化学反应中的质量关系

第二节化学反应中的质量关系质量守恒定律城阳中学韩晓荣1、化学反应的实质是什么？问题

化学反应的实质：拆分重新组合聚集分子－→原子－→新分子－→新物质变成构成

化学变化发生时，一定有新物质生成，还会伴随着能量的释放或吸收，有时还会发生颜色变化、或生成沉淀、产生气体等现象。那么，在化学变化中物质的质量发生变化吗？2、怎样判断化学反应已经发生？思考这些物质：火柴、酒精燃烧最后留下什么？铜片在火焰上加热呢？○火柴燃烧最后剩下灰烬○酒精充分燃烧最后连灰烬都没有留下○表面变黑

化学变化中物质质量变小了还是变大了还是没变？你猜得着吗？物质发生化学变化前后，总质量是增加、减小、还是不变？对物质变化要进行定量研究

请注意观察以下实验的现象，讨论实验结果：1、红磷在锥形瓶中燃烧让我们用实验和智慧来求证吧！现象：大量白烟，放出大量热，气球鼓起后又变瘪,天平仍保持平衡文字表达式：磷+氧气点燃五氧化二磷红磷燃烧前后的质量测定进行实验密闭体系点击图片观看视频想一想1、锥形瓶底部为何要铺细砂？2、玻璃管有何作用？3、气球有何变化？为何有此现象？4、能否将玻璃管换成玻璃棒，一端不系气球？细砂玻璃管气球白磷想一想（防止集气瓶底炸裂）（引燃白磷）（气球鼓起后又变瘪。气体热胀冷缩）（不能，由于气压过大，瓶塞易被冲出）1、锥形瓶底部为何要铺细纱？2、玻璃管有何作用？3、气球有何变化？为何有此现象？4、能否将玻璃管换成玻璃棒，一端不系气球？实验1小结：m1

m2冷却后称量锥形瓶内物质的总质量：=

磷+氧气点燃五氧化二磷

演示实验1：氢氧化钠溶液跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定

⑴在烧杯中放入蓝色硫酸铜溶液，小试管中放入氢氧化钠溶液；⑵称量烧杯内物质的总质量；⑶倾斜烧杯，使二者反应，观察现象：⑷称量烧杯内物质的总质量。演示实验1：氢氧化钠溶液跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定产生的现象为：1.产生蓝色絮状沉淀；2.溶液的蓝色逐渐变浅；3.天平仍然保持平衡结论：演示实验1小结硫酸铜+氢氧化钠硫酸钠+氢氧化铜

M1

=

M2实验方案方案一方案二实验现象反应前后各物质质量总和分析相等白磷燃烧，产生大量白烟；气球先膨胀后缩小产生蓝色絮状沉淀溶液的蓝色逐渐变浅相等P+O2P2O5点燃质量总和质量总和质量总和质量总和NaOH+CuSO4Cu(OH)2+Na2SO4通过实验我们能得到什么结论？无数实验证明：

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。这个规律叫做质量守恒定律。反应物生成物反应物质的质量总和生成物的质量总和实验5－1：实验5－2：镁+氧气氧化镁点燃完全燃烧后称量留下固体的质量比反应前镁带的质量还要重，为什么？在实验中，稀盐酸和碳酸钠反应有气泡生成，反应前后物质的总质量为什么不相等呢？请想一想？实验5－1：

