2020年初中化学同步讲义专题5.1 质量守恒定律

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1、 第第五五单元单元 化学方程式化学方程式 课题课题 1 质量守恒定律质量守恒定律 一、质量守恒定律的发展史一、质量守恒定律的发展史 1波义耳波义耳 1673 年，英国化学家波义耳在敞口容器中加热金属，结果发现反应后质量增加了，他认为化学反应前 后物质总质量不相等。 2罗蒙诺索夫罗蒙诺索夫 经过大量的实验之后，1756 年，俄国化学家罗蒙诺索夫得到了这样一个结论：“参加反应的全部物质的 重量，等于全部反应产物的重量。”这就是今天我们所熟知的，作为化学科学基石的质量守恒定律。实际上， 早在 1748 年 2 月 16 日，在罗蒙诺索夫写给彼得堡科学院院士列昂纳德欧拉的信中就曾经写道：“自然界 所发

2、生的一切变化，都是这样的：一种东西失去多少，另一种东西就获得多少。因此，如果某个物体增加 了若干物质，另一物体必然有若干物质消失。 3拉瓦锡拉瓦锡 1774年，法国化学家拉瓦锡用精确的_实验研究了氧化汞的分解和合成时，却发现化学反应前 后各物质的总质量相等。他使其他物质发生化学反应，也得到相同的结论：化学反应在发生前后，参加反 应的各物质质量和（总质量）是不变的。即拉瓦锡用实验的方法验证了质量守恒定律。拉瓦锡用_ 的方法还得到空气是由氮气和氧气组成的。 二、质量守二、质量守恒定律恒定律 1定义定义 参加化学反应的_，等于反应后 _。这个规律叫做质量守恒定律。 2质量守恒定律质量守恒定律的两个实

3、验的两个实验 （1）红磷燃烧实验 结论：红磷燃烧前后，物质的总质量不变。 实验小结： 实验成功的关键：装置的_要良好。 玻璃管下端与红磷接触的目的：点燃红磷。 气球的作用：如不安装气球，则橡皮塞会被膨胀的气体冲起或导致锥形瓶炸裂。 锥形瓶底部不铺上细沙的后果：锥形瓶_。 （2）铁钉跟硫酸铜溶液反应 实验现象：铁钉表面附着一层_物质，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。将烧杯放回托盘后，天平 保持平衡。 结论：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。 3质量守恒定律质量守恒定律微观分析微观分析 （1）水分解成氢气和氧气的示意图 m（参加反应的水）= m（氢气）+ m（氧气） 反应

4、前后 没有改变， 没有 增减， 也没有变化。 （2）从原子、分子观点分析质量守恒定律 从原子、分子观点来看，化学反应的过程，就是反应物的分子分解成_，_重新 组合转变成_的过程。在一切化学反应中，反应前后原子的_、_和 _没有改变，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 （3）化学反应的五个不变 反应物和生成物的_不变。 元素的_不变。 原子的种类不变。 原子的数目不变。 原子的质量不变。 （4）化学反应的两个一定改变 宏观：物质的_一定改变。 微观：_的种类一定改变。 （5）化学反应中可能的改变 分子总数可能改变。 三、化学方程式三、化学方程式 1定义定义 用_来表示化学反应的式子，叫做

5、化学方程式。 来源:Zxxk.Com 2表示的意义表示的意义 （1）质的意义：表示了化学反应中的反应物和生成物。 （2）量的意义：表示了参加反应的物质种类以及各物质之间的质量关系，即各物质之间的 。 （3）粒子的意义：表示了反应物和生成物的粒子数的关系，即粒子的 。 （4）反应条件：表明了该化学反应进行的_。 以 4P +5O22P2O5为例： 表示反应物是磷和氧气； 表示生成物是五氧化二磷； 表示反应条件是点燃； 表示物质的微粒个数关系。 即 4 个磷原子和 5 个氧分子发生反应生成 2 个五氧化二磷分子。 表示各物质间的质量关系。 即 124 份质量的磷和 160 份质量的氧气恰好完全反应

