质量守恒定律
知识梳理
1.质量守恒定律
(1)质量守恒定律
_________的各物质的_________一定等于反应后生成的各物质的_________，这个规律叫做质量守恒定律。
参加化学反应的反应物的相对质量_________一定等于生成的各物质的相对质量_________。
（2）质量守恒的原因（微观解释）
因为化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子，重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。也就是说，在化学反应前后，因为原子的种类_________，原子的数目_________，所以宏观表现出：化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
答案:(1)参加化学反应 质量总和 质量总和 总和 总和
(2)不变 不变
2.化学方程式
（1）定义
用_________来表示化学反应的式子叫做化学方程式。
(2)化学方程式提供的信息
①哪些物质（_________）参加了反应。
②生成了哪些物质（_________）。
③_________。
④反应物与生成物之间的_________。
⑤反应物与生成物之间的_________。
⑥反应前后_________等等。
(3)化学方程式的读法（以2H2O 2H2↑+O2↑为例）
①质的方面：在_________的条件下_________分解生成_________和_________。
②量的方面：每_________份质量的水在通电条件下分解生成_________份质量的氢气和_________份质量的氧气。
答案: (1)化学式
(2)反应物 生成物 反应条件 物质之间的质量比 粒子数量比 质量守恒
(3)①通电 水 氢气 氧气 ②36 4 32
疑难突破
怎样理解质量守恒定律？
剖析：（1）质量守恒定律
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。一切化学反应都遵循质量守恒定律。
（2）质量守恒的原因（微观解释）
因为化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子，重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。也就是说，在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有改变。所以，反应前后各物质的质量总和相等。
(3)需注意的问题
①该定律只适用于化学变化，如果不是化学变化，则不适合该定律。
②质量守恒定律一定是指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。即不能将没有参加反应的质量和反应后剩余的质量计算在内。
③要注意是“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。
④反应前后，元素种类不变，同种元素质量相等。
⑤反应前后，原子种类不变，原子质量也不变。
⑥反应前后，分子种类一定改变，分子数目不一定改变。
问题探究
问题 早在17世纪，质量守恒定律被发现之前，英国化学家波义耳做过一个实验，在密闭的玻璃容器中燃烧金属时得到了金属灰，然后称量金属灰的质量，发现比原金属质量增加了。
（1）试解释金属灰质量比原金属质量增加的原因。
（2）由于波义耳称量方法上的原因，他错过了发现质量守恒定律的机会，请你改进他的称量方法以验证质量守恒定律。
探究：（1）金属燃烧是金属与氧气发生化合反应生成金属氧化物，根据质量守恒定律可知：参加反应的金属和氧气的质量和等于生成的金属氧化物的质量。所以生成的金属灰，即金属氧化物的质量比原金属质量增加了。
（2）对质量守恒定律的实验探究：
方案一：在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一粒火柴头大的白磷。在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃管，在其上端系牢一个小气球，并使玻璃管下端能与白磷接触。将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平①上用砝码平衡。然后，取下锥形瓶。将橡皮塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，并将白磷引燃。待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，观察天平是否平衡。
实验现象：白磷在锥形瓶中剧烈燃烧，生成白烟。
结论及解释：参加化学反应的各物质的质量总和与生成物的质量总和相等。
方案二：在100毫升烧杯中加入30毫升稀硫酸铜溶液，将几根铁钉用砂纸打磨干净，将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量m1。
