第19课 化学反应中的质量关系（质量守恒定律及应用）-【暑假零起点】2022-2023学年九年级化学上册基础预学精品课程（沪教版）（解析版）

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【暑假零起点】2022-2023 学年九年化学上册预学精品课程
第四章 认识化学变化
第 19 课 化学反应中的质量关系（质量守恒定律及应用）
【学习目标】
1. 知道质量守恒定律的含义，通过微粒模型分析出质量守恒的本质原因；通过改进实验方
案并动手实验，能用实验定量研究化学问题；能用质量守恒定律解释常见的化学反应中的
质量关系。
2. 通过定量实验，探究化学变化中的定量关系，体会科学探究方法，并能用所学知识解释
生活中的实际问题。
【重点】
质量守恒定律的含义。
【难点】
能从宏观和微观角度理解质量守恒定律的含义。
一、质量守恒定律
1.内容：参加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。
2.内涵和外延
（1）“化学反应”是前提。任何化学变化都遵循质量守恒定律。 质量守恒定律只能适用
于解释物理变化。
（2）“参加反应”是基础。只计算“参加反应”的各物质的质量总和。
（3）“质量总和”是核心。质量总和包括参加反应的物质的质量和反应后生成的物质的质
量。如沉淀、肉眼看不见的气体也应考虑。
（4）“质量守恒”是目的。定律只适用于质量守恒，不包括体积守恒、分子数守恒等。
3.正确理解“质量总和相等”
（1）反应物的总质量 = 生成物的总质量；
（2）反应物减少的质量 = 生成物增加的质量；
（3）微观质量比 = 实际质量比，微观质量比 = 反应前后质量变化之比。
4.化学反应遵守质量守恒的原因
符号表达式： H2O O2+H2
反应前 反应后
物质 H2O O2、H2
原子种类及数目 4H、2O 2O、4H
原子种类质量 H：4 O:32 O：32 H：4
结论：反应前后，原子种类、数目不变，原子的质量也不变。故化学反应前后各物质的质
量总和必然相等，符合质量守恒定律。
5．化学反应中各种量的变化
宏观 微观
6 个不变
元素的种类 原子的种类
元素的质量 原子的数目
物质的总质量 原子的质量
2 个一定改变 物质的种类 分子的种类
2 个可能变 元素的化合价 分子的个数
二、质量守恒定律的实验验证
实验要求：必须发生化学反应 且有明显现象 。
装置：如有气体参加或生成，则必须在密闭容器中进行。
1．反应原理
实验 1： P＋O2
点燃
→
P2O5
实验 2： Fe＋CuSO4→FeSO4＋Cu
实验 3： Na2CO3＋ HCl→NaCl＋H2O＋CO2
实验 4： Mg＋O2
点燃
→
MgO
2．实验装置
　　
实验 1　红磷在锥形瓶中燃烧 实验 2　铁钉放入硫酸铜溶液中
　 　
实验 3　碳酸钠粉末和稀盐酸反应 实验 4　镁条在空气中燃烧
注意：（1）锥形瓶底部铺一层细沙的目的：防止红磷燃烧时锥形瓶底部受热不均匀而炸
裂。
（2）实验室气球先鼓起后变瘪的原因：①由于红磷燃烧放出大量的热，使锥形瓶内气体温
度升高，锥形瓶内压强增大，导致气球膨胀；②红磷燃烧消耗锥形瓶内的氧气，瓶内气体
减少，冷却后瓶内压强减小，所以气球变瘪。
（3）气球的作用：①调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用；②密封作用，防止实验时锥形瓶
内外的物质发生交换。
3．实验现象及解释
（1）实验现象
①实验 1：白磷燃烧，产生大量 白烟 ，放出大量的热，气球鼓起，冷却后气球变瘪，最
终天平平衡。
②实验 2：铁钉表面有 红色固体 析出，溶液由 蓝色 逐渐变为 浅绿色 ，实验结束后天
平平衡。
③实验 3：烧杯中有大量气泡产生，实验结束后天平指针向右偏转。
④实验 4：镁条燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，反应前后用天平称量时，指针有
可能向左或向右偏转，也可能不偏转。
注意：在称量反应后的物质质量时，必须等锥形瓶（或烧杯）冷却至室温后再称量，以免
称量前后因温度不同对实验结果产生影响。
（2）解释
实验 1 和实验 2 发生了化学反应，且反应均在密闭容器中进行，故实验结束后天平平衡；
实验 3 在敞口烧杯中进行，反应生成的气体逸散到空气中，烧杯中物质的质量减少，故实
验结束后天平指针向右偏转；实验 4 在空气中进行，由于参与反应的氧气和生成的白烟的
质量无法称量，故反应前后用天平称量时，指针有可能向左或向右偏转，也可能不偏转。
4．实验结论
（1）化学反应中，参加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。
（2）物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为在化学反应中，反应前后
原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，所以各物质的质量总和相
等。
5．拓展创新
（1）解释现象：铁生锈后固体质量增加，该反应遵守质量守恒定律吗?请解释原因。
答：遵守。铁生锈是铁和空气中的氧气、水等发生化学反应的过程，参加反应的铁、氧气
和水等物质的质量之和与反应后生成铁锈的质量相等，故铁生锈后固体质量会增加。
（2）药品选择：如图所示，药品混合后天平的指针不偏转，甲同学认为实验已达到目的，
而乙同学认为该实验并不能验证质量守恒定律，其理由是什么?
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