化学人教版九上同步课堂讲义：5.1 质量守恒定律

课题1质量守恒定律一、学习目标1.通过实验探究认识质量守恒定律，了解常见的化学反应中的质量关系2．从微观角度解释质量守恒定律并认识化学反应3．化学方程式的表达意义二、重难点 重点：质量守恒定律的定义及其应用难点：实验探究认识质量守恒定律三、考点精讲1.质量守恒定律（1）质量守恒定律的定义：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。（2）质量守恒定律的理解：①正确理解“参加”的含义，没有参加反应或者反应后剩余物质的质量不计算在内；②质量守恒定律的适用范围是化学变化，不适用于物理变化，任何化学变化都遵循质量守恒定律；③注意“各物质”的质量总和，不能遗漏任一反应物或生成物，尤其是气体物质；④此定律强调的是“质量守恒”，不包括体积等其它方面的守恒。（3）质量守恒定律实验探究实验A实验B实验装置及药品实验现象生成蓝色沉淀，天平平衡（填“平衡”“偏左”或“偏右”）。产生大量气泡，天平偏右（填“平衡”“偏左”或“偏右”）。现象出现的原因生成的沉淀在烧杯中，生成物没减少是否遵循质量守恒定律遵循（填“遵循”或“不遵循”）。产生的气体逸出，生成物减少是否遵循质量守恒定律遵循（填“遵循”或“不遵循”）。验证质量守恒定律的实验中，有气体参加或生成的反应，一定要在密闭容器中进行，否则天平会不平衡，造成这种现象的原因一般是生成的气体逸出或外界气体进入装置。不涉及气体的反应可以在开放容器中进行。（4）质量守恒定律的“六个不变”“两个一定变”“两个可能变”物质总质量不变物质种类一定变宏观元素种类不变②两个一定变六个不变元素质量不变分子种类一定变原子种类不变分子数目可能变微观原子数目不变③两个可能变原子质量不变元素化合价可能变（5）质量守恒的微观原因（即本质）：化学反应的实质就是反应物的分子分裂为原子，原子又重新组合成新的分子，在反应前后原子的种类没变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等2.化学方程式（1）化学方程式是用化学式表示化学反应的式子。通常用“△”表示反应需要加热，用“↑”或“↓”注明生成物是气体或沉淀。（2）化学方程式的意义及读法化学方程式（2H2+O2点燃2H2O）意义读法宏观角度表明了反应物、生成物和反应条件。氢气和氧气在点燃条件下反应生成水。微观角度表明各物质之间微粒数目比（化学计量数）。每2个氢分子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成2个水分子。量的角度表明各物质之间的质量比（物质相对分子质量×化学计量数）。每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃的条件下反应生成36份质量的水。典型例题1：在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在一密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如表所示。根据表中信息判断下列说法正确的是（）物质甲乙丙丁反应前的质量/g2302010反应后的质量/gm39516A.甲是该反应的催化剂 B.丙可能是单质C.乙、丙在反应中的质量比为3：5 D.该反应是化合反应【答案】C【解析】A、反应前物质的总质量为：2g＋30g＋20g＋10g＝62g，反应后物质的总质量为：m＋39＋5＋16＝62，则m＝2，甲质量没变，可是该反应的催化剂，也可能不参加反应，错误；B、丙质量减少，应为该反应的反应物，丙是分解反应的反应物，是化合物，错误；C、乙增加了39g－30g＝9g，丙减少了20g－5g＝15g，故乙、丙变化的质量比为9g：15g＝3：5，正确；D、由表中数据分析，丙生成乙和丁，故反应为分解反应，错误。典型例题2：用“”和“”代表两种不同的单质分子，它们在一定条件下能发生化学反应，反应前后的微观示意图如图所示，下列说法正确的是（）A.每个生成物分子由3个原子构成B.反应前后原子的种类不变C.该反应有2种生成物D.参加反应的“”和“”分子个数比是2：1【答案】B【解析】A、根据，每个生成物分子由4个原子构成，错误；B、化学反应前后原子的种类不变，正确；C、该反应有1种生成物，是，错误；D、参加反应的“”和“”分子个数比是6：2＝3：1，错误。【巩固提升】1．将铜片放入稀硝酸（HNO3）中会生成硝酸铜、水和一种气体化合物。则该气体可能是（）A．SO2 B．H2 C．NO D．CO【答案】C【解析】A、将铜片放入稀硝酸（HNO3）中会生成硝酸铜、水和一种气体化合物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Cu、H、N、O，生成物中也应含Cu、H、N、O。反应物中不含硫元素，不可能生成二氧化硫，错误；B、氢气是由氢元素组成的纯净物，属于单质，错误；C、NO含N、O元素，属于化合物，可能生成NO，正确；D、反应物中不含C，不可能生成一氧化碳，错误。2.在一定条件下，一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列有关说法不正确的是（）物质abcd反应前的质量/g30201015反应后的质量/gxy010A．x+y＝65B．x的取值范围，0≤x≤30C．当y≤20，该反应一定是化合反应D．参加反应的c与d的质量比为2：1【答案】B【解析】A、根据质量守恒定律，x+y+10＝30+20+10+15＝65，故x+y=65，该选项说法正确，正确；B、x可以大于30，例如当a是生成物时，x＞30，该选项说法不正确，错误；C、当y＝20时，b是催化剂，或既不是反应物，也不是生成物，则a物质是生成物，反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应；当y＜20时，b是反应物，反应物是三种，生成物是一种，属于化合反应，该选项说法正确，正确；D、参加反应的c与d的质量比为：10g：5g＝2：1，该选项说法正确，正确。3.甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器内充分混合反应，测得反应前后各物质的质量关系如图所示。则有关说法中不正确的是（）A.丁一定是化合物B.参加反应的甲和乙质量比为2：7C.丙可能是该反应的催化剂D.x的值是7【答案】B【解析】A、由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了14g－2g＝12g，故是反应物，参加反应甲的质量为14g；反应前后丁的质量增加，可以确定丁是生成物，生成的丁的质量为36g－5g＝31g；由质量守恒定律，乙应是反应物，且参加反应的质量为31g－12g＝19g。该反应的反应物为甲和乙，生成物是丁，符合“多变一”的形式，属于化合反应，丁是化合反应的生成物，一定是化合物，正确；B、参加反应的甲和乙质量比为12g：19g＝12：19，错误；C、丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，正确；D、x的数值为26g－19g＝7g，x的值是7，正确。【课后练习】1.有下列事实：①蜡烛燃烧后，其质量变小，②铁钉生锈，其质量变大，③樟脑丸放置一段时间后质量变小，其中符合质量守恒定律的是（）A．①②③ B．①② C．①③ D．只有③【答案】B【解析】①蜡烛燃烧后，其质量变小，是因为生成了二氧化碳和水，有新物质生成，属于化学变化，遵循质量守恒定律；②铁钉生锈，其质量变大，是因为铁与空气中的水蒸气和氧气反应生成了铁锈，有新物质生成，属于化学变化，遵循质量守恒定律；③樟脑丸放置一段时间后质量变小，是因为分子在不断运动，无新物质生成，属于物理变化，不遵循质量守恒定律。B正确。2.下列现象不能用质量守恒定律解释的是（）

