第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量守恒

1、難道物質(zhì)從世界難道物質(zhì)從世界上消失了嗎？上消失了嗎？我們要對物質(zhì)變化進(jìn)行定量研究這些物質(zhì)：火柴、蠟燭、酒精燃燒最后留下什么？這些物質(zhì)：火柴、蠟燭、酒精燃燒最后留下什么？火柴燃燒最后剩下灰燼火柴燃燒最后剩下灰燼蠟燭、酒精蠟燭、酒精充分燃燒充分燃燒最后連灰燼都沒有留最后連灰燼都沒有留下下 定量研究定量研究定量研究方法是科學(xué)研究的重要定量研究方法是科學(xué)研究的重要方法之一?；瘜W(xué)家們用定量的方方法之一?；瘜W(xué)家們用定量的方法對化學(xué)變化進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了法對化學(xué)變化進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了許多化學(xué)變化的重要規(guī)律許多化學(xué)變化的重要規(guī)律總質(zhì)量是否變化？反應(yīng)物的反應(yīng)物的質(zhì)量總和質(zhì)量總和 二二、確定實驗操作步驟并進(jìn)行實驗、確

2、定實驗操作步驟并進(jìn)行實驗 1.稱量反應(yīng)物和反應(yīng)容器的稱量反應(yīng)物和反應(yīng)容器的總質(zhì)量總質(zhì)量 2.稱量生成物和反應(yīng)容器的稱量生成物和反應(yīng)容器的總質(zhì)量總質(zhì)量 3.觀察反應(yīng)前后天平是否平衡觀察反應(yīng)前后天平是否平衡友情提示：友情提示：一、一、確定確定合適的化學(xué)反應(yīng)合適的化學(xué)反應(yīng)并選擇并選擇反應(yīng)儀器反應(yīng)儀器白磷白磷+氧氣氧氣 五氧化二磷五氧化二磷點燃點燃?xì)怏w氣體（藍(lán)色沉淀）藍(lán)色沉淀）溶液溶液 （藍(lán)色溶液（藍(lán)色溶液 ） （藍(lán)色沉淀藍(lán)色沉淀）通過實驗我們得到的結(jié)論是：通過實驗我們得到的結(jié)論是：化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量_不變不變 質(zhì)量守恒定律發(fā)現(xiàn)簡史質(zhì)量守恒定律發(fā)現(xiàn)簡史 17561756年

3、俄國化學(xué)家羅蒙諾索夫年俄國化學(xué)家羅蒙諾索夫把錫放在密把錫放在密閉的容器里煅燒，錫發(fā)生變化，生成白色的氧化錫，但閉的容器里煅燒，錫發(fā)生變化，生成白色的氧化錫，但容器和容器里的物質(zhì)的總質(zhì)量，在煅燒前后并沒有發(fā)生容器和容器里的物質(zhì)的總質(zhì)量，在煅燒前后并沒有發(fā)生變化。經(jīng)過反復(fù)的實驗，都得到同樣的結(jié)果，于是他認(rèn)變化。經(jīng)過反復(fù)的實驗，都得到同樣的結(jié)果，于是他認(rèn)為在化學(xué)變化中物質(zhì)的質(zhì)量是守恒的。為在化學(xué)變化中物質(zhì)的質(zhì)量是守恒的。但這一發(fā)現(xiàn)但這一發(fā)現(xiàn)當(dāng)時沒有引起科學(xué)家的注意，當(dāng)時沒有引起科學(xué)家的注意，直到直到17771777年法國的拉瓦錫做了同樣的實驗，也得年法國的拉瓦錫做了同樣的實驗，也得到同樣的結(jié)論，這一

4、定律才獲得公認(rèn)。到同樣的結(jié)論，這一定律才獲得公認(rèn)。 但要確切證明或否定這一結(jié)論。都需要極精確的實但要確切證明或否定這一結(jié)論。都需要極精確的實驗結(jié)果，而拉瓦錫時代的工具和技術(shù)（小于驗結(jié)果，而拉瓦錫時代的工具和技術(shù)（小于0.2%0.2%的質(zhì)量的質(zhì)量變化就覺察不出來）不能滿足嚴(yán)格的要求。因為這是一變化就覺察不出來）不能滿足嚴(yán)格的要求。因為這是一個最基本的問題，所以不斷有人改進(jìn)實驗技術(shù)以求解決。個最基本的問題，所以不斷有人改進(jìn)實驗技術(shù)以求解決。 19081908年年德國化學(xué)家德國化學(xué)家朗道耳特朗道耳特及及19121912年年英國化學(xué)英國化學(xué)家家曼萊曼萊做了精確度極高的實驗，所用的容器和反應(yīng)物質(zhì)做了精確

