课题1质量守恒定律.ppt

第五单元 课题一 质量守恒定律 分子 原子 新分子 新物质 分成 重新组合 聚集成 想一想： 化学变化的实质是什么？ 一、提出问题： 化学变化中各物质的质量是否发生改变呢？ 增加了？ 减少了？ 不变？ 链接 请注意观察以下实验的现象，讨论实验结果： 1、红磷在锥形瓶中燃烧 现象： 大量白烟，放出大量热，气球鼓起后瘪 掉 ,天平仍保持平衡 文字表达式 ： 磷 +氧气 点燃 五氧化二磷 红磷燃烧前后的质量测定 进 行 实 验 密闭体系 1、 锥形瓶底部为何 要铺细 砂？ 2、 玻璃管有何作用？ 3、 气球有何 变化？为 何有此现象？ 4、 能否将玻璃管换 成玻璃棒，一端不系 气球？ 细砂 玻璃管 气球 红磷 （防止集气瓶底炸裂） （引燃白磷） （气球鼓起后瘪掉。气体热 胀冷缩） （不能，由于气压过大，瓶塞易被冲出） 1、锥形瓶底部为何要铺细纱？ 2、玻璃管有何作用？ 3、气球有何 变化？为何有此现象？ 4、能否将玻璃管换成玻璃棒，一端不 系气球？ 实验 1小结： m1 m2 冷却后称量锥形瓶内物质的总质量： = 磷 + 氧气 点燃 五氧化二磷 白磷燃烧前后质量的测定 【实验器材】托盘天平（及砝码）、锥形瓶、 玻璃棒、气球 【设计实验】 在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一粒火柴头大小的白 磷。 在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃管，在其上端系牢 一个小气球，并使玻璃管下端能与白磷接触。 将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡。 取下锥形瓶，将橡皮塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼 烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞进，并将白磷引燃。 待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，观察天平是否 平衡。 【 实验现象 】 白磷燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热 。天平平衡。 【 实验结论 】 反应前各物质的总质量反应后各物质的总 质量。 一 实验成功的关键：装置的气密性要良好。 二 玻璃管下端与白磷接触的目的：点燃白磷。 三 气球的作用：盛装锥形瓶里受热膨胀的空气和五氧化 二磷，避免因锥形瓶内压强过大把瓶子弹开。 四 没有安装气球的后果：橡皮塞被弹开或炸裂锥形瓶。 五 锥形瓶底部不铺上细沙的后果：锥形瓶炸裂。 2、铁与硫酸铜溶液反应 请注意观察以下实验现象，讨论实验结果： 实验 2小结： 铁 +硫酸铜 铜 +硫酸亚铁 M1 M2 将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察到的现象： 铁钉表面变成红色，溶液颜色变浅 称量烧杯中物质的总质量： 铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定 【实验器材】托盘天平（及砝码）、烧杯。 【设计实验】 在 100mL烧杯中加入 30mL稀硫酸 铜溶液，将几根铁钉用砂纸打磨干净，将盛有硫酸 铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记 录所称的质量 m1。 将铁钉浸到硫酸铜溶液中。待反应一段时间后溶 液颜色改变时，将盛有硫酸铜溶液和铁钉的烧杯放 在托盘天平上称量，记录所称的质量 m2。比较反应 前后的质量。 【 实验现象 】 铁钉表面附着一层红色物质，溶液由 蓝色逐渐变成浅绿色。 【 实验结论 】 m1 m2。 反应前各物质的总质量反应后各物质的总质量。 【 化学方程式 】 Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 一 该装置不用密封，因为参加反应和生成的物 质中没有气体。 实验方案 方案一 方案二 实验现象 反应前后 各物质质 量总和 分析 相等 白磷燃烧，产生 大量白烟；气球 先膨胀后缩小 铁钉表面覆盖一层 红色物质，溶液由 蓝色变成浅绿色 相等 P+O2 P2O5 点燃 质量总和 质量总和 质量总和 质量总和 Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 通过实验我们能得到什么结论？ 无数实验证明： 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。