6、生成 284 份质量的五氧化二磷 4P + 5O2 2P2O5 4 31 5 32 2 142 注意：（1）描述各物质间的质量关系时，注意要用化学式前的系数（也叫化学计量数） 该化学式的相对 分子质量（如果该物质是由原子直接构成的，比如上述反应中的磷 P，那该化学式的相对分子质量就等于该 原子的相对原子质量） 。 （2）“份质量”包括所有的质量单位，化学中常用的质量单位是“克”。 3化学方程式的读法化学方程式的读法 以木炭和氧气的反应为例： （1）按质的方面读： 。 （2）按量的方面读： 。 （3）按粒子的方面： 。 来源:学#科#网 【答案】一、3定量 定量 二、1各物质质量的总和 生成的各

7、物质质量的总和 2 （1）气密性 炸裂 （2）红色 2 （1）原子种类 氢、氧原子数目 氢、氧原子质量 （2）原子 原子 分子 种类 数目 质量 （3）总质量 种类 （4）种类 分子 三、1化学式 2 （2）质量比 （3）个数比 （4）条件 3 （1）碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳 （2）每 12 份质量的碳和 32 份质量的氧气在点燃条件下反应生成 44 份质量的二氧化碳 （3）每 1 个碳原子和 1 个氧分子发生反应生成 1 个二氧化碳分子 一、质量守恒定律一、质量守恒定律 1概念概念 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适用范围适用范围 （1）质

8、量守恒定律应用于化学变化，不能应用于物理变化。 （2）质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。 （3）化学反应中，各反应物之间要按一定的质量比相互作用，因此参加反应的各物质的质量总和不是任意 比例的反应物质量的简单加和。 （4）不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。 3应用应用 （1）求某个反应物或生成物的质量；计算时要考虑是否有气体参加反应，或者生成物中是否有气体，气体 的质量不能遗漏。 来源:学&科&网 （2）推断反应物或生成物的组成（化学式） 。 （3）判断反应物是否全部参加了反应。 4实验探究实验探究 探究质量守恒定律时，若有气体参与或生成应在密闭容

9、器中，比较变化前后的质量。若无气态物质参与， 可在敞口容器中进行。 典例典例 1 下列现象不宜 用质量守恒定律解释的是 A镁片投入稀盐酸中质量减小 B细铜丝在酒精灯火焰上灼烧后质量增大 C水汽化变成质量相同的水蒸气 D蜡烛在燃烧过程质量不断减小 【解析】质量守恒定律适合于任何的化学变化，A、B、D 都是化学变化，C 是物理变化，故 C 不宜用质量 守恒定律解释，故选 C。 【答案】C 二、二、托盘天平的使用托盘天平的使用 1步骤：调零、放纸片、左物右码、读数、复位。 2使用托盘天平时，要做到： （1）左物右码：添加砝码要用镊子不能用手直接拿砝码，并先大后小；称量完毕，砝码要放回砝码盒，游 码要

10、回零。 左盘质量=右盘质量+游码质量，即：药品的质量=砝码读数+游码读数。 若左右放颠倒了，药品的质量=砝码读数游码读数，测得数据偏高。 （2）任何药品都不能直接放在盘中称量，干燥固体可放在纸上称量，易潮解药品要放在（烧杯或表面皿等） 玻璃器皿中称量。 注意：注意： 天平不能称量热的物体。 称量一定质量的药品应先放砝码，再移动游码，最后放药品。 称量未知质量的药品则应先放药品，再放砝码，最后移动游码。 托盘天平只能用于粗略的称量，能称准到 0.1 克。 典例典例 2 托盘天平是科学实验中常用的仪器。下列关于其使用的说法中不正确的是 A称量物体前首先应估计被测物体的质量，以免超过量程 B不管桌面

