第五單元 化學(xué)方程式 ?課題1 質(zhì)量守恒定律（講學(xué)）
課標(biāo)定位
-
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律，了解常見化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系
-
從微觀角度認(rèn)識(shí)在一切化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目沒有增減。
知識(shí)梳理
核心知識(shí)歸納
1.認(rèn)識(shí)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)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。這個(gè)規(guī)律叫做質(zhì)量守恒定律。
2.從微觀角度認(rèn)識(shí)在化學(xué)反應(yīng)中原子的種類和數(shù)目不會(huì)發(fā)生改變,原子的質(zhì)量也沒有改變。
3.?正確書寫簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式,了解化學(xué)方程式的意義和讀法,特別是各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系。
知識(shí)點(diǎn)一、質(zhì)量守恒定律的探究與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
知識(shí)在線
提出問(wèn)題?當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并生成新物質(zhì)時(shí),反應(yīng)物的質(zhì)量總和跟生成物的質(zhì)量總和相比較,存在什么關(guān)系?
假設(shè)猜想?
[猜想一] 反應(yīng)物的質(zhì)量總和大于生成物的質(zhì)量總和。
[猜想二] 反應(yīng)物的質(zhì)量總和小于生成物的質(zhì)量總和。
[猜想三] 反應(yīng)物的質(zhì)量總和等于生成物的質(zhì)量總和。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)探究?
[思考] 1.此實(shí)驗(yàn)中探究的質(zhì)量關(guān)系是物理變化過(guò)程中的還是化學(xué)變化過(guò)程中的質(zhì)量關(guān)系?
2.探究過(guò)程中需要哪些實(shí)驗(yàn)器材?怎樣來(lái)進(jìn)行測(cè)定?
3.你所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的化學(xué)變化中是否有外界物質(zhì)的參與?是否有物質(zhì)逃逸到空氣中?裝置是否需要密封?
?[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案] 方案一:紅磷燃燒前后質(zhì)量的變化。
|
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
|
探究化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量是否發(fā)生變化
|
|
實(shí)驗(yàn)原理
|
磷+氧氣 五氧化二磷
|
|
實(shí)驗(yàn)用品
|
托盤天平、錐形瓶、帶孔橡皮塞、氣球、導(dǎo)管、酒精燈、細(xì)沙、紅磷
|
|
實(shí)驗(yàn)步驟
|
①在底部鋪有細(xì)沙的錐形瓶中,放入一粒火柴頭大的紅磷。在錐形瓶口的橡皮塞上安裝一根玻璃管,在其上端系牢一個(gè)小氣球,并使玻璃管下端能與紅磷接觸;②將錐形瓶和玻璃管放在托盤上用砝碼平衡;③取下錐形瓶,將橡皮塞上的導(dǎo)管放到酒精燈火焰上灼燒至紅熱后,迅速用橡皮塞將錐形瓶塞緊,并將紅磷引燃;④待錐形瓶冷卻后,重新放到托盤天平上,觀察天平是否平衡
|
方案二:鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的變化。
|
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>
|
探究化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量是否發(fā)生變化
|
|
實(shí)驗(yàn)原理
|
鐵+硫酸銅 銅+硫酸亞鐵
|
|
實(shí)驗(yàn)用品
|
托盤天平、燒杯、鑷子、砂紙、鐵釘、硫酸銅溶液
|
|
實(shí)驗(yàn)步驟
|
①在100 mL燒杯中加入30 mL稀硫酸銅溶液,將幾根鐵釘用砂紙打磨干凈;②將盛有硫酸銅溶液的燒杯和鐵釘一起放在托盤天平上稱量;③將鐵釘浸到硫酸銅溶液中,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;④等溶液顏色不再改變時(shí),將盛有硫酸銅溶液的燒杯放在托盤天平上稱量,比較反應(yīng)前后的質(zhì)量
|
分析論證?