这个规律叫做质量守恒 定律。 反应物 生成物 反应物质的 质量总 和 生成物的质量总和 资料链接： 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 ) 失败 成功 实验 5 1： 实验 5 2： 镁 +氧气 氧化镁 点燃 完全燃烧后称量留下固体的质 量比反应前镁带的质量还要轻， 为什么？ 在实验中，稀盐酸和碳酸 钠反应有气泡生成，反应前后物 质的总质量为什么不相等呢？ 实验 5 1： 在开放容器中 ： 盐酸 + 碳酸钠 氯化钠 + 水 +二氧化碳 M1 M2 气体 在 密闭容器 中： 盐酸 + 碳酸钠 氯化钠 + 水 +二氧化碳 M1 = M2 实验 5 2： 现象：镁条燃烧，发出耀眼的白光，产生白 烟，有白色固体生成。 天平不平衡，指针偏向砝码一边。 原因： 1、坩埚钳上残留一部分氧化镁。 2、实验过程中随白烟跑走一部分氧化镁。 = 镁 + 氧气 氧化镁 M1 M2 若在密闭容器 中进行试验： 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 。 质量守恒定律 概念要点 : 2、 参加化学反应的各物质的质量总和并 不是 各物质 的 任意 质量之和，不参加反应的物质的质量不能计算 在内。 1、 “总和 ”意味着把 各种状态 的反应物和生成物都算在 内。如 沉淀 、 肉眼看不见的 气体 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 、反应物的 分子个数 守恒 。 波义耳的实验在反应 后测得生成物的质量增加 了 ， 为什么质量会增加 ？ 讨论一下？ 凡是有 气体参加或有气体生成 的化 学反应，可以在 密闭容器 中进行，防止 反应系统内物质与环境物质之间的物质 交换，否则反应后剩余物质质量会增大 或减小。 但这并不是违反质量守恒定律，反而是体现了 质量守恒定律 我们知道了： 水的电解 : 守恒原因：化学反应前后原子的 、 和 没 有改变。 质量守恒定律的本质是，化学反应前后； 1、宏观；物质的总质量不变，元素的质量和 元素的种类不变。 2、微观；原子的种类、数目，质量都不变 种类 数目 质量 你来分析： 氢气在氧气中燃烧生成水，微观解释。 分子 数目 变了 吗？ 化学反应前后 可能改变 原子数目 原子质量 原子种类 微观 元素质量 元素种类 不 变 物质的种类 分子的种类 改变 宏观 可能 改变 分子数目 物质的总质量 质量守恒定律的适用范围 是什么？学了该定律，对我们 有什么用？ 质量守恒定律适用于 一切化学反应。 可运用定律 1. 进行有关的计算 2. 推测一些物质的组成 3. 解释一些实验事实 质 量 守 恒 定 律 的 小 结 小结： 在化学反应中有 五不变、两改变、两个可能改变 1、反应物、生成物质量总和不变； 2、元素种类不变 3、原子种类不变 4、原子数目不变 5、原子质量不变 五不变 1、物质的种类 2、分子的种类 两改变 1、化学反应前后分子的数目 2、 化学反应前后元素的化合价 两个可能改变 学 生 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 D 2、请用质量守恒定律解释能否点石成金？ 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变， 石头中没有金元素，所以不能点石成金。 3、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 。 CO2 第 二 课 时 化 学 方 程 式 1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 A 2已知某两种物质在光照条件下能发生化学反应，其微 观示意图如下： （说明：一种小球代表一种原子） 则下列说法正确的是 A图示中的反应物都是单质 B图示中共有 4种分子 C该反应属于分解反应 D该图示不符合质量守恒定律 B 课堂练习 : 1、在化学反应中为什么会质量守恒呢？ 在一切化学反应中，反应前后 没 有改变， 没有增减， 也没 有变化，所以化学反应前后各物质质量总和必 然相等。 2、从化学反应的过程可以看出，质量守恒定律 可以理解为“六个不变”、“两个一定 变”“一个可能变”： “ 六个不变”： 、 、 （宏观） 、 、 （微观） “两个一定变” （宏观） （微观） “一个可能变” （微观） 原子的种类 原子数目 原子质量 物质总质量 元素种类 各元素质量 原子种类 原子数目 原子质量 物质的种类 分子的种类 分子数目 所以，氧化镁的质量要比镁条的质量大 1、根据质量守恒定律解释：镁条在空气中燃烧后， 生成物的质量比原来镁条的质量要大 答： 镁在空气中和氧气反应 , 生成物氧化镁的质量应等于反应物镁条与氧气的 质量之和。 