11、是否水平，只要调平横梁就可以称量 C称量时，向右移动游码，相当于向右盘加砝码 D不能把化学药品直接放在托盘称量 【解析】A、称量物品时，首先要估计被测物体的质量，以免超过量程，若在量程内，添加砝码应从估计称 量物的最大值加起，逐步减小，通过加减砝码并移动标尺上的游码，直至指针再次对准中央刻度线，正确； B、使用托盘天平时，必须放在水平桌面上，否则有误差，错误；C、称量时，左托盘放称量物，右托盘放 砝码，使用游码时，游码从零刻度向右移动，相当于向杠杆的右端加东西，即相当于向右盘加砝码，正确； D、称量干燥的固体药品时，应在两个托盘上各放一张相同质量的纸，然后把药品放在纸上称量；称量腐蚀 性强或易

12、潮解的物质时，应将药品放在玻璃器皿，如烧杯中。故选 B。 【答案】B 1双氧水制取氧气前后，发生改变的是 A元素种类 B分子种类 C原子种类 D原子的质量 2 （2018广州天河区一模）某矿石样本含有如图所示的四种元素，该矿石中可能含有的物质是 ASiO2 BCaCl2 CH2O DFeS 3某同学用托盘天平称量烧杯的质量，天平平衡后的状态如图所示，该同学称量的烧杯的实际质量为 A16.7 g B16.8 g C13.3 g D17.8 g 4根据化学方程式不能获得该反应的信息是 A化学反应的快慢 B生成物 C反应条件 D反应物 5下列对质量守恒定律的理解错误的是 A质量守恒定律只适用于化学反

13、应，不适用于物理变化 B质量守恒定律研究的内容仅是指“质量”，不能推广到其它物理量 C质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系，与微观过程无关 D蜡烛燃烧后，质量虽然减轻但符合质量守恒定律 6 （2018深圳宝安区一模）下列变化中，不能用质量守恒定律解释的是 A蜡烛燃烧后逐渐变短 B波义耳在敞口容器中加热水银，反应后质量增大 C酒精敞口放置一段时间后质量减小 D煤燃烧后变成煤灰，煤灰的质量比煤的质量小 7关于 CH4（甲烷）+2O2CO2+ 2H2O 的读法不正确的是 A甲烷与氧气在点燃的条件下生成水 B每 1 个甲烷分子与 2 个氧分子完全反应，生成 1 个二氧化碳分子和 2 个水

14、分子 C常温下，每 1 体积的甲烷与 2 体积的氧气完全反应，生成 2 体积的水 D每 16 份质量的氧气与 64 份质量的氧气完全反应，生成 36 份质量的水 8一位同学要用托盘天平称量 15 克食盐，在称量时发现指针向右偏转，这时他应该 A增加药品 B加砝码或移游码 C调节天平的平衡螺母 D减少药品 9 （2018上海虹口区二模）高氯酸铵（NH4ClO4）是一种火箭推进剂，当它发生分解反应时，不可能生成 的物质是 AO2 BN2 CCl2 DCO2 10 以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段， 请你参与探究并帮忙填写空格 （包括表中的空格） 。 【提出问题】化学反应前后各物质的

15、质量总和是否相等？ 【查阅资料】氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体 【猜想与假设】 猜想 1：不相等； 猜想 2：相等。 【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。 甲组 乙组 实验方案 （反 应后略） 实验现象 有气泡产生，天平指针向右偏转 _， 天平指针没有偏转 结论 猜想 1 正确，反应的化学方程式为 _ 来 源:学科网 猜想 2 正确 【反思评价】究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体溢出，导致指针向右偏转。得到 启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在 _中进行。 【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行

16、了如下三种改进，你认为最佳装置是（填序号）_， 从另外两种装置中任选一种指出其不足：_ _。 【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究，均得出猜想 2 正确。进一步 来源:学|科|网 Z|X|X|K 分析发现，反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变，最终得出结论： _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。 【解释应用】 解释：化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变，所以质量守恒。 应用：某固体物质受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，则该固体物质一定由 _种元素组成。 112018河南过氧化钠（Na2O2）可作呼吸面具中氧气的来源，