5、度極高的實驗，所用的容器和反應(yīng)物質(zhì)量為量為1kg1kg左右，反應(yīng)前后質(zhì)量之差小于左右，反應(yīng)前后質(zhì)量之差小于0.0001g0.0001g，質(zhì)量的，質(zhì)量的變化小于一千萬分之一。這個差別在實驗誤差范圍之內(nèi)，變化小于一千萬分之一。這個差別在實驗誤差范圍之內(nèi)，因此因此科學(xué)家一致承認(rèn)了這一定律。科學(xué)家一致承認(rèn)了這一定律。的的物質(zhì)的物質(zhì)的質(zhì)量質(zhì)量等于反應(yīng)后生成等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和的各物質(zhì)的質(zhì)量總和無數(shù)實驗證明無數(shù)實驗證明 1、守恒的數(shù)量是“總質(zhì)量”，不是部分反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量； 2、守恒的范圍是“參加反應(yīng)”與“生成”的物質(zhì)，沒有參加反應(yīng)的物質(zhì)不計算在內(nèi) 3、質(zhì)量守恒定律是一切化學(xué)反應(yīng)必須遵守的

6、一個定律，但物理變化不屬于此定律； 4、質(zhì)量守恒定律研究的僅是指“質(zhì)量”，不能任意擴(kuò)展到其它物理量； 5、在探究質(zhì)量守恒定律時，如有氣體參加或生成，則要在密閉容器中進(jìn)行。理解和應(yīng)用質(zhì)量守恒定律時要注意以下幾點：理解和應(yīng)用質(zhì)量守恒定律時要注意以下幾點：深層探究 每一條化學(xué)知識都是來之每一條化學(xué)知識都是來之不易的，而現(xiàn)今化學(xué)研究已從不易的，而現(xiàn)今化學(xué)研究已從原來對原來對宏觀現(xiàn)象的總結(jié)宏觀現(xiàn)象的總結(jié)不斷向不斷向微觀的本質(zhì)的探究微觀的本質(zhì)的探究過渡，因此過渡，因此我們也來我們也來從微觀角度探究從微觀角度探究一下一下化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒的本質(zhì)?；瘜W(xué)反應(yīng)中質(zhì)量守恒的本質(zhì)。 為什么物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化前后，為什

7、么物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化前后，各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等呢？各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等呢？ 你能否根據(jù)原子在化學(xué)反應(yīng)過程中你能否根據(jù)原子在化學(xué)反應(yīng)過程中表現(xiàn)出來的特性來解釋這一事實？表現(xiàn)出來的特性來解釋這一事實？ 水分解微觀示意圖水分解微觀示意圖水水 氫氣氫氣 + 氧氣氧氣通電通電通電通電分成分成重新組合重新組合氫原子氫原子氧原子氧原子水分子水分子氧分子氧分子氫分子氫分子質(zhì)量守恒定律的微觀實質(zhì)：質(zhì)量守恒定律的微觀實質(zhì)： 化學(xué)變化中化學(xué)變化中分子分裂成原子，原分子分裂成原子，原子重新組合成新的分子，子重新組合成新的分子，原子的原子的種類、個數(shù)種類、個數(shù)、質(zhì)量、質(zhì)量都沒有改變都沒有改變,所所以以反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)

8、量不變反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變.即即:m參加反應(yīng)的所有物質(zhì)參加反應(yīng)的所有物質(zhì)= m生成的所有物質(zhì)生成的所有物質(zhì)元素元素種類種類變了變了嗎？嗎？元素元素質(zhì)量質(zhì)量變了變了嗎？嗎？物質(zhì)物質(zhì)的總的總質(zhì)量質(zhì)量呢？呢？化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)物質(zhì)種類種類呢？呢？分子分子種類種類呢？呢？不變不變改變改變原子數(shù)目原子數(shù)目原子質(zhì)量原子質(zhì)量原子種類原子種類微觀微觀元素質(zhì)量元素質(zhì)量元素種類元素種類不變不變物質(zhì)的種類物質(zhì)的種類分子的種類分子的種類改變改變宏觀宏觀可能可能改變改變分子數(shù)目分子數(shù)目物質(zhì)的總質(zhì)量物質(zhì)的總質(zhì)量元素的化合價元素的化合價科學(xué)家的爭論 我在我在1673年做了這樣年做了這樣一個實驗，金屬汞放一個實

