化學人教版九上同步課堂講義：5.1 質量守恒定律

課題1質量守恒定律一、學習目標1.通過實驗探究認識質量守恒定律，了解常見的化學反應中的質量關系2．從微觀角度解釋質量守恒定律并認識化學反應3．化學方程式的表達意義二、重難點 重點：質量守恒定律的定義及其應用難點：實驗探究認識質量守恒定律三、考點精講1.質量守恒定律（1）質量守恒定律的定義：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質的質量總和。（2）質量守恒定律的理解：①正確理解“參加”的含義，沒有參加反應或者反應后剩余物質的質量不計算在內；②質量守恒定律的適用范圍是化學變化，不適用于物理變化，任何化學變化都遵循質量守恒定律；③注意“各物質”的質量總和，不能遺漏任一反應物或生成物，尤其是氣體物質；④此定律強調的是“質量守恒”，不包括體積等其它方面的守恒。（3）質量守恒定律實驗探究實驗A實驗B實驗裝置及藥品實驗現(xiàn)象生成藍色沉淀，天平平衡（填“平衡”“偏左”或“偏右”）。產生大量氣泡，天平偏右（填“平衡”“偏左”或“偏右”）。現(xiàn)象出現(xiàn)的原因生成的沉淀在燒杯中，生成物沒減少是否遵循質量守恒定律遵循（填“遵循”或“不遵循”）。產生的氣體逸出，生成物減少是否遵循質量守恒定律遵循（填“遵循”或“不遵循”）。驗證質量守恒定律的實驗中，有氣體參加或生成的反應，一定要在密閉容器中進行，否則天平會不平衡，造成這種現(xiàn)象的原因一般是生成的氣體逸出或外界氣體進入裝置。不涉及氣體的反應可以在開放容器中進行。（4）質量守恒定律的“六個不變”“兩個一定變”“兩個可能變”物質總質量不變物質種類一定變宏觀元素種類不變②兩個一定變六個不變元素質量不變分子種類一定變原子種類不變分子數(shù)目可能變微觀原子數(shù)目不變③兩個可能變原子質量不變元素化合價可能變（5）質量守恒的微觀原因（即本質）：化學反應的實質就是反應物的分子分裂為原子，原子又重新組合成新的分子，在反應前后原子的種類沒變，原子的數(shù)目沒有增減，原子的質量沒有變化，所以化學反應前后各物質的質量總和必然相等2.化學方程式（1）化學方程式是用化學式表示化學反應的式子。通常用“△”表示反應需要加熱，用“↑”或“↓”注明生成物是氣體或沉淀。（2）化學方程式的意義及讀法化學方程式（2H2+O2點燃2H2O）意義讀法宏觀角度表明了反應物、生成物和反應條件。氫氣和氧氣在點燃條件下反應生成水。微觀角度表明各物質之間微粒數(shù)目比（化學計量數(shù)）。每2個氫分子和1個氧分子在點燃的條件下反應生成2個水分子。量的角度表明各物質之間的質量比（物質相對分子質量×化學計量數(shù)）。每4份質量的氫氣和32份質量的氧氣在點燃的條件下反應生成36份質量的水。典型例題1：在一定條件下，甲、乙、丙、丁四種物質在一密閉容器中充分反應，測得反應前后各物質的質量如表所示。根據表中信息判斷下列說法正確的是（）物質甲乙丙丁反應前的質量/g2302010反應后的質量/gm39516A.甲是該反應的催化劑 B.丙可能是單質C.乙、丙在反應中的質量比為3：5 D.該反應是化合反應【答案】C【解析】A、反應前物質的總質量為：2g＋30g＋20g＋10g＝62g，反應后物質的總質量為：m＋39＋5＋16＝62，則m＝2，甲質量沒變，可是該反應的催化劑，也可能不參加反應，錯誤；B、丙質量減少，應為該反應的反應物，丙是分解反應的反應物，是化合物，錯誤；C、乙增加了39g－30g＝9g，丙減少了20g－5g＝15g，故乙、丙變化的質量比為9g：15g＝3：5，正確；D、由表中數(shù)據分析，丙生成乙和丁，故反應為分解反應，錯誤。典型例題2：用“”和“”代表兩種不同的單質分子，它們在一定條件下能發(fā)生化學反應，反應前后的微觀示意圖如圖所示，下列說法正確的是（）A.