17、它与二氧化碳反应后的生成物为 ANa2CO3和 H2 BNa2O 和 O2 CNaOH 和 O2 DNa2CO3和 O2 122017 衢州质量守恒定律是自然界基本的规律之一。下列装置及实验（天平未画出）能用来验证质量 守恒定律的是 A B C D 132018昆明在一密闭容器中加入 a、b、c、d 四种物质，测得反应前后各物质的质量如下表。 物质 a b c d 反应前的质量/g 40 40 10 32 反应后的质量/g 12 x 10 0 下列说法正确的是 Ax 等于 90 Bb 可能是单质 Cc 一定是催化剂 D参加反应的 a 与 d 的质量比为 78 1 【答案】B 2 【答案】A 【

18、解析】根据质量守恒定律和题中信息知，该矿石中可能含有的物质是 SiO2。故选 A。 3 【答案】C 【解析】天平称量的问题，先看图中称量方式是否是左物右码，如果不是，质量为砝码减游码，再据图 读数。图中称量方式是左码右物，所称物品质量为砝码-游码，再据图读数，砝码 10、5 共 15 g，游码 1.7 g，所以烧杯质量为 10 g +5 g -1.7 g =13.3 g。 4 【答案】A 【解析】A、由化学方程式，无法确定化学反应的快慢，符合题意；B、由化学方程式，“”左边的是反 应物，右边的是生成物，能获取生成物的信息，不符合题意；C、由化学方程式，可以看出反应发生所 需要的条件，不符合题意

19、；D、由化学方程式，“”左边的是反应物，右边的是生成物，能获取反成物的 信息，不符合题意。故选 A。 5 【答案】C 【解析】A、质量守恒定律只适用于化学反应，不适用于物理变化，正确；B、质量守恒定律研究的内容 仅是指“质量”，不能推广到体积、密度等其它物理量，正确；C、质量守恒定律揭示了化学变化中宏观 物质之间的质量关系，但其质量守恒的原因却是由于反应前后原子的种类、数目和质量不变，错误；D、 蜡烛燃烧后质量减轻，是因为燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中，仍然遵循质量守恒定律，正 确。故选 C。 6 【答案】C 7 【答案】C 【解析】A、由 CH4+2O2CO2+ 2H2O 可知，反应

20、的实质是甲烷和氧气在点燃条件下反应生成水和 二氧化碳，正确；B、由 CH4+2O2CO2+2H2O 可知，反应的微观意义是每 1 个甲烷分子和 2 个氧 分子在点燃条件下发生反应， 生成 1 个二氧化碳分子和 2 个水分子， 正确； C、 由 CH4+2O2CO2+ 2H2O 可知，每 2 体积的氧气与 1 体积的甲烷完全反应，但是由于水常温下是液体，所以没法谈体积， 错误；D、由 CH4+2O2CO2+2H2O 可知，反应量的意义是每 16 份质量的甲烷跟 64 份质量的氧气 在点燃的条件下完全反应生成 44 份质量的二氧化碳和 36 份质量的水，正确。故选 C。学科网 8 【答案】A 点睛

21、：点睛：看清实验目的：是称一定质量的药品，还是称一定药品的质量，目的不同，所采取的措施也不同。 9 【答案】D 【解析】由质量守恒定律：化学反应前后元素不变；高氯酸铵的化学式 NH4ClO4，该物质由 N、H、O、 Cl 四种元素组成，其组成中不含 C 元素；根据化学变化前后元素种类不变，而分解反应的反应物只有一 种，则可判断高氯酸铵分解不可能产生由 C、O 元素组成的 CO2。故选 D。 点睛：点睛：质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成各物质的质量总和。从微 观来说，该定律成立的原因是：“在化学反应前后，原子的种类、数目和质量三不变”。该定律的含义是： “宏观上的反

22、应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量和微观上的原子的种类、原子的数目、原 子的质量不变六不变”。学科#网 10 【答案】 【实验探究】Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2 铁钉表面有红色物质析出，溶液颜色发生改变 【反思评价】密闭容器 【优化装置】B A 装置实验中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所 受空气浮力增大，因此反应后天平不能平衡或 C 装置是个密闭体系，碳酸钠粉末与盐酸反应太快，橡 皮塞易弹出 【得出结论】参加化学反应 【解释应用】四 【解析】 【实验探究】碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，根据质量守恒定律，参加反应的 碳酸钠与氯化氢