1、解释现象： 2、高锰酸钾受热分解后，剩余固体质量减少了 答 :参加反应的高锰酸钾的质量应等于生成锰酸钾 , 二氧化锰 ,氧气的总质量 ， 由于生成的氧气扩散了，所以剩余固体的质量比 原反应物的质量小 40 2、求物质的质量 物质的总质量不变 (1)24克镁与 16克氧气恰好完全反应。则生成氧 化镁的质量为 克 (2)反应 A+B=C+D中，已知 2克 A和 5克 B参加了反应， 生成了 4克 C，则有 _克 D生成。 3 B （ 3）现有 m g KClO3跟 2 g MnO2混合加热，完全 反应后剩余固体物质的质量是 n g，则生成氧气的 质量是（ ） A m-n B m+2-n C m+2+n D n-2 （ 4）化学反应 A+B=C中， 3 g A和足量 B反应， 可得 11 g C。如有 12 g A，能和 _g B完全 反应。 32 3、求物质的组成元素 (1) 酒精在 氧气 中燃烧生成二氧化碳和水，推断出 酒精中肯定会有 元素可能会有 _元素 . C， H O 元素的种类不变 (2) 化工厂通过电解食盐（ NaCl）水制取一些化学工业的 基本原料，此反应物中不可能有的物质是（ ） A、 NaOH B、 H2SO4 C、 H2 D、 Cl2 B 4、求物质的化学式 原子的种类和个数都不变 (1) O2+2SO2=2X, X的化学式为 _ SO3 （ 2）在 X2+3Y2=2Z中， Z的化学式应是 。 （ 3）在 X+2O2 =CO2+2H2O中， X的化学式为 。 XY3 CH4 1、（ ）镁带在密闭的容器内加热，下图能正 确表示坩埚及其所盛物质总质量的变化关系 的是 符合质量守恒定律，反应前后物质 的总质量保持不变。 C 补充练习 2在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物 质，一定条件下充分反应，测得反应前后各 物质的质量如下表： 请根据质量守恒定律判断 x的值（ ） A 50 B 40 C 10 D 70 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量 (g) 20 50 80 30 反应后的质量 (g) 0 100 10 X D 3在一密闭容器内放置一定量的甲、乙、丙、 丁四种物质，让其在一定条件下充分反应，反应 前后它们的质量变化如下表： 则该密闭容器中发生的化学反应类型为（ ） A化合反应 B分解反应 C置换反应 D复分解反应 物质 甲 乙 丙 丁 反应前 质量 /g 4 2 58 5 反应后 质量 /g 待测 27 0 19 B 23 反应物减少， 生成物增多 +19 +25 -58 +14 4、如图表示在一定条件下发生的某化学反应， 则下列说法正确的是 A该反应属于化合反应 B该反应不符合质量守恒定律 C该反应前后元素的种类发生了改变 D两种反应物均为化合物 A “ 多变一”的反 应 任何化学反应都符合质 量守恒定律 不变 单质 单质 化合物 5、用“ ”和“ ”代表两种不同的单质分子， 它们在一定条件下能发生化学反应，反应前后 的模拟模型如下图所示，下列说法正确的是 ( ) A.参加反应的“ ”和“ ”分子的个数比是 2 1 B.该反应是化合反应 C.该反应有 2种生成物 D.每个生成物分子由 3个原子构成 + 反应前 反应后 B 6： 2=3： 1 4个 1种 6、“尾气催化转换器”将汽车尾气中的有毒气 体转变为无毒气体。其微观过程如下图所示， 其中不同的圆球代表不同的原子。下列说法中 正确的是： A生成物全部是化合物 B参加反应的两种分子个数比为 3 2 C反应后分子个数变少了 D反应后原子个数变少了 C 2： 2=1： 1 质量守恒定律：前后原子的种类、 全数保持不变。 3、 对质量守恒定律的正确理解是（ ） A参加反应的各种物质的质量不变 B化学反应前后各物质的质量不变 C化学反应前的各物质质量总和等于反 应后生成的各物质质量总和 D参加化学反应的各物质质量总和与反 应后生成的各物质质量总和相等 D 参加 反应物的质量越来越少 反应物越来越少 ,生成物越来越多 4、密闭容器中加热蔗糖产生炭黑和水实验说明 （ ） A、蔗糖是由 炭黑和水组成的纯净物 B、蔗糖是由 炭黑和水组成的混合物 C、蔗糖分子是由碳元素和水构成的 D、蔗糖是由碳元素、氢元素和氧元素组成的 D D 4、在化学反应 2XY2+Y2=2Z中 Z的化 学式为（ ） A、 X2Y3 B、 XY3 C、 X2Y6 D、 X2Y4 3、已知石蜡是蜡烛的主要成分，蜡烛在 空气中完全燃烧后的产物是 CO2和 H2O， 判断石蜡中一定含有 _元素，可 能含有 _元素。 