方案一:紅磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出大量的熱。天平平衡,反應(yīng)前后,物質(zhì)的總質(zhì)量沒有發(fā)生變化,即反應(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。
方案二:鐵釘表面覆蓋了一層紅色的固體,燒杯中的液體的顏色由藍(lán)色逐漸變成淺綠色。反應(yīng)前后,物質(zhì)的總質(zhì)量沒有發(fā)生變化。
實(shí)驗(yàn)點(diǎn)撥?該實(shí)驗(yàn)探究的是驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律,若無(wú)外界氣體參與反應(yīng)或無(wú)氣體產(chǎn)生時(shí),可采用開放式的裝置;若有外界氣體參與(如氧氣)或有氣體產(chǎn)生(會(huì)逃逸到空氣中)時(shí),則需在密閉裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
考題再現(xiàn)
【考題示例】
在用白磷(白磷與紅磷組成相同,著火點(diǎn)為40 ℃)探究質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,曉涵同學(xué)將橡皮塞上的細(xì)玻璃管下端放到酒精燈火焰上灼燒至紅熱后,迅速用橡皮塞將錐形瓶塞緊,并引燃白磷,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)觀察到A、C中氣球的大小不同,用理化知識(shí)解釋產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是?????????????????????????????????????? ;?
(2)將C再次放到天平上稱量,天平仍然平衡,在此化學(xué)反應(yīng)中,從具體的反應(yīng)物和生成物分析天平平衡的原因是 ??????????????????????????????。?
【答案】(1)白磷燃燒消耗氧氣,生成固體五氧化二磷,使瓶中壓強(qiáng)變小,小于外界大氣壓,在大氣壓的作用下,C中氣球變小,A內(nèi)壓強(qiáng)等于外界大氣壓,所以A、C中氣球大小不同 (2)參加化學(xué)變化(或消耗,或反應(yīng)掉)的白磷的質(zhì)量和氧氣的質(zhì)量總和等于生成的五氧化二磷的質(zhì)量
【解析】白磷燃燒消耗瓶?jī)?nèi)氧氣,生成固體五氧化二磷,瓶中壓強(qiáng)變小,所以氣球變小?；瘜W(xué)反應(yīng)前后,物質(zhì)質(zhì)量不變,則參加化學(xué)變化(或消耗,或反應(yīng)掉)的白磷的質(zhì)量和氧氣的質(zhì)量總和等于生成的五氧化二磷的質(zhì)量。
知識(shí)點(diǎn)二、質(zhì)量守恒定律
知識(shí)在線
參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,這個(gè)規(guī)律就叫做質(zhì)量守恒定律。
易錯(cuò)警示
(1)質(zhì)量守恒定律強(qiáng)調(diào)的是“質(zhì)量守恒”,并不包括體積等其他方面的守恒。
(2)質(zhì)量守恒定律的運(yùn)用范圍:解釋化學(xué)變化而不包括物理變化。
(3)一切化學(xué)變化均遵循質(zhì)量守恒定律。
(4)強(qiáng)調(diào)參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,這里“參加反應(yīng)的”不是各物質(zhì)質(zhì)量的簡(jiǎn)單相加,是指真正參與了反應(yīng)的那一部分質(zhì)量,反應(yīng)物中可能有一部分沒有參加反應(yīng)。
考題再現(xiàn)
【考題示例】
下列變化中,屬于化學(xué)變化,并能用質(zhì)量守恒定律解釋的是( )
A.100 mL水加入100 mL酒精得到的溶液體積小于200 mL
B.鐵絲在氧氣中燃燒所得的黑色固體質(zhì)量增加
C.5 g水受熱后變成水蒸氣還是5 g
D.5 g食鹽完全溶解在95 g水中得到100 g食鹽水
【答案】B
【解析】質(zhì)量守恒定律只用于解釋化學(xué)變化,而不能用于解釋物理變化,A、C、D三個(gè)選項(xiàng)中涉及的均為物理變化,鐵絲在氧氣中燃燒所得的黑色固體質(zhì)量之所以增加,是因?yàn)橛醒鯕獾膮⑴c,鐵絲與氧氣的質(zhì)量總和等于生成的黑色固體四氧化三鐵的質(zhì)量。
知識(shí)點(diǎn)三、用原子、分子的觀點(diǎn)解釋質(zhì)量守恒定律
知識(shí)在線
在化學(xué)反應(yīng)中,不論物質(zhì)分子經(jīng)過(guò)怎樣的變化,但反應(yīng)前后,原子的種類沒有改變,原子的數(shù)目沒有增減,各原子的質(zhì)量也沒有發(fā)生變化,所以,化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量總和必然相等。
以“水通電分解”為例(如圖所示):
可得如下規(guī)律:
不變的量
物質(zhì)的總質(zhì)量
一定變的量:物質(zhì)的種類和分子的種類;可能變的量:分子的個(gè)數(shù)。
巧記速記?
