第四单元
课题1 质量守恒定律
学习目标
1．通过探究活动能说出质量守恒定律的内容
2．从微观角度知道质量守恒定律的实质
3．质量守恒定律的应用
课题1 质量守恒定律
科学探究一般过程
包括实验准备和实验过程
对可能的原因或结果做出假设
学习或生活中出现的未知问题
温故知新
什么是科学探究？
科学探究：对一个未知问题提出猜想和假设，并用科学实验的方法验证假设是否成立的过程。
我们做过或学过哪些科学探究实验？
对蜡烛及其燃烧的探究
对人体吸入的空气和呼出的气体的探究
空气中氧气含量的探究
制取氧气与氧气性质的探究
测定水的组成的探究
……
其实我们已经学过很多探究实验，那探究实验有哪些步骤，需要注意什么？
想一想
物质在发生化学变化时，反应物的质量总和与生成物的质量总和之间存在什么关系呢？
提出问题
我们的猜想：可能。。。
课题1 质量守恒定律
1、提出问题：
在化学反应中反应物和生成物的质量有什么关系？
2、猜想与假设：
3、制定计划：
方案一：白磷自燃
方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应
①白磷(剧毒，易自燃）存放于水中，取出时用镊子。②燃烧时为免锥形瓶底部破裂，应在锥形瓶底部铺上一层细沙。③白磷燃烧要消耗空气中的氧气，所以一定要在密闭容器中实验。
④气球的作用：缓冲作用,防止气体膨胀，瓶内压强增大，将胶塞迸出。
查阅资料（实验前准备）：
方案一：白磷自燃
该实验成功的关键：
装置气密性要好
玻璃管
注意观察：1、锥形瓶内白磷燃烧的现象；
2、气球的变化情况；
3、化学反应前后质量的变化情况。
白磷燃烧前后质量总和的测定
细沙
剧烈燃烧，产生大量白烟，放出大量热
气球先鼓起后瘪掉,
结论：反应物质量总和 生成物质量总和
现象：
天平仍保持平衡。
=
实验前
实验中
实验后
白磷剧烈燃烧，放热，产生大量白烟，气球先变大后又缩小，天平平衡。
m1
m2
m1=m2，反应前后总质量相等。
解释与结论：
白磷燃烧前后的对比：
反应前的物质总质量等于反应后的物质总质量
反应前物质
反应后物质
锥形瓶
细砂
橡皮塞
玻璃管、气球
（空气）
氮气
锥形瓶
细砂
橡皮塞
玻璃管、气球
（剩余气体）
氮气
稀有气体等
稀有气体等
白磷
五氧化二磷
氧气
白磷质量 + 氧气质量 = 五氧化二磷质量
方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应
铁在空气会缓慢氧化（生锈），因此在实验前要用砂纸打磨。铁在纯净的氧气能燃烧。
实 验
讨论和交流
铁钉表面出现红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色。
前后总质量反应相等
Fe+CuSO4→FeSO4+Cu
天平平衡
m1
m2
m前=m后，
质量守恒定律:
参加化学反应
的各物质的
质量总和
生成的各物质的质量
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。
思考：所有化学反应都遵守质量守恒定律吗？
m1
m2
m1 < m2 ，反应后总质量小于反应后总质量。
是否说明质量守恒定律不适用于所有的化学反应？
碳酸钠粉末逐渐消失，有气泡产生
天平指针向右偏，失去平衡
所有化学反应都遵守质量守恒定律吗？
剧烈燃烧，发出耀眼白光, 生成白色固体，天平指针向右偏，失去平衡。
m1
m2
m1 > m2 ，反应后总质量大于反应前总质量
是否说明质量守恒定律不适用于所有的化学反应？
2、如果这两个实验模仿白磷自燃的实验改在密闭装置中进行，会出现什么实验结果？
1、上述两个实验为什么会出现这样的实验结果？
质量守恒定律适用范围：适用于一切化学反应。一切化学变化都可以用质量守恒定律来解释！