在开放容器中：盐酸+碳酸钠→氯化钠+水+二氧化碳

M1

M2＞气体在密闭容器中：盐酸+碳酸钠→氯化钠+水+二氧化碳

M1

=M2实验5－2：现象：镁条燃烧，发出耀眼的白光，产生白烟，有白色固体生成。天平不平衡，指针偏向一边。原因：实验过程中有一部分氧气参加了反应=镁+氧气→氧化镁

M1

M2若在密闭容器中进行试验：波义耳的实验(1673年)拉瓦锡的实验(1777年)失败成功Hg+O2

HgO加热

波义耳的实验在反应后测得生成物的质量增加了，为什么质量会增加？有空气进来啦！讨论一下？

1673年，波义耳在一只敞口的容器中加热汞，结果发现反应后质量增加了。波义耳--英国拉瓦锡--法国

1777年，他在密闭容器中氧化汞的分解与合成实验，结果发现反应后质量不变。至此，质量守恒定律才获得公认。

凡是有气体参加或有气体生成的化学反应，可以在密闭容器中进行，防止反应内物质与外界环境中物质之间的发生反应，否则反应后剩余物质质量会增大或减小。但这并不是违反质量守恒定律，反而是体现了质量守恒定律我们知道了：演示实验2

碳酸钙与盐酸反应看课本102页图现象：①有大量气泡产生②锥形瓶内固体逐渐溶解；天平两端仍保持平衡文字表达式：碳酸钙＋盐酸→氯化钙+二氧化碳+水化学表达式：

HCl

+CaCO3

→CaCl2+H2O+CO2

结论：反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量.反思1实验中要注意哪些问题？1）装置气密性良好；2）用注射器滴加可控制速度，防止反应速度过快，理解质量守恒定律的定义时要注意：

1．质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒，其它方面如体积等不一定守恒。2．是指“参加反应的各物质”的质量总和，没有参加反应的物质不包括在内。4.“反应生成的物质”仅指该反应过程中新生成的物质质量，在反应之前已经存在的质量无关。3．质量守恒定律只适用于一切化学反应，不涉及物理变化。5．“生成的各物质的质量总和”，应当包括生成的各种物质，如沉淀、气体等。练习与实践判断对错：1.因为“质量守恒”所以煤燃烧后产生的煤渣的质量一定和所用煤的质量相等（）×2.H2和O2形成混合物的质量等于其反应后生成水的质量（）×

思考：某同学定量研究化学反应时发现：木炭燃烧后质量减小了，而铁钉生锈后质量增加了。请你分析下这些反应是否遵守质量守恒定律？1.木炭燃烧C＋O2CO2

生成物二氧化碳是一种气体跑到空气中去了，所以质量减少了。点燃2.铁钉之所以会生锈是因为铁与空气中的氧气发生了缓慢氧化，所以最后生成的铁锈的质量不仅包括铁的质量还包括参加反应的氧气的质量

为什么“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”呢?你能用物质由微粒构成的观点对质量守恒定律作出解释吗？请以金属镁和氧气的反应为例说明。＋

MgO2MgO化学反应是反应物的原子重新组合转变成生成物的过程

2Mg＋O22MgO点燃原子数：氧原子：2

镁原子：2氧原子：2镁原子：2相对质量：24×2＋16×2=802×（24＋16）=80参加反应的各物质质量总和反应生成的各物质质量总和化学反应前后原子数目、原子种类原子数目、原子种类都没有改变＋原子数目没有增减原子种类没有改变原子质量没有变化化学反应前后质量守恒的原因元素种类变了吗？元素质量变了吗？分子数目变了吗？化学反应前后物质种类呢？分子种类呢？动脑筋不变改变可能改变原子数目原子质量原子种类微观元素质量元素种类

不变物质的种类分子的种类改变宏观可能改变分子数目化学变化的本质：元素化合价

质量守恒定律的使用范围是什么？学了该定律，对我们有什么用？质量守恒定律适用于一切化学反应1.进行有关的计算

2.推测一些物质的组成

3.解释一些实验事实我们可以运用该定律：

1、在反应A+B=C+D中，已知2gA和5gB参加了反应，生成了4gC，则有____gD生成。

三．质量守恒定律的简单应用32、将24.5g氯酸钾加热至完全分解，得到固体质量14.9g，则产生气体

g。3、加热10g氯酸钾和二氧化锰的混合物，反应后称得残留物的质量总和为9.52g，则生成氧气的质量为

g9.60.484、已知石蜡是蜡烛的主要成分，蜡烛在空气中完全燃烧后的产物是CO2和H2O，判断石蜡中一定含有_______元素，可能含有__

_元素。C、HO5、在化学反应2XY2+Y2=2Z中Z的化学式为（）

A、X2Y3

B、XY3

C、X2Y6

D、X2Y4B总质量时间总质量时间总质量时间总质量时间ABCD4.镁带在密闭的容器中加热，其总质量与时间的关系正确的是（）

B5.汽油、煤油、柴油（主要含碳、氢元素）等燃料都是从石油中提炼出来的。一些人声称可以使“水变燃油”，从而解决世界性的能源问题。你认为这些人的说法正确吗？理由是什么？