正確理解化學(xué)變化中的“六個(gè)一定不變,兩個(gè)一定改變和一個(gè)可能改變”是把握質(zhì)量守恒定律的關(guān)鍵。
考題再現(xiàn)
【考題示例】
“尾氣催化轉(zhuǎn)換器”將汽車尾氣中的有毒氣體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒氣體。其微觀過(guò)程如圖所示,其中不同的圓球代表不同的原子。下列說(shuō)法中正確的是( )
A.生成物全部是化合物 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?B.參加反應(yīng)的兩種分子個(gè)數(shù)比為3∶2
C.反應(yīng)后分子個(gè)數(shù)變少了 ? ? ? ? ? ? ? ? ?D.反應(yīng)后原子個(gè)數(shù)變少了
【答案】C
【解析】根據(jù)題目所給示意圖可知:參加反應(yīng)的是兩種化合物,反應(yīng)生成一種單質(zhì)和一種化合物。有一個(gè)
沒有參加反應(yīng),參加反應(yīng)的兩種分子個(gè)數(shù)比為1∶1,反應(yīng)前后原子的種類不變。原子個(gè)數(shù)也不會(huì)改變,分子的種類一定改變。
知識(shí)點(diǎn)四、化學(xué)方程式
知識(shí)在線
1.定義:用化學(xué)式表示化學(xué)反應(yīng)的式子,叫做化學(xué)方程式。
2.意義:(1)表示反應(yīng)物、反應(yīng)條件、生成物。(2)表示各物質(zhì)之間的質(zhì)量比。(3)表示反應(yīng)中各物質(zhì)的微粒個(gè)數(shù)比。
3.讀法:(以2H2+O2
2H2O為例)
(1)宏觀:氫氣和氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成水。
(2)微觀:每2個(gè)氫分子與1個(gè)氧分子點(diǎn)燃生成2個(gè)水分子。
(3)質(zhì)量:每4份質(zhì)量的氫氣與32份質(zhì)量的氧氣點(diǎn)燃反應(yīng)生成36份質(zhì)量的水。
易錯(cuò)警示?
化學(xué)方程式中的“+”表示“和”或“與”或“跟”的意思,不能讀成“加上”;“
”讀作“生成”或“變成”等,不能讀作“等于”。
拓展延伸?
(1)求質(zhì)量比的實(shí)質(zhì)是求各物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量與其化學(xué)式前化學(xué)計(jì)量數(shù)乘積的比。(2)化學(xué)方程式,特別是化學(xué)方程式所反映出的各物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系,是根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的前提。
考題再現(xiàn)
【考題示例】
根據(jù)化學(xué)方程式不能獲得的信息是( )
A.反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物 ? ? ? ? ? ? ? ?B.各反應(yīng)物、生成物之間的質(zhì)量比
C.化學(xué)反應(yīng)的快慢程度 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?D.反應(yīng)發(fā)生所需要的條件
【答案】C
【解析】根據(jù)化學(xué)方程式可知反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物、反應(yīng)發(fā)生所需要的條件、各反應(yīng)物、生成物之間的質(zhì)量比,無(wú)法得知化學(xué)反應(yīng)速率的快慢程度。故選C。
?
走進(jìn)中考
1．【2019年江蘇省蘇州市中考化學(xué)試卷】如圖是某反應(yīng)的微觀示意圖。下列說(shuō)法不正確的是（ ）
?