分析与讨论：
结论:在验证质量守恒定律实验时，如果选择有气体参加反应或者生成的反应时，一定要在密闭容器内进行。
反应有气体参加或生成
发现天平保持平衡
1
2
碳酸钠粉末
稀盐酸
交流与讨论：
1、参加化学反应的各物质，意味着不参加反应的物质的质量不能计算在内。
4、“总和”意味着把各种状态的反应物和生成物都算在内。如气体或沉淀也应考虑。
3、质量守恒定律的“守恒”，是指质量守恒，而不是体积、分子个数或其他方面的守恒。
2、质量守恒定律适用于所有的化学变化，物理变化不在讨论范围。
把握质量守恒定律应注意几点
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。
理解质量守恒定律的定义时要注意：
结论：反应物的总质量小于生成物的总质量
结论：反应物的总质量等于生成物的总质量
文字表达式：锡 + 氧气 氧化锡
密闭装置
敞口装置
点燃
锡在空气中燃烧
历史资料：质量守恒定律的发现
波义耳的实验(1673年)
拉瓦锡的实验(1777年)
质量守恒定律
拉瓦锡
（1742-1794）
拉瓦锡使用的实验仪器
无论是人工的或是自然的作用都没有创造出什么东西。物质在每一个化学反应前的数量等于反应后的数量，这可以算是一个公理。
《化学纲要》
学以致用：
反应前
50克
减少的10克变成了什么物质？
难道该实验违背了质量守恒定律吗？
蜡烛燃烧
石蜡 + 氧气 二氧化碳 + 水
反应后
40克
点燃
该定律是我们通过实验探究得到的结果，你能否从微观（分子和原子）的角度来解释为什么物质在发生化学变化前后，反应物的质量总和与生成物的质量总和相等呢？（守恒原因）
为什么化学反应前后的物质的质量总和相等？
想一想：
水 氢气 + 氧气
通电
分析讨论：
①化学反应前后，分子种类变了吗？
②化学反应前后，原子种类变了吗？
③化学反应过程的实质是什么？
H2O H2 + O2
通电
水的电解微观分析：
反应前后原子的种类和数目没变，分子的种类改变了。
化学反应的实质：参加反应的各物质原子重新组合生成其它物质的过程。
分子
原子
新的分子
新物质
新物质
水分子
氢分子
氧分子
氢原子
氧原子
不 变
物质的种类
分子的种类
可能改变
分子的数目
二、从微观的角度来解释质量守恒的本质
元素化合价
各物质的质量
在化学反应中有六不变、三改变、两个可能改变
三、质量守恒定律应用：
1.某化合物加热完全分解生成KCl和O2 推断该化合物所含元素：________.
2.1.6g某物质在氧气中燃烧生成1.8gH2O和4.4gCO2，试推断该物质的组成元素为________.
3.某物质加热分解产生氧化铜和水，则该物质含有的全部元素是 （ ）
A．Cu、O、H B．Cu、O C．O、H D．Cu、H
K、Cl、O
C、H、O
1、确定某物质组成的元素的种类
1. 在化学反应2ＸY2＋Ｙ2=2Z中Z的化学式为______
2. 如右图所示，每两个甲分子反应后生成两个乙分子和一个丙分子，已知甲、乙、丙分别为不同种类的纯净物，则乙物质的化学式为（ ）
A、A2B B、AB2
C、AB D、A4B2
2、推断反应物或生成物化学式
4. 4Fe+3O2＝2R，则R的化学式为 ;
Fe2O3
3. SO2 + I2 +2R = H2SO4 + 2HI，则R的化学式为 ;
H2O
5. 环保部门常用I2O5测定空气受CO污染的程度,发生反应的化学方程式为: I2O5 + 5CO =I2 + 5X，根据生成X的多少，可以判断CO的含量，则X的化学式为 。
3、确定反应物或生成物质量
1.在A+B=C+D反应中,4g A和5g B恰好完全反应生成了3g C,则生成D的质量为________.