不正确。因为水中只有氢元素和氧元素，而汽油、煤油、柴油主要有碳、氢元素组成，根据质量守恒定律可知此说法是错误的。6.植物的光合作用可表示为：水+二氧化碳淀粉+氧气，由此推断淀粉中一定含有

元素。

光照叶绿素碳、氢

点燃7.该化学反应中，参加反应的和与反应后生成的各微粒的个数比为：＿＿＿。2∶1∶28.在一定密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下物质XYZQ反应前质量22845反应后质量

待测24014求反应后X的质量____,该反应属于______反应.55分解９.对某化学反应前、后的判断中，不正确的是（）A．物质的质量总和一定相同B．元素的种类和质量一定相同C．物质的分子个数一定相同D．原子的总数和质量一定相同Ｃ2、根据质量守恒定律推断：

CuO+XCu+H2O反应中X的化学式为

。△1、某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水，则该物质中一定含有

元素，可能含有

元素。碳、氢氧H2练一练：1、试述在空气中灼烧铜丝后质量变化的原因。答：铜丝质量增加。其原因是灼烧铜丝时，铜与空气中的氧气反应生成了氧化铜，根据质量守恒定律，参加反应的铜的质量与参加反应的氧气的质量之和等于生成的氧化铜的质量。所以灼烧的铜丝质量增加了。2、运用质量守恒定律来分析生活中的某一变化。例：试述纸张燃烧后剩余灰烬质量减轻答：根据质量守恒定律，参加反应的纸张中的物质的质量与氧气的质量之和等于反应后生成的二氧化碳和水的质量之和。而生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中去了。因此，反应后剩余灰烬，质量减轻了。3.下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是（）B4．(2010·成都)使用下图装置进行验证质量守恒定律的实验。下列反应中应选择（）A5．(2010·黔东南)下列叙述完全符合质量守恒定律的是（）A．水结成冰前后，质量保持不变B．50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mLC．在100g过氧化氢溶液中，含有30g过氧化氢和70g水D．1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳D6.将agKClO3与2gMnO2混合加热，待反应完全后残留固体质量为bg，则生成氧气的质量为（）A.(a-b)gB.(2+a-b)gC.(b-2)gD.(a-b-2)gB7、在A+B→C+D的反应中，5gA跟足量B充分反应后，得到4gC和9gD,则参加反应的B的质量是__________。8．根据质量守恒定律，若生成28.4克五氧化二磷，需要___g氧气和12.4g磷完全反应。9、将36g水通电完全分解时，得到4g氢气的同时，可以得到__g氧气；若已知在电解水过程中，共收集到氢气和氧气的质量为1.8g,则已发生电解的水的质量为_____g，10．把6.1g干燥纯净氯酸钾和二氧化锰的混合物放在试管中加热，直至氯酸钾完全分解为止。冷却后，称得剩余固体的质量为4.2g，根据____定律，可知制得氧气___g。二氧化锰在反应中起_____作用。11、将10克过氧化氢溶液与2克二氧化锰放入烧杯中，待液体中不再有气泡产生后，称量烧杯中剩余物质为8.8克，则生成氧气____克．12、将31.6gKMnO4加热一段时间后冷却，称量剩余固体的质量为30g，根据_______可知，反应中生成氧气的质量为_____g；依据化学反应中____种类不变，可推断剩余固体中一定含有______、______和______三种元素。12、现有一反应A+B=C，有10克A和5克B反应，结束后还剩余3克A，B没有剩余，则生成C的质量为____克。