9、驗，金屬汞放在密閉容器里煅燒，在密閉容器里煅燒，煅燒后煅燒后立即打開容器立即打開容器蓋蓋進(jìn)行稱量，發(fā)現(xiàn)物進(jìn)行稱量，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的質(zhì)的質(zhì)量增加了。質(zhì)量增加了。前輩，我非常尊重您，但是，前輩，我非常尊重您，但是，經(jīng)過大量的實驗，我發(fā)現(xiàn)您的經(jīng)過大量的實驗，我發(fā)現(xiàn)您的這個說法是錯誤的，尤其能推這個說法是錯誤的，尤其能推翻您見解的是我在翻您見解的是我在1777年做了年做了相同的實驗，不過我實驗時相同的實驗，不過我實驗時一一直保持容器的密閉直保持容器的密閉，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的的質(zhì)量沒有改變質(zhì)量沒有改變動動腦 兩位科學(xué)家操作上的不同是什么？ 相同的實驗兩位科學(xué)家卻出現(xiàn)了不同的結(jié)論，原因是什么？鎂條燃燒鎂條燃燒

10、鹽酸與大理石鹽酸與碳酸鈉鹽酸與碳酸鈉鐵與硫酸銅鐵與硫酸銅“六六”不變不變“兩兩”變變“二二”可能變可能變內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容內(nèi)容本質(zhì)本質(zhì)注意注意質(zhì)質(zhì)量量守守恒恒定定律律質(zhì)質(zhì)量量守守恒恒定定律律小結(jié)小結(jié)小結(jié)小結(jié) 參加參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì) 生成生成的各物質(zhì)的的各物質(zhì)的質(zhì)量總和質(zhì)量總和 的的質(zhì)量總和質(zhì)量總和等于反應(yīng)后等于反應(yīng)后 1、質(zhì)量守恒定律是一切化學(xué)反應(yīng)必須遵守的一、質(zhì)量守恒定律是一切化學(xué)反應(yīng)必須遵守的一個定律，但物理變化不屬于此定律個定律，但物理變化不屬于此定律 2、質(zhì)量守恒定律研究的僅是指、質(zhì)量守恒定律研究的僅是指“質(zhì)量質(zhì)量”，不能，不能任意擴(kuò)展到其它物理量；任意擴(kuò)展到其它物理量；

11、3、守恒的數(shù)量是、守恒的數(shù)量是“總質(zhì)量總質(zhì)量”，不是部分反應(yīng)物，不是部分反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量和生成物的質(zhì)量（包括氣體和沉淀）（包括氣體和沉淀）4、守恒的范圍是、守恒的范圍是“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)”，沒有參加反應(yīng)的物質(zhì)，不能計算在內(nèi)沒有參加反應(yīng)的物質(zhì)，不能計算在內(nèi)?！八兒荚氐母邇r的汽水變含碳元素的高價的汽油、柴油，經(jīng)濟(jì)收入驚人，油、柴油，經(jīng)濟(jì)收入驚人，技術(shù)轉(zhuǎn)讓，請有識之士加技術(shù)轉(zhuǎn)讓，請有識之士加盟。盟。”同同學(xué)們，假如你是老學(xué)們，假如你是老板，你是否會加盟呢？請談板，你是否會加盟呢？請談一談你的想法？一談你的想法？中世紀(jì)，我國乃至世界上普遍流行著一種煉丹術(shù)，一些巫師，術(shù)

12、士們認(rèn)為可以用硫磺（S），硝酸鉀（KNO3），木炭（C）等物質(zhì)通過一定的方法煉出金（AU）來，達(dá)到點石成金的效果，這種說法對嗎？為什么？ 環(huán)保部門常用環(huán)保部門常用I2O5測定空氣受測定空氣受CO污污染的程度染的程度,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為為:I2O5 + 5CO =I2 + 5X，根據(jù)生成，根據(jù)生成X的的多少，可以判斷多少，可以判斷CO的含量，則的含量，則X的化的化學(xué)式為學(xué)式為 。 CO2練習(xí)1. 我國新一代氣象衛(wèi)星風(fēng)云三號于2008年5月27日成功發(fā)射，運(yùn)載火箭的主要燃料是，用R表示，化學(xué)方程式為R2N2O43N24H2O2CO2則偏三甲肼的化學(xué)式是 A C2H8N2 B