23、的质量和等于生成的氯化钠、水和二氧化碳的质量和，因有二氧化碳气体溢出，故反 应 后 总 质 量 比 反 应 前 总 质 量 减 少 ， 观 察 到 天 平 不 平 衡 ； 反 应 的 方 程 式 为 Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2。 铁与硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜，故铁钉表面有红色物质 析出，溶液颜色发生改变，天平指针没有偏转。 【反思评价】通过讨论，同学们发现甲组中有气体溢出，导致指针向右偏转。得到启示：在探究化学 反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在密闭中进行。 【优化装置】最佳装置是 B，该装置中生成的二氧化碳气体又被氢氧化钠溶液吸收，

24、反应装置既保持了 密闭，又没有改变容器的体积，即空气的浮力前后保持一致。A 同学实验中碳酸钠与盐酸反应生成二 氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所受空气浮力增大，因此反应后天平不能平衡；C 中碳酸钠粉 末与盐酸反应太快，橡皮塞易弹出，气体逸出，无 法验证质量守恒定律。 【得出结论】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。 【解释应用】因为化学反应前后元素的种类不变，氧化铜、二氧化碳和水含有铜、碳、氧、氢四种元 素，所以该化合物中也会含有这四种元素。 点睛：点睛：要验证质量守恒定律需根据反应物的状态和产物的状态选择敞口或密闭装置，若有气体参加或 生成的反应需在密闭容器中

25、进行。该题是对质量守恒定律的知识应用题，解题的关键是利用了反应前 后元素的种类不会改变的知识。 11 【答案】D 【解析】由题中信息及质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变。过氧化钠与二氧化碳反应生成氧 气与另一种物质，另一种物质中必定含有钠元素和碳元素。故选 D。 12 【答案】A 点睛：点睛：验证质量守恒定律的实验时，选用药品和装置应考虑：只有质量没有变化的化学变化才能直 接用于验证质量守恒；如果反应物中有气体参加反应，或生成物中有气体生成，应该选用密闭装置。 13 【答案】D 【解析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成各物 质的质量总和；另外

26、还能推出反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量。则 x=40+40+32+1012 10=100，故 a、d 为反应物，b 为生成物，该反应为化合反应；c 的质量不变，可能为催化剂。A、有 上述分析可知 x=100，错误；B、b 由 a、d 中的元素组成，故 b 为化合物，错误；C、c 的质量不变， 可能为催化剂，错误；D、参加反应的 a 与 d 的质量比为（4012）32=78，正确。故选 D。 将烧杯中搅拌均匀的蛋液倒进装有少许浓硫酸的瓷盘里，瓷盘只是普通的瓷盘，当向盘里注入少许清 水时，盘子里有热气出现，蛋液开始凝固，用玻璃棒轻轻搅动，蛋液进一步凝固。几分钟之后，一盘诱人 的煎鸡蛋就出

27、现了。这是因为浓硫酸遇水产生大量的热，这些热量将鸡蛋“煎”熟了。 分别拿出两个外观相同且杯口都用玻璃片盖住的无色玻璃杯，这两个玻璃杯里事先分别滴入了少许浓 氨水和少许浓盐酸，快速将其中一个杯子倒扣在另一个杯子上面，然后抽掉两个杯口之间的玻璃片，两个 杯子里顿时浓烟滚滚。因为抽掉玻璃片后挥发出的氯化氢与氨气在空气中接触，立即反应生成了白色固体 氯化铵。 南瓜含有的果胶有很好的吸附性，能消除体内的有害物质，如铅、汞和放射性元素等；南瓜含有丰富 的钴元素，钴元素能增强人体的新陈代谢，促进造血功能，是人体胰岛细胞所必需的微量元素，对防治糖 尿病、降低血糖有特殊的疗效；另外，南瓜中含有的甘露糖醇，甜度约为蔗糖的 57%72%，这使得南瓜具 有清凉的甜味。