每個生成物分子由3個原子構成B.反應前后原子的種類不變C.該反應有2種生成物D.參加反應的“”和“”分子個數(shù)比是2：1【答案】B【解析】A、根據，每個生成物分子由4個原子構成，錯誤；B、化學反應前后原子的種類不變，正確；C、該反應有1種生成物，是，錯誤；D、參加反應的“”和“”分子個數(shù)比是6：2＝3：1，錯誤?！眷柟烫嵘?．將銅片放入稀硝酸（HNO3）中會生成硝酸銅、水和一種氣體化合物。則該氣體可能是（）A．SO2 B．H2 C．NO D．CO【答案】C【解析】A、將銅片放入稀硝酸（HNO3）中會生成硝酸銅、水和一種氣體化合物，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含Cu、H、N、O，生成物中也應含Cu、H、N、O。反應物中不含硫元素，不可能生成二氧化硫，錯誤；B、氫氣是由氫元素組成的純凈物，屬于單質，錯誤；C、NO含N、O元素，屬于化合物，可能生成NO，正確；D、反應物中不含C，不可能生成一氧化碳，錯誤。2.在一定條件下，一個密閉容器內發(fā)生某反應，測得反應前后各物質的質量如下表所示。下列有關說法不正確的是（）物質abcd反應前的質量/g30201015反應后的質量/gxy010A．x+y＝65B．x的取值范圍，0≤x≤30C．當y≤20，該反應一定是化合反應D．參加反應的c與d的質量比為2：1【答案】B【解析】A、根據質量守恒定律，x+y+10＝30+20+10+15＝65，故x+y=65，該選項說法正確，正確；B、x可以大于30，例如當a是生成物時，x＞30，該選項說法不正確，錯誤；C、當y＝20時，b是催化劑，或既不是反應物，也不是生成物，則a物質是生成物，反應物是兩種，生成物是一種，屬于化合反應；當y＜20時，b是反應物，反應物是三種，生成物是一種，屬于化合反應，該選項說法正確，正確；D、參加反應的c與d的質量比為：10g：5g＝2：1，該選項說法正確，正確。3.甲、乙、丙、丁四種物質在密閉容器內充分混合反應，測得反應前后各物質的質量關系如圖所示。則有關說法中不正確的是（）A.丁一定是化合物B.參加反應的甲和乙質量比為2：7C.丙可能是該反應的催化劑D.x的值是7【答案】B【解析】A、由表中數(shù)據分析可知，反應前后甲的質量減少了14g－2g＝12g，故是反應物，參加反應甲的質量為14g；反應前后丁的質量增加，可以確定丁是生成物，生成的丁的質量為36g－5g＝31g；由質量守恒定律，乙應是反應物，且參加反應的質量為31g－12g＝19g。該反應的反應物為甲和乙，生成物是丁，符合“多變一”的形式，屬于化合反應，丁是化合反應的生成物，一定是化合物，正確；B、參加反應的甲和乙質量比為12g：19g＝12：19，錯誤；C、丙的質量不變，可能作該反應的催化劑，也可能沒有參加反應，正確；D、x的數(shù)值為26g－19g＝7g，x的值是7，正確?！菊n后練習】1.有下列事實：①蠟燭燃燒后，其質量變小，②鐵釘生銹，其質量變大，③樟腦丸放置一段時間后質量變小，其中符合質量守恒定律的是（）A．①②③ B．①② C．①③ D．只有③【答案】B【解析】①蠟燭燃燒后，其質量變小，是因為生成了二氧化碳和水，有新物質生成，屬于化學變化，遵循質量守恒定律；②鐵釘生銹，其質量變大，是因為鐵與空氣中的水蒸氣和氧氣反應生成了鐵銹，有新物質生成，屬于化學變化，遵循質量守恒定律；③樟腦丸放置一段時間后質量變小，是因為分子在不斷運動，無新物質生成，屬于物理變化，不遵循質量守恒定律。B正確。2.下列現(xiàn)象不能用質量守恒定律解釋的是（）

A．蠟燭在空氣中燃燒質量變小

B．鎂條比燃燒后所得氧化鎂的質量小

C．紅磷在密閉容器中燃燒質量不變