13、 N2H4 C CH 4 D C6H7N1.“1.“化學(xué)反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和一定等于生化學(xué)反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和一定等于生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和”這句話對嗎這句話對嗎? ?參加化學(xué)反應(yīng)參加化學(xué)反應(yīng) 2.2.根據(jù)質(zhì)量守恒定律解釋下列現(xiàn)象：根據(jù)質(zhì)量守恒定律解釋下列現(xiàn)象：（）鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物的質(zhì)量比（）鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物的質(zhì)量比 原來鐵絲的質(zhì)量大原來鐵絲的質(zhì)量大（）高錳酸鉀受熱分解后，剩余固體的質(zhì)量（）高錳酸鉀受熱分解后，剩余固體的質(zhì)量 比原反應(yīng)物的質(zhì)量小比原反應(yīng)物的質(zhì)量小高錳酸鉀受熱分解時有氧氣放出高錳酸鉀受熱分解時有氧氣放出,所以剩余固體的質(zhì)量所以剩余固體的

14、質(zhì)量 比原反應(yīng)物的質(zhì)量小比原反應(yīng)物的質(zhì)量小鐵絲在氧氣中燃燒時有氧氣參與鐵絲在氧氣中燃燒時有氧氣參與,所以生成物的質(zhì)量比所以生成物的質(zhì)量比 原來鐵絲的質(zhì)量大原來鐵絲的質(zhì)量大3.3.下列說法下列說法, ,不遵守質(zhì)量守恒定律不遵守質(zhì)量守恒定律的是（的是（ ）A.A.打開盛酒精的瓶蓋打開盛酒精的瓶蓋, ,酒精質(zhì)量變小酒精質(zhì)量變小. . B.B.鎂帶燃燒后鎂帶燃燒后, ,固體的質(zhì)量增加固體的質(zhì)量增加. . C.C.澄清的石灰水露置在空氣中變重澄清的石灰水露置在空氣中變重 D.D.蠟燭燃燒后蠟燭燃燒后, ,其質(zhì)量變小其質(zhì)量變小. . A總質(zhì)量總質(zhì)量時間時間總質(zhì)量總質(zhì)量時間時間總質(zhì)量總質(zhì)量時間時間總質(zhì)量總質(zhì)

15、量時間時間A AB BC CD D4.鎂帶在密閉的容器中加熱，其總質(zhì)量鎂帶在密閉的容器中加熱，其總質(zhì)量與時間的關(guān)系正確的是與時間的關(guān)系正確的是 （ ）B5 5、某物質(zhì)在、某物質(zhì)在O O2 2中燃燒后只生成中燃燒后只生成H H2 2O O和和COCO2 2，關(guān)于該，關(guān)于該物質(zhì)的組成，下列說法中正確的是（物質(zhì)的組成，下列說法中正確的是（ ）A A、一定含有、一定含有C C、H H、O O三種元素三種元素 B B、一定含有、一定含有C C、H H、元素，不含、元素，不含O O元素元素 C C、一定含有、一定含有C C、H H、元素，可能含有、元素，可能含有O O元素元素 D D、可能含有、可能含有C

16、 C、H H、O O三種元素三種元素C6.6.已知銅綠已知銅綠 CuO+CO CuO+CO2 2+H+H2 20 0 ，則銅綠中含有，則銅綠中含有 _ _元素元素加熱加熱銅、碳、氫、氧銅、碳、氫、氧7.7.某礦石某礦石 O O2 2 Fe Fe2 2O O3 3SOSO2 2，則該礦石中，則該礦石中 一定含有一定含有 _ _和和_元素?？赡芎性??？赡芎衉元素元素鐵鐵硫硫氧氧8.黑火藥爆炸原理：黑火藥爆炸原理： 2KNO3+3C+S=K2S+N2+3XX的化學(xué)式是的化學(xué)式是_點燃點燃CO29.9.在在A+B C+DA+B C+D的反應(yīng)中，的反應(yīng)中，5gA5gA跟一定量的跟一定量的B B恰好

17、恰好 完全反應(yīng)完全反應(yīng)，生成，生成3gC3gC和和10gD10gD，則，則B B的質(zhì)量是的質(zhì)量是_g_g8點燃點燃21221210.10.該化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的該化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的 和和 與反應(yīng)后生成與反應(yīng)后生成 的各微粒的個數(shù)比為：的各微粒的個數(shù)比為： 。11.在一定密閉容器內(nèi)有在一定密閉容器內(nèi)有X、Y、Z、Q四四種物質(zhì)，在一定條件下充分反應(yīng)后，測種物質(zhì)，在一定條件下充分反應(yīng)后，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下物質(zhì)物質(zhì) X Y Z Q反應(yīng)前質(zhì)量反應(yīng)前質(zhì)量 2 2 84 5反應(yīng)后質(zhì)量反應(yīng)后質(zhì)量 待測待測 24 0 14求反應(yīng)后求反應(yīng)后X的質(zhì)量的質(zhì)量_,該反應(yīng)屬于該反應(yīng)屬于_反反應(yīng)