化學反應中的質量守恒第一課時九年級化學（2024）上冊

第五單元定量研究化學反應第一節(jié)化學反應中的質量守恒第一課時活動目標：3.培養(yǎng)學生的合作意識以及勤于思考、嚴謹求實的學科精神。2.通過實驗探究準確理解質量守恒定律的內容1.了解化學反應中質量關系1導入新課我們已經知道，化學反應的結果是反應物轉化為生成物。那么，在化學反應過程中，反應物和生成物的質量是如何變化的呢?木炭燃燒成為灰燼木炭燃燒，最后成為灰燼，質量如何變化？變??？小樹苗長成參天大樹小樹苗經過時間洗禮，最后成為參天大樹，質量如何變化嗎？變大？。2新課講授推測過氧化氫分解過程中物質的質量關系過氧化氫在催化劑作用下分解生成水和氧氣。分解的過氧化氫的質量與生成的水和氧氣的質量具有怎樣的關系呢?過氧化氫分解了，分子變了，質量當然也就變了？質量怎么會變呢？在化學反應中，分子雖然變了，但是原子沒有改變，質量應該不變吧？你同意哪一位同學的觀點？分解了的過氧化氫的質量與生成的水和氧氣的質量具有什么關系呢？思考這個反應前后都有哪些分子和原子呢？0102小麗用圖示表示過氧化氫分解生成水和氧氣的反應。你認為哪個圖示是正確的？√討論:分解的過氧化氫的質量與生成水和氧氣的質量是否相等?根據化學反應圖示，反應前后分子種類雖然變了，但分子是由原子構成的，且發(fā)現原子的數量和種類的都沒有變，所以在過氧化氫分解的實驗過程中前后質量是相等的？分解了的過氧化氫的質量與生成水和氧氣的質量是相等的。12其他的化學反應前后的物質的總質量也可能是不變的。在上述活動中，可能你對物質在化學反應前后質量是否改變已經作出了推測。那么，如何設計實驗來檢驗這一推測是否正確?確定一個容易發(fā)生的化學反應為研究對象考慮怎樣測量反應前后的物質質量考慮反應的發(fā)生裝置及所需儀器、藥品確定實驗步驟并進行實驗實驗思路氫氧化鈉溶液、硫酸銅溶液、錐形瓶、膠頭滴管、橡膠塞、托盤天平實驗一：硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應前后質量的測定硫酸銅+氫氧化鈉→氫氧化銅+硫酸鈉

CuSO4NaOHCu(OH)2Na2SO4反應原理：0你預計這個反應前后的稱量結果是否會有變化？實驗一：硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液反應前后質量的測定反應裝置：

將盛有硫酸銅溶液的錐形瓶和盛有氫氧化鈉溶液的膠頭滴管放在托盤天平中，調整天平使之平衡。

擠壓膠頭滴管中的氫氧化鈉溶液使之與錐形瓶中的硫酸銅溶液發(fā)生反應。一段時間后，放回天平，觀察天平是否平衡。實驗步驟：實驗現象：實驗結論：有藍色絮狀沉淀產生，天平仍然平衡。反應前各物質的總質量=反應后各物質的總質量實驗結果分析：反應前反應后

錐形瓶

膠頭滴管

橡膠塞

錐形瓶

膠頭滴管

橡膠塞

參加反應的硫酸銅溶液參加反應的氫氧化鈉溶液剩余的硫酸銅溶液剩余的氫氧化鈉溶液生成的氫氧化銅溶液生成的硫酸鈉溶液未反應的硫酸銅溶液未反應的氫氧化鈉溶液參加反應的硫酸銅和氫氧化鈉的總質量=反應后生成的氫氧化銅和硫酸鈉的總質量實驗2：鹽酸與大理石反應前后質量的測定鹽酸溶液、塊狀大理石、錐形瓶、注射器、橡膠塞、托盤天平反應原理：鹽酸+碳酸鈣→氯化鈣+二氧化碳+水

HClNa2CO3

NaCl

CO2H2O反應裝置：實驗2：鹽酸與大理石反應前后質量的測定實驗步驟：將盛有稀鹽酸的注射器和有大理石的錐形瓶放到天平上，并使天平平衡。將注射器中的稀鹽酸放入錐形瓶中與碳酸鈣混合。一段時間后，放回天平，觀察天平是否平衡。你預計這個反應前后的稱量結果是否會有變化？實驗現象：固體減少，有氣泡產生，注射器活塞向上移動，天平仍然平衡。實驗結論：反應前各物質的總質量等于反應后各物質的總質量實驗2：鹽酸與大理石反應前后質量的測定實驗結果分析：參加反應的大理石的質量參加反應的鹽酸的質量反應生成的氯化鈣的質量反應生成的水的質量反應生成的二氧化碳的質量參加反應的各物質的總質量=反應后生成的各物質的總質量實驗3：紅磷燃燒前后質量的測定反應原理：磷+氧氣五氧化二磷點燃PO2