2. Ag KClO3和bg MnO2混合加热完全反应剩余固体物质中含cg KCl,则生成O2的质量为________.
6 克
(a-c)克
2. aC2H6+7O2＝4CO2+6H2O，则a的值为( )
3. 2CaCO3+ 2SO2+ O2= 2CaSO4 + aCO2，则a的值为（ ）
1. aNH3+5CH3OH+12O2=3N2+5CO2+19H2O，则a的值为（ ）
4、求化学式前面的计量数
2
2
6
反应后质量减少
反应后质量增加
生成的气体扩散到空气中去了
空气中的成分参与了反应
镁在空气中燃烧
5、用质量守恒定律解释常见现象
成语“点石成金”，本意为古代术士的一种法术，即能使石头变成黄金；现比喻能化腐朽为神奇。有人说他能把石灰石(主要成分是CaCO3)变成黄金，请你用化学知识说明石灰石不能变成黄金的道理。
答：在化学反应中元素的种类不变。石灰石
的主要成分是碳酸钙，它是由钙元素、
碳元素、氧元素组成的。黄金是由金元
素组成的，因此石灰石不可能变成黄金。
1) 物质A受热分解生成了氨气、水和二氧化碳，则组成物质A的元素是（ ）
2) 某可燃物在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，则可燃物一定含有 ( )元素，可能含有( ) 元素； 3) 某可燃物在氧气中燃烧生成一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫，则可燃物一定含有( )元素，可能含有( )元素；
4)某可燃物在氧气中燃烧生成二氧化硫和水，则可燃物一定含有( )元素，可能含有（ ）元素；
练习
3、西班牙的瑞奥汀托河是一条酸河。经调查发现是由于上游河床含有的某种物质R，在水中氧的作用下发生下列反应所致：
2R+2H2O+7O2=2FeSO4+2H2SO4
则R的化学式是（ ）
A、FeS B、Fe2S3 C、FeO D、FeS2、、、
3.2R+O2＝2SO3，则R的化学式为 ;
SO2
4.3CO + Fe2O3 2Fe + 3R，则R的化学式为 ;
CO2
练习
2.加热a克高锰酸钾到不再分解时，生成锰酸钾和
二氧化锰的质量分别为b克和c克，则氧气的质量
为
克
1.若a克磷恰好与b克氧气完全反应，则反应后生成五氧化二磷的质量为 克
练习
古代炼丹时经常使用红丹，又称铅丹。铅丹与硝酸发生如下反应。
铅丹 + 4HNO3 == PbO2 + 2Pb(NO3)2 + 2H2O ，则铅丹的化学式为（ ）
A、PbO B、Pb3O4
C、Pb2O3 D、PbO2
练习
1、下列现象不能用质量守恒定律解释的是（ ）
A. 蜡烛燃烧时慢慢变短 B. 白磷在密闭容器中燃烧质量不变 C. 铁钉生锈后质量增加 D. 水结冰质量不变
下列说法,你认为是否遵守质量守恒定律
A. 打开盛酒精的瓶盖,酒精质量变小. ( )
B. 镁带燃烧后,固体的质量增加. ( )
C. 澄清的石灰水露置在空气中变重. ( )
D. 蜡烛燃烧后,其质量变小. ( )
练习
红磷在密闭容器(含有空气)内燃烧,容器内有关的量随时间变化关系的图象正确的是
原子种类
物质种类
原子个数
元素种类
时间
时间
时间
时间
A
B
C
D
练习
推测一些物质的组成或化学式
进行有关计算
……
小结
木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的反应
可以用文字表示为
:
二、化学方程式
用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。
12
16
×
2
32
44
:
:
:
:
12
化学方程式的读法
（1）宏观读法：碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
（2）数量读法：每12份质量的碳跟32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳
（3）微观读法：每1个碳原子和1个氧分子反应生成1个二氧化碳分子
36 4 32
①表示水在通电的条件下反应生成氢气和氧气。
③表示每2个水分子在通电的条件下能反应生成2个氢分子和1个氧分子。
②表示每36份质量的水分解能生成4份质量的氢气和32份质量的氧气。
1、用化学式表示化学反应的式子，叫做化学方程式。
2、化学方程式表明了:
①反应物、生成物和反应条件；
②参加反应的各微粒之间的数量关系；
③表示各物质之间的质量关系，即各物质之间的质量比,通过相对分子质量（或相对原子质量）来表示。
从物质种类、质量和反应条件等方面考虑，下列反应的化学方程式能提供给你哪些信息？
S+O2 SO2
Fe+CuSO4 Cu + FeSO4
CuO+H2 Cu+H2O
点燃
△
根据化学方程式
4
P+ 5O
2
2P
2
O
5
回答下列问题：
1
、这个化学方程式怎么读？
2
、参加反应的各物质的质量比是多少；
3
、参加反应的各粒子的相对数量。
点燃
再见