定律质量守恒定律。质量守恒定律定义：质量守恒定律定义：1.1.掌握质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质掌握质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质量关系。量关系。2.2.能运用质量守恒定律解决一些相关问题。能运用质量守恒定律解决一些相关问题。3.3.了解化学方程式的含义。了解化学方程式的含义。请解释两个装置中气球胀大的原因：请解释两个装置中气球胀大的原因：碳酸钙和稀盐酸反应碳酸钙和稀盐酸反应有气体生成有气体生成,使瓶内压强增大使瓶内压强增大;白磷燃烧放热，使气体产生热胀白磷燃烧放热，使气体产生热胀冷缩现象，气球先鼓起，冷却后冷缩现象，气球先鼓起，冷却后又变瘪了。又变瘪了。【典例典
10、例】下列变化能用质量守恒定律解释的是（下列变化能用质量守恒定律解释的是（）A A5g5g水受热变成水受热变成5g5g水蒸气水蒸气 B B5g5g食盐溶解在食盐溶解在95g95g水中，成为水中，成为100g100g食盐溶液食盐溶液 C C木炭在空气中燃烧后质量减少木炭在空气中燃烧后质量减少 D D100mL100mL水中加入水中加入100mL100mL酒精，成为体积小于酒精，成为体积小于200mL200mL的的溶液溶液C C知识点、质量守恒定律知识点、质量守恒定律l下列说法是否正确？说明理由。l一根蜡烛燃烧后，逐渐变短，质量减小。该一根蜡烛燃烧后，逐渐变短，质量减小。该反应不符合质量守恒定律。反
11、应不符合质量守恒定律。l镁条在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，镁条在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体氧化镁，固体质量增加。也生成白色固体氧化镁，固体质量增加。也不符合质量守恒定律。不符合质量守恒定律。l实验室用34克过氧化氢和5克二氧化锰混合制氧气，完全反应后，液体质量为18克，生成氧气的质量是（）克。lA.21克 B.16克 C.18克 D.17克B提示：二氧化锰是催化剂，只做反应条件。理解和应用质量守恒定律时要注意以下几点：理解和应用质量守恒定律时要注意以下几点：1.1.质量守恒定律是一切质量守恒定律是一切化学反应化学反应必须遵守的一个定必须遵守的一个定律，但物理变化不适用于此定律；律
12、，但物理变化不适用于此定律；2.2.质量守恒定律研究的仅是指质量守恒定律研究的仅是指“质量质量”，不能任意，不能任意扩展到其它物理量；扩展到其它物理量；3.3.守恒的数量是守恒的数量是“总质量总质量”，不是部分反应物和生，不是部分反应物和生成物的质量；成物的质量；4.4.守恒的范围是守恒的范围是“参加化学反应的各物质参加化学反应的各物质”，没有，没有参加反应的物质，不能计算在内。参加反应的物质，不能计算在内。二、质量守恒定律的微观解释二、质量守恒定律的微观解释化学反应的过程化学反应的过程,就是原子就是原子_的过程。即在一切化学反的过程。即在一切化学反应中应中,反应前后原子的反应前后原子的_没有
13、改变没有改变,原子的原子的_没有增减没有增减,原子原子_没有变化没有变化,所以所以,参加反应的各物质的质量总和必然参加反应的各物质的质量总和必然_反应生成的各物质的质量总和。反应生成的各物质的质量总和。重新组合重新组合种类种类数目数目质量质量等于等于 参加参加化学反应的各物质的质量化学反应的各物质的质量总和总和，等于，等于反应后反应后生生成成的各物质的质量的各物质的质量总和总和。质量守恒定律定义：质量守恒定律定义：化学反应前后物质的总质量为什么不变？化学反应前后物质的总质量为什么不变？化学变化中的最小粒子是原子，从原子入手，讨论原因。化学变化中的最小粒子是原子，从原子入手，讨论原因。分分 子子
14、分解分解原原 子子聚集成聚集成新新物物质质新新分分子子重新组合重新组合 化学反应化学反应的过程就是的过程就是原子重新组合原子重新组合的过程，在的过程，在化学反应前后化学反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质原子的种类、原子的数目、原子的质量量都没有改变，因此化学反应遵循质量守恒定律。都没有改变，因此化学反应遵循质量守恒定律。化学反应前后物质的总质量为什么不变？化学反应前后物质的总质量为什么不变？化学化学反应反应前后前后六个不变六个不变两个一定改变两个一定改变一个可能改变：分子的总数一个可能改变：分子的总数宏观：物质的种类宏观：物质的种类微观：分子的种类微观：分子的种类宏观宏观微观微观反应物和