C、 H O B 小结 小结 质 量 守 恒 定 律 质 量 守 恒 定 律 内容 内容 原因 原因 应用 应用 参加化学反应的各物质 生成的各物质的质量总和 的质量总和等于反应后 原子数目没有增减 原子种类没有改变 原子质量没有变化 推测一些物质的组成 进行有关的计算 解释一些实验事实 化 学 方 程 式 第 二 课 时 化 学 方 程 式 思考： 怎样用一个式子来表示化学反应呢？ 如：木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳 点燃 碳 + 氧气 二氧化碳 该式子确实能表示反应物、生成物及反应条件；但 书写 不方便 、国际上也 不通用 且 不能体现质量守恒 定律 。 1、化学方程式 用 化学式 来表示 化学反应 的 式子 。 化 学 方 程 式 点燃 碳 + 氧气 二氧化碳 文字表达式： 化学方程式： C + O2 CO2 点燃 和 反应条件 生成 如： 3Fe + 2O2 Fe3O4 点燃 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 2NaOH + CuSO4 Na2SO4 + Cu(OH)2 化 学 方 程 式 2、化学方程式表示的意义： 意 义 C + O2 CO2 点燃 表示反应物 .生成物及反 应条件 反应物： C、 O2。生成物： CO2。条件：点燃 质量比 （即各物质的相对 分子质量与化学式前的计量 数的乘积之比） C + O2 CO2 点燃 12 ： 16 2 ： 12 16 2 12 ： 32 ： 44 粒子个数比 C + O2 CO2 点燃 1 ： 1 ： 1 化 学 方 程 式 C + O2 CO2 点燃 3、化学方程式的读法： （ 1） 碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳。 （ 2） 每 12份质量的碳和 32份质量的氧气完全反应 生成 44份质量的二氧化碳。 （ 3） 每 1个硫原子和 1个氧分子反应生成 1个二氧化 硫分子。 课本 P94讨论 化 学 方 程 式 学完本课题你应该知道 1、质量守恒定律是指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。 2、化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物） 的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。在化 学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减， 原子的质量也没有改变。 3、化学方程式提供的信息包括： 哪些物质参加反应（反应物）；通过什么条件反应； 反应生成了哪些物质（生成物）； 参加反应的各粒子的相对数量； 反应前后质量守恒，等等。 谁能回答？ 1.镁条在空气中燃烧后质量增加了 2.水电解后质量减轻了 3.二氧化碳通入澄清石灰水中，石灰水 变浑浊了 上述几个反应都遵守质量守恒定律吗？ 质量守恒定律的微观解释： 原子种类不变 原子数目不变 原子质量不变 元素的种类不变 所以质量守恒 微观 宏观 1.镁条在空气中燃烧生成氧化镁 2.镁条氧气 点 燃 氧化镁 3.Mg O2 MgO 点 燃 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 : 碳 点燃 二氧化碳+ 氧气 “ 和 ” “ 反应条件 ” “ 生成 ” 反应物 生成物 写起来很麻烦 , 怎么办 ? C CO2 O2 点燃 12 : 16 2 : 12 16 2 12 : 32 : 44 量的含义： 1、每 12份质量的碳 跟 32份质量的氧气完全反应 生成 44份质量的二氧化碳 这是什么式子 ?它可以提供 哪些信息 ?它怎么读呢 ? 质的含义：碳和氧气在点燃条件下 反应生成二氧化碳 2、每一个 碳原子 和一个 氧分子 反应， 生成一 个二氧 化碳分 子 化 学 方 程 式 练习 从 2H2O=2H2+O2中你知道什么？ a水在通电条件下生成水 ; b.每 36份质量的水完全反应生成 32份质量的 氧气和 4份质量的氢气 ; c.每 2个水分子反应生成 2个氢分子和 1个氧分 子。 说说下列化学式的含义 反馈练习： 写出下列化学反应的方程式： 1.实验室用过氧化氢制取氧气 2.电解水 3.铝在氧气中燃烧 4.氢气燃烧生成水