A．蜡烛在空气中燃烧质量变小

B．镁条比燃烧后所得氧化镁的质量小

C．红磷在密闭容器中燃烧质量不变

D．50克水与50克酒精混合质量为100克【答案】D【解析】A、蜡烛在空气中燃烧质量变小，是化学变化，能用质量守恒定律解释，正确；B、镁条比燃烧后所得氧化镁的质量小，是化学变化，能用质量守恒定律解释，正确；C、红磷在密闭容器中燃烧质量不变，是化学变化，能用质量守恒定律解释，正确；D、50克水与50克酒精混合质量为100克，是物理变化，不能用质量守恒定律解释，错误。3.将宏观、微观及化学符号联系在一起是化学学科的特点。在一定条件下，A和B能发生化学反应生成C和D。其微观示意图如图所示，下列相关叙述正确的是（）A．从宏观角度看，物质C由两种元素组成，属于混合物B．从微观角度看，该化学变化中发生根本改变的微粒是原子C．若D为空气中体积分数最大的气体，则D的微观符号可表示为N2D．该反应属于基本反应类型中的分解反应，反应前后各元素化合价不变【答案】C【解析】A、从宏观看，物质C由H、O两种元素组成，但是物质C是由同种物质组成，属于纯净物，错误；B、从微观角度看，该化学变化中发生根本改变的微粒是分子，原子没有变化，错误；C、若D为空气中体积分数最大的气体，则D是氮气，氮气的微观符号可表示为N2，正确；D、该反应反应物和生成物都是两种，不属于分解反应，且氧元素由游离态变为化合态，化合价一定发生了改变，错误。4.洁厕灵、84消毒液是生活中两种常见的清洁、消毒用品，混合使用时会发生如图所示的化学反应。下列说法正确的是（）A.有毒气体是Cl2B.该反应是化合反应C.反应前后元素化合价不变D.洁厕灵、84消毒液能混合使用【答案】A【解析】A、根据质量守恒定律可知，反应的化学方程式为2HCl＋NaClO＝Cl2↑＋NaCl＋H2O，有毒气体为Cl2，正确；B、该反应是多种物质反应生成多种物质，化合反应是“多变一”，不是化合反应，错误；C、反应前Cl元素的化合价为-1和+1，反应后生成单质Cl2，化合价为0，化合价发生变化，错误；D、洁厕灵、84消毒液能混合使用会产生有毒的氯气，错误。5.小组同学用下图所示装置验证“质量守恒定律”，发现天平不再平衡，对产生此现象的可能原因分析合理的是（）A．装置气密性良好 B．白磷的量不足C．装置没冷却至室温就称量 D．该反应不遵守质量守恒定律【答案】C【解析】A、该反应在密闭容器中进行，装置气密性良好，化学反应前后，物质的总质量不变，天平应平衡，错误；B、质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的质量相等，白磷是否足量不影响实验结果，错误；C、如果装置没有冷却至室温就称量，气体受热膨胀，气球胀大，产生向上的浮力，会导致天平不平衡，正确；D、白磷燃烧生成五氧化二磷，有新物质生成，属于化学变化，遵守质量守恒定律，错误。6.如图反映了某个化学反应各物质质量与时间的关系。下列描述正确的是（）A.该反应是化合反应B.甲的相对分子质量大于乙C.t1时，丙的质量一定等于甲、乙的质量之和D.丙是反应物，甲和乙是生成物【答案】D【解析】A、由于丙质量减少，而甲乙质量都是增加，所以甲乙是生成物，而丙为反应物，所以为一变多，为分解反应，错误；B、甲生成的多，和相对分子质量大小无关，错误；C、根据质量守恒定律，应该是分解的丙的质量等于甲乙的质量，而非剩余的丙的质量等于甲乙的质量和，错误；D、根据A分析可知，丙为反应物，甲乙为生成物，正确。7.在一密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，下列关于该反应的说法正确的是（）物质甲乙丙丁反应前的质量/g27x106反应后的质量/g351822A．