P2O5紅磷、錐形瓶、氣球、導管、橡膠塞、托盤天平反應裝置：實驗步驟：實驗3：紅磷燃燒前后質量的測定將盛有少量紅磷和細沙并帶有玻璃棒（事先固定在橡皮塞上）的錐形瓶放在托盤天平上稱量，記錄數據。將玻璃棒在酒精燈上燒熱，迅速移入錐形瓶中塞緊橡皮塞。觀察現象。一段時間后，放回天平，觀察天平是否平衡。你預計這個反應前后的稱量結果是否會有變化？實驗現象：紅磷燃燒，有大量白煙產生，氣球先膨脹后變癟，反應后天平仍平衡。實驗結論：反應前各物質的總質量=反應后各物質的總質量實驗結果分析：參加反應的紅磷的質量參加反應的氧氣的質量反應生成的五氧化二磷的質量實驗3：紅磷燃燒前后質量的測定參加反應的各物質的總質量=反應后生成的各物質的總質量1.你的實驗方案是否驗證了自己的推測?是，在各化學反應中，參加反應的各物質的總質量和等于反應后生成的各物質的總質量和。2.你的實驗過程是否存在失誤?是否影響了你的實驗結果?會影響，對于有氣體參加和有氣體生成的化學反應，需注意裝置的氣密性；而對于有明顯熱量變化的化學反應，注意需冷卻后進行實驗。大量實驗證明:化學反應后生成的各物質的質量總和，等于參加化學反應的各物質的質量總和這個規(guī)律叫作質量守恒定律。質量守恒定律參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物的質量總和。定義：理解質量守恒定律應注意的關鍵詞語：參加——沒有參加反應的物質不能計算在內化學變化——

定律適用的范圍，物理變化不適用各物質———

反應物的全部和生成物的全部質量———不能任意推廣到其他物理量質量守恒定律是自然科學的基本定律之一，它告訴我們化學變化只能改變物質的種類而不能改變物質的總質量。質量守恒定律的發(fā)現經歷了漫長、曲折的過程。1673年，英國化學家波義耳(R.Boyle,1627-1691)將金屬汞放在密閉容器里煅燒，然后打開容器蓋進行稱量，發(fā)現固體物質的質量增加了。1756年，俄國化學家羅蒙諾索夫(M.V.Lomonosov.1711-1765)把金屬錫放在密閉容器里燒，生成白色的氧化錫，進行稱量發(fā)現容器里的物質的總質量在煅燒前后并沒有發(fā)生變化。經過反復實驗，都得到相同結果。但這一重大發(fā)現并沒有引起科學界的重視1777年，法國化學家拉瓦錫借鑒波義耳和羅蒙諾索夫的實驗，在密閉容器里進行多種金屬和非金屬的煅燒實驗，研究反應中各物質的質量關系，得到以下結論:在化學反應中，物質的總質量在反應前后保持不變。之后，科學家們不斷提高測量儀器的精密度，直到20世紀初，科學家們用質量變化小于千萬分之一的儀器做了大量精準度更高的定量實驗，拉瓦錫的結論才得到公認。質守恒定律的發(fā)現,使得化學科學研究由定性走向定量,促進了化學科學的發(fā)展1.興趣小組利用反應:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑驗證質量守恒定律，回答下列問題:(1)實驗一:稱量裝置和藥品總質量，取出試管將鹽酸倒入燒杯中，再將試管放入燒杯，待反應結束后，稱量裝置和藥品的總質量，電子天平示數減小，原因是生成的二氧化碳氣體逸出。1.興趣小組利用反應:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑驗證質量守恒定律，回答下列問題:(2)實驗二:稱量裝置和藥品總質量，將氣球中的碳酸鈉倒入錐形瓶，觀察到的現象是產生氣泡，氣球膨脹，白色固體消失反應結束后稱量發(fā)現，受浮力影響電子天平示數減小。1.興趣小組利用反應:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑驗證質量守恒定律，回答下列問題:(3)為克服實驗二中氣球受浮力的影響，同學們在實驗三中利用硬塑料瓶進行實驗。首先用電子天平稱量裝置和藥品的總質量，接下來的實驗操作為傾斜瓶子，使稀鹽酸和碳酸鈉混合，待反應結束后，稱量裝置和藥品的總質量，電子天平示數不變。1.興趣小組利用反應:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑驗證質量守恒定律，回答下列問題:(4)由上述實驗得到啟示，若用有氣體生成的反應驗證質量守恒定律時，在裝置設計方面要注意的問題有在裝置設計方面應做到密閉(合理即可)(寫出一點即可)。2.質量守恒定律的研究對化學科學發(fā)展具有重大作用（1）如圖A所示，點燃紅磷后觀察到的現象是紅磷燃燒，產生大量白煙，氣球先變大后變小，其中小氣球的作用是平衡壓強，防止瓶塞沖出，錐形瓶底部放入少量細沙的作用是防止瓶底因受熱不均勻而炸裂，若要驗證質量守恒定律，實驗前后需對A裝置進行的操作是托盤天平稱量。2.質量守恒定律的研究對化學科學發(fā)展具有重大作用(2)使用圖B的實驗和裝置能否驗證質量守恒定律，理由是不能，生成的二氧化碳會逸散到空氣中。(3)鎂條在空氣中燃燒有白煙