甲?????????????????????????乙
A．反應(yīng)后硫元素化合價(jià)升高
B．生成物均為氧化物
C．反應(yīng)后分子總數(shù)減少
D．參加反應(yīng)的甲、乙分子個(gè)數(shù)比為1：2
【答案】D
【解析】
由微觀反應(yīng)示意圖可知，反應(yīng)是由硫化氫與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成二氧化硫和水，方程式為：2H2S+3O2
2SO2+2H2O。
A、由方程式和化合價(jià)原則可知，硫元素由﹣2價(jià)變?yōu)?/span>+4價(jià)，反應(yīng)后硫元素化合價(jià)升高，故A正確；
B、生成物是二氧化硫和水，均為氧化物，故B正確；
C、由化學(xué)方程式可知，每5個(gè)分子變化成了4個(gè)分子，反應(yīng)后分子總數(shù)減少，故C正確；
D、由化學(xué)方程式可知，參加反應(yīng)的甲、乙分子個(gè)數(shù)比為2：3，故D不正確。故選D。
2．【2019年湖南省懷化市中考化學(xué)試題】化學(xué)反應(yīng)前后一定發(fā)生變化的是（ ）
A．原子數(shù)目 B．分子數(shù)目
C．物質(zhì)種類 D．反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量
【答案】C
【解析】
化學(xué)反應(yīng)前后，反應(yīng)前后總質(zhì)量一定不變；化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是分子分成原子，原子再重新組合成新的分子，則原子種類、數(shù)目一定不變，則元素種類也不變。分子數(shù)目可能增加也可能減少，也可能前后相等；元素的化合價(jià)可能發(fā)生改變，也可能不變?；瘜W(xué)變化一定有新物質(zhì)生成，化學(xué)反應(yīng)前后一定發(fā)生變化的是物質(zhì)種類。故選C。
3．【2019年江蘇省揚(yáng)州市中考化學(xué)試題】維生素D2的化學(xué)式為C28H44O，下列關(guān)于維生素D2的說(shuō)法正確的是（ ?。?/span>
A．碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大 B．含有3個(gè)原子
C．相對(duì)分子質(zhì)量是73g D．H、O元素質(zhì)量比為44：1
【答案】A
【解析】
A、同一化合物中，哪種元素的質(zhì)量總和越大，其在該化合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就越大。維生素D2中，碳原子相對(duì)原子質(zhì)量和最大，因此碳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，選項(xiàng)A正確；
B、維生素D2中含有大量原子，根據(jù)化學(xué)式其分子中是含3種原子，選項(xiàng)B不正確；
C、維生素D2相對(duì)分子質(zhì)量：（12×28）+（1×44）+16＝396，相對(duì)分子質(zhì)量單位不是g，選項(xiàng)C不正確；
D、維生素D2中H、O元素質(zhì)量比為：（1×44）∶16＝11∶4，選項(xiàng)D不正確。故選A。
?
跟蹤訓(xùn)練
-
實(shí)驗(yàn)室中利用過(guò)氧化氫、氯酸鉀、高錳酸鉀都可以制取氧氣，這三種物質(zhì)（ ????）
A．都含有氧元素 ???B．都含有氧氣 ???C．都含有氧分子 ???D．都屬于氧化物
【答案】A
【解析】A、過(guò)氧化氫、氯酸鉀、高錳酸鉀三物質(zhì)都是純凈物，都含有氧元素，故正確；B、過(guò)氧化氫、氯酸鉀、高錳酸鉀三物質(zhì)都是純凈物，都含有氧元素，但不含氧氣，故錯(cuò)誤；C、氧氣由氧分子構(gòu)成，三物質(zhì)不含氧氣，故不含氧分子，故錯(cuò)誤；C、氧化物是由兩種元素組成，并且一種元素為氧元素的純凈物，氯酸鉀和高錳酸鉀中都有氧元素，但它們由三種元素組成，故錯(cuò)誤。
2、“尾氣催化轉(zhuǎn)化器”可以將汽車尾氣中有毒氣體轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)毒氣體，下面是其中一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖，其中不同的圓球代表不同的原子。從圖中獲得信息不正確的是( ???)
?
A．分子是可以運(yùn)動(dòng)的 ?????????B．分子間存在著一定的空隙
C．圖中生成物均為化合物 ???D．參加反應(yīng)的兩種分子的個(gè)數(shù)比為1:1
【答案】C
【解析】A．分子是可以運(yùn)動(dòng)的，通過(guò)運(yùn)動(dòng)相互接觸而發(fā)生反應(yīng)；B．由圖可知分子間存在著一
定的空隙；C．由同種分子構(gòu)成的物質(zhì)是純凈物，由原子直接構(gòu)成物質(zhì)時(shí)，一種原子構(gòu)成一種物質(zhì)，由不同元素組成的純凈物叫化合物。圖中生成物為化合物和單質(zhì)；D．由圖中信息可知參加反應(yīng)的兩種分子的個(gè)數(shù)比為1:1。選C
3、下列實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明質(zhì)量守恒定律的是（ ?????）
A．加熱空氣中的銅粉 ??B．鋅和稀硫酸反應(yīng) ?C．銅和硝酸銀反應(yīng) ??D．鎂條燃燒
【答案】C
【解析】??質(zhì)量守恒定律適用的范圍為一切化學(xué)變化，驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律如果有氣體參加或生成必須在密閉系統(tǒng)中進(jìn)行，故答案選擇C
?
獲得更多試題及答案，歡迎聯(lián)系微信公眾號(hào)：ygjjcom