D．50克水與50克酒精混合質量為100克【答案】D【解析】A、蠟燭在空氣中燃燒質量變小，是化學變化，能用質量守恒定律解釋，正確；B、鎂條比燃燒后所得氧化鎂的質量小，是化學變化，能用質量守恒定律解釋，正確；C、紅磷在密閉容器中燃燒質量不變，是化學變化，能用質量守恒定律解釋，正確；D、50克水與50克酒精混合質量為100克，是物理變化，不能用質量守恒定律解釋，錯誤。3.將宏觀、微觀及化學符號聯(lián)系在一起是化學學科的特點。在一定條件下，A和B能發(fā)生化學反應生成C和D。其微觀示意圖如圖所示，下列相關敘述正確的是（）A．從宏觀角度看，物質C由兩種元素組成，屬于混合物B．從微觀角度看，該化學變化中發(fā)生根本改變的微粒是原子C．若D為空氣中體積分數(shù)最大的氣體，則D的微觀符號可表示為N2D．該反應屬于基本反應類型中的分解反應，反應前后各元素化合價不變【答案】C【解析】A、從宏觀看，物質C由H、O兩種元素組成，但是物質C是由同種物質組成，屬于純凈物，錯誤；B、從微觀角度看，該化學變化中發(fā)生根本改變的微粒是分子，原子沒有變化，錯誤；C、若D為空氣中體積分數(shù)最大的氣體，則D是氮氣，氮氣的微觀符號可表示為N2，正確；D、該反應反應物和生成物都是兩種，不屬于分解反應，且氧元素由游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)，化合價一定發(fā)生了改變，錯誤。4.潔廁靈、84消毒液是生活中兩種常見的清潔、消毒用品，混合使用時會發(fā)生如圖所示的化學反應。下列說法正確的是（）A.有毒氣體是Cl2B.該反應是化合反應C.反應前后元素化合價不變D.潔廁靈、84消毒液能混合使用【答案】A【解析】A、根據質量守恒定律可知，反應的化學方程式為2HCl＋NaClO＝Cl2↑＋NaCl＋H2O，有毒氣體為Cl2，正確；B、該反應是多種物質反應生成多種物質，化合反應是“多變一”，不是化合反應，錯誤；C、反應前Cl元素的化合價為-1和+1，反應后生成單質Cl2，化合價為0，化合價發(fā)生變化，錯誤；D、潔廁靈、84消毒液能混合使用會產生有毒的氯氣，錯誤。5.小組同學用下圖所示裝置驗證“質量守恒定律”，發(fā)現(xiàn)天平不再平衡，對產生此現(xiàn)象的可能原因分析合理的是（）A．裝置氣密性良好 B．白磷的量不足C．裝置沒冷卻至室溫就稱量 D．該反應不遵守質量守恒定律【答案】C【解析】A、該反應在密閉容器中進行，裝置氣密性良好，化學反應前后，物質的總質量不變，天平應平衡，錯誤；B、質量守恒定律是參加反應的物質的總質量與生成物的質量相等，白磷是否足量不影響實驗結果，錯誤；C、如果裝置沒有冷卻至室溫就稱量，氣體受熱膨脹，氣球脹大，產生向上的浮力，會導致天平不平衡，正確；D、白磷燃燒生成五氧化二磷，有新物質生成，屬于化學變化，遵守質量守恒定律，錯誤。6.如圖反映了某個化學反應各物質質量與時間的關系。下列描述正確的是（）A.該反應是化合反應B.甲的相對分子質量大于乙C.t1時，丙的質量一定等于甲、乙的質量之和D.丙是反應物，甲和乙是生成物【答案】D【解析】A、由于丙質量減少，而甲乙質量都是增加，所以甲乙是生成物，而丙為反應物，所以為一變多，為分解反應，錯誤；B、甲生成的多，和相對分子質量大小無關，錯誤；C、根據質量守恒定律，應該是分解的丙的質量等于甲乙的質量，而非剩余的丙的質量等于甲乙的質量和，錯誤；D、根據A分析可知，丙為反應物，甲乙為生成物，正確。7.在一密閉容器中放入甲、乙、丙、丁四種物質，一定條件下發(fā)生化學反應，一段時間后，測得有關數(shù)據如表，下列關于該反應的說法正確的是（）物質甲乙丙丁反應前的質量/g27x106反應后的質量/g351822A．甲一定是化合物B．乙一定是該反應的催化劑C．