15、生成物的总质量反应物和生成物的总质量元素种类元素种类原子的种类原子的种类原子的数目原子的数目原子的质量原子的质量可总结为六个不变，两个一定改变，一个可能改变可总结为六个不变，两个一定改变，一个可能改变元素质量元素质量7.7.为了探索物质在化学变化前后的质量为了探索物质在化学变化前后的质量关系，关系，16731673年英国科学家波义耳做了这年英国科学家波义耳做了这样一个实验，他将金属放在密闭的容器样一个实验，他将金属放在密闭的容器里煅烧，然后立即打开容器盖进行称量，里煅烧，然后立即打开容器盖进行称量，发现反应后的固体物质质量增加了，该实验导致波义发现反应后的固体物质质量增加了，该实验导致波义耳未
16、能发现质量守恒定律。耳未能发现质量守恒定律。（1 1）你认为波义耳所做实验中的反应是否遵循质量）你认为波义耳所做实验中的反应是否遵循质量守恒定律？守恒定律？（2 2）请简要分析导致波义耳未能发现质量守恒定律）请简要分析导致波义耳未能发现质量守恒定律的原因。的原因。（1 1）遵循质量守恒定律）遵循质量守恒定律（2 2）容器打开后，有一部分空气进入容器中。）容器打开后，有一部分空气进入容器中。质量守恒定律质量守恒定律参加化学反应的各物质的质量总和参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和 解决化学反应解决化学反应的相关问题的相关问题反应前后原子的
17、种类、数目和质量不变反应前后原子的种类、数目和质量不变化学变化化学变化内内 容容应应 用用适适 用用原原 因因 1.1.有同学做了两个实验：一是氧化汞受热分解生成有同学做了两个实验：一是氧化汞受热分解生成汞和氧气；二是镁条在氧气中燃烧生成固体氧化镁。汞和氧气；二是镁条在氧气中燃烧生成固体氧化镁。他认真收集反应的生成物，并准确称量了这些反应他认真收集反应的生成物，并准确称量了这些反应物和生成物的质量，发现反应后的生成物质量都比物和生成物的质量，发现反应后的生成物质量都比反应前减少了，你认为这两个反应是否符合质量守反应前减少了，你认为这两个反应是否符合质量守恒定律？为什么？恒定律？为什么？一切化学
18、反应都符合质量守恒定律一切化学反应都符合质量守恒定律。C C2.2.化学反应前后化学反应前后:物质的化学性质物质的化学性质 原子的种类原子的种类元素的种类元素的种类 分子的数目分子的数目 反应物质量总和与生反应物质量总和与生成物质量总和。其中一定不发生变化的是成物质量总和。其中一定不发生变化的是 ()()A.A.B.B.C.C.D.D.3.3.（20142014株洲中考）株洲中考）某物质某物质W W在空气中完全燃烧后的在空气中完全燃烧后的产物只有二氧化碳和水。根据以上信息，下列关于物产物只有二氧化碳和水。根据以上信息，下列关于物质质W W组成的说法中正确的是组成的说法中正确的是（）A A含有含
19、有C C、H H、O O三种元素三种元素 B B只含只含C C、H H元素元素 C C含有含有C C、H H元素，可能含有元素，可能含有O O元素元素D D含有含有C C元素，可能含有元素，可能含有H H、O O元素元素C C4.4.绿色植物通过光合作用发生反应绿色植物通过光合作用发生反应:CO:CO2 2+H+H2 2O O 淀粉淀粉+O+O2 2由此可推知淀粉中（由此可推知淀粉中（）A.A.只含只含C C、H,H,不含不含O OB.B.一定含一定含C C、H H，可能含，可能含O OC.C.含碳单质和含碳单质和H H2 2O O D.D.不能在不能在O O中燃烧中燃烧B B5.5.某可燃气
20、体某可燃气体A A与与7.2g O7.2g O2 2恰好完全反应恰好完全反应,生成生成.6g H.6g H2 2O O和和8.8g CO8.8g CO2 2,则则A A气体中（气体中（）A.A.一定含一定含C C、H H，不含，不含O O B.B.可能含可能含C C、H H、O OC.C.一定含一定含C C、H H、O O D.D.不能确定不能确定C C6.6.安全炸药三硝基甘油酯的爆炸方程式为安全炸药三硝基甘油酯的爆炸方程式为 4C4C3 3H H5 5N N3 3O O9 9=12CO=12CO2 2+10H+10H2 2O+6X+OO+6X+O2 2(1)X(1)X的化学式是的化学式是 _。(2(2）推断）推断X X化学式的依据是化学式的依据是 _。N N2 2质量守恒定律质量守恒定律智者一切求自己，愚者一切求他人。