甲一定是化合物B．乙一定是该反应的催化剂C．甲的相对分子质量一定等于丙和丁的相对分子质量之和D．该反应中丙和丁的质量变化之比为9：11【答案】A【解析】A、x＝3+5+18+22-6-10-27＝5，反应后甲质量减小，是反应物，丙、丁质量增大，都是生成物，即甲分解生成丙、丁，因此甲是化合物，错误；B、乙反应前后质量不变，可能是催化剂，也可能是没有参加反应的物质，错误；C、不知道化学计量数，因此甲的相对分子质量不一定等于丙和丁的相对分子质量之和，错误；D、该反应中丙和丁的质量变化之比为（18-10）：（22-6）＝1：2，错误。8.下列是初中化学部分重要的实验或实验装置，请按要求填空。小李用盐酸与碳酸钠粉末反应验证质量守恒定律，实验如图：（1）根据实验目的，小李必须测量的实验数据是______。A．锥形瓶质量B．气球质量C．反应前整个反应装置（包括里边的物质）的质量D．反应后整个反应装置（包括里边的物质）的质量（2）将装置气密性良好的反应装置放在天平左盘，使天平平衡后再将碳酸钠粉末倒入锥形瓶中，反应结束后，气球鼓起，天平向右倾斜。小李按规范操作重新实验，得到相同结果。请你帮他分析原因：______。【答案】CD反应生成气体使气球膨胀，有一个向上的浮力【解析】（1）如图，①根据实验目的，小李必须测量的实验数据是：反应前整个反应装置（包括里边的物质）质量、反应后整个反应装置（包括里边的物质）质量；（2）将反应装置放在天平左盘，使天平平衡后再将碳酸钙粉末倒入锥形瓶中反应结束后，气球鼓起，天平向右倾斜。小李按规范操作重新实验，得到相同结果。原因是气球膨胀受到的浮力增大。9.根据下图所示的实验回答相关问题。A燃烧条件探究B量取水的体积C蜡烛燃烧前后质量的测定(1)A实验中白磷燃烧，红磷不燃烧，可得出的燃烧条件是_______。(2)配制一定溶质质量分数的溶液时，在其他操作和步骤均正确的情况下，B操作会使所得溶液的溶质质量分数_______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(3)C实验_______(填“能”或“不能”)用于验证质量守恒定律，在此过程中燃烧掉的蜡烛质量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)生成的二氧化碳和水蒸气的总质量。【答案】（1）温度达到着火点（2）偏大（3）不能小于【解析】（1）A实验中白磷和红磷都是可燃物、都与氧气接触了、都在80℃的热水中，白磷燃烧，红磷不燃烧，可得出的燃烧条件是温度达到着火点；（2）B操作是俯视读数，读数偏大，实际量取水的体积减小，会使所得溶液的溶质质量分数偏大；（3）蜡烛燃烧有氧气参加，同时生成了水和二氧化碳气体，实验没有密封，所以C实验不能用于验证质量守恒定律，在此过程中燃烧掉的蜡烛质量小于生成的二氧化碳和水蒸气的总质量，因为生成的二氧化碳和水蒸气的总质量包含了参加反应的蜡烛和氧气的质量。10.在质量守恒定律的课堂教学中，甲、乙、丙三组同学分别做了实验A、B、C，他们都进行了规范地操作、准确地称量和细致地观察。【实验A】一段时间后，甲组同学发现天平的指针偏右，原因是______。【实验B】乙组同学认为实验B能证明质量守恒定律，写出该反应的化学方程式：_____，请从原子的角度说明守恒的原因______。【实验C】丙组同学观察到镁条剧烈燃烧，发出耀眼白光，产生白色固体。通过称量发现：在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量，原因是____。【实验反思】同学们在实验A和C中获得启示：验证质量守恒定律时，对于有气体参加或生成的反应要在_______