甲的相對分子質量一定等于丙和丁的相對分子質量之和D．該反應中丙和丁的質量變化之比為9：11【答案】A【解析】A、x＝3+5+18+22-6-10-27＝5，反應后甲質量減小，是反應物，丙、丁質量增大，都是生成物，即甲分解生成丙、丁，因此甲是化合物，錯誤；B、乙反應前后質量不變，可能是催化劑，也可能是沒有參加反應的物質，錯誤；C、不知道化學計量數(shù)，因此甲的相對分子質量不一定等于丙和丁的相對分子質量之和，錯誤；D、該反應中丙和丁的質量變化之比為（18-10）：（22-6）＝1：2，錯誤。8.下列是初中化學部分重要的實驗或實驗裝置，請按要求填空。小李用鹽酸與碳酸鈉粉末反應驗證質量守恒定律，實驗如圖：（1）根據實驗目的，小李必須測量的實驗數(shù)據是______。A．錐形瓶質量B．氣球質量C．反應前整個反應裝置（包括里邊的物質）的質量D．反應后整個反應裝置（包括里邊的物質）的質量（2）將裝置氣密性良好的反應裝置放在天平左盤，使天平平衡后再將碳酸鈉粉末倒入錐形瓶中，反應結束后，氣球鼓起，天平向右傾斜。小李按規(guī)范操作重新實驗，得到相同結果。請你幫他分析原因：______?！敬鸢浮緾D反應生成氣體使氣球膨脹，有一個向上的浮力【解析】（1）如圖，①根據實驗目的，小李必須測量的實驗數(shù)據是：反應前整個反應裝置（包括里邊的物質）質量、反應后整個反應裝置（包括里邊的物質）質量；（2）將反應裝置放在天平左盤，使天平平衡后再將碳酸鈣粉末倒入錐形瓶中反應結束后，氣球鼓起，天平向右傾斜。小李按規(guī)范操作重新實驗，得到相同結果。原因是氣球膨脹受到的浮力增大。9.根據下圖所示的實驗回答相關問題。A燃燒條件探究B量取水的體積C蠟燭燃燒前后質量的測定(1)A實驗中白磷燃燒，紅磷不燃燒，可得出的燃燒條件是_______。(2)配制一定溶質質量分數(shù)的溶液時，在其他操作和步驟均正確的情況下，B操作會使所得溶液的溶質質量分數(shù)_______(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。(3)C實驗_______(填“能”或“不能”)用于驗證質量守恒定律，在此過程中燃燒掉的蠟燭質量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)生成的二氧化碳和水蒸氣的總質量?！敬鸢浮浚?）溫度達到著火點（2）偏大（3）不能小于【解析】（1）A實驗中白磷和紅磷都是可燃物、都與氧氣接觸了、都在80℃的熱水中，白磷燃燒，紅磷不燃燒，可得出的燃燒條件是溫度達到著火點；（2）B操作是俯視讀數(shù)，讀數(shù)偏大，實際量取水的體積減小，會使所得溶液的溶質質量分數(shù)偏大；（3）蠟燭燃燒有氧氣參加，同時生成了水和二氧化碳氣體，實驗沒有密封，所以C實驗不能用于驗證質量守恒定律，在此過程中燃燒掉的蠟燭質量小于生成的二氧化碳和水蒸氣的總質量，因為生成的二氧化碳和水蒸氣的總質量包含了參加反應的蠟燭和氧氣的質量。10.在質量守恒定律的課堂教學中，甲、乙、丙三組同學分別做了實驗A、B、C，他們都進行了規(guī)范地操作、準確地稱量和細致地觀察。【實驗A】一段時間后，甲組同學發(fā)現(xiàn)天平的指針偏右，原因是______?！緦嶒濨】乙組同學認為實驗B能證明質量守恒定律，寫出該反應的化學方程式：_____，請從原子的角度說明守恒的原因______。【實驗C】丙組同學觀察到鎂條劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，產生白色固體。通過稱量發(fā)現(xiàn)：在石棉網上收集到產物的質量小于鎂條的質量，原因是____?！緦嶒灧此肌客瑢W們在實驗A和C中獲得啟示：驗證質量守恒定律時，對于有氣體參加或生成的反應要在_______