将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察实验现象。待溶液颜色不再改变时，将盛有硫酸铜溶液和铁钉的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量m2。比较反应前后的质量。
实验现象：铁钉表面析出一层红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
结论及解释：m1=m2，参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。因为虽然该反应不在密闭容器内进行，但它既没有气体参加反应，也没有气体生成。
方案三：取一根蜡烛粘在一小块玻璃片上，将玻璃片和蜡烛一起放在托盘天平上，调节天平平衡，点燃蜡烛，观察天平的平衡情况。
实验现象：天平不再平衡，指针向右偏转。
结论及解释：蜡烛燃烧后质量减小，反应不是在密闭的容器内进行，生成的二氧化碳和水蒸气跑到空气中去了，因而天平不平衡。
典题精讲
例1 化学反应前后，下列各项中肯定没有变化的是( )
①原子的数目 ②分子的数目 ③元素的种类 ?④物质的总质量 ⑤物质的种类 ⑥原子的种类
A.①③④⑤⑥ B.①③④⑥
C.①②④⑥ D.①③⑤
思路解析:本题涉及质量守恒定律以及化学反应的实质。化学反应的实质是：在化学变化中，分子分解成原子，原子重新组合成新的分子。在重新组合的过程中，原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化。因此，元素的种类也不改变，反应前后各物质的质量总和必然相等。但是，物质种类（分子种类）一定要改变，分子的数目可能改变，也可能不变。
答案：B
例2 有一条酸河，经分析发现是由于河水中含有的物质R在氧气的作用下发生反应所致，其反应的化学方程式为2R+2H2O+7O2====2FeSO4+2H2SO4，则R的化学式是( )
A.FeS B.Fe2S3 C.FeO D.FeS2
思路解析:此题给定信息，考查质量守恒定律和化学反应实质的运用。化学变化的实质是分子裂解为原子，原子重新组合成新物质的过程。在此变化过程中，元素的种类、各原子个数都不发生改变。由题给化学方程式确定X的组成元素和原子个数。
答案：D
知识导学
理解质量守恒定律时要注意：
①该定律只适用于化学变化，如果不是化学变化，则不适合该定律。②质量守恒定律一定是指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。即不能将没有参加反应的质量和反应后剩余的质量计算在内。③要注意是“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。④反应前后，元素种类不变，同种元素质量相等。⑤反应前后，原子种类不变，原子质量也不变。⑥反应前后，分子种类一定改变，分子数目不一定改变。
化学方程式的特点：
不仅能表示反应物、生成物和反应条件，还能体现各物质之间的质量关系，体现在反应前后，每种原子的个数都相等，原子的种类也不变。
化学方程式的读法：
从宏观和微观两个方面来读。宏观又从质和量两个方面来读，微观从粒子的个数来读。
疑难导析
对质量守恒定律的理解要从三方面阐述：一是什么是质量守恒定律；二是为什么化学反应前后质量守恒；三是理解质量守恒定律需注意的问题。
有关质量守恒定律的定义，要说明化学反应前后反应物的质量与生成物的质量的关系。
有关质量守恒的原因，要从微观解释说明化学反应过程中，组成反应物的微观粒子是否变化，也就是说分子、原子是否变化。
有关理解质量守恒定律需注意的问题要说清楚以下几个问题：
①该定律适用于什么变化；
②质量守恒定律中所说的质量的含义，没有参加反应的质量和反应后剩余的质量能否计算在内；
③气体的质量往往忽视，质量守恒定律中所说的质量要强调是质量总和；
④反应前后，同种元素质量是否相等；
⑤反应前后，原子种类和原子质量有无变化；
⑥反应前后，分子种类和分子数目是否改变。
问题导思
先要理解质量守恒定律的本质。
要弄清燃烧金属时得到了金属灰，金属灰质量比原金属质量增加的原因，先要知道金属燃烧的反应物和生成物都是什么。然后根据质量守恒定律分析各种反应物的质量和与各种生成物的质量和的关系，进而即可确定金属氧化物的质量比原金属质量增加了。
对质量守恒定律的实验探究，重点是会设计实验方案、描述实验现象；能够根据实验现象得到正确的结论。
改进波义耳的称量方法以验证质量守恒定律探究方案可以有多种：
方案一是在密闭的容器内进行，反应前后质量一定相等。
方案一的设计利用了白磷在锥形瓶中剧烈燃烧的实验，根据反应在密闭的容器内进行，可以断定参加化学反应的各物质的质量总和与生成物的质量总和是否相等，从而可以确定是否符合质量守恒定律。
方案二、三的反应都不是在密闭的容器内进行，因而从直观现象上看质量不守恒。这就为正确理解质量守恒定律奠定了基础。
方案二的设计利用了稀硫酸铜溶液与铁钉反应的实验，根据反应不是在密闭的容器内进行，可以断定参加化学反应的各物质的质量总和与生成物的质量总和是否相等，从而可以确定是否符合质量守恒定律。
方案三的设计利用了蜡烛燃烧的实验，根据反应不是在密闭的容器内进行，可以断定参加化学反应的各物质的质量总和与生成物的质量总和是否相等，从而可以确定是否符合质量守恒定律。
典题导考
绿色通道
原子是化学变化中的最小粒子；在化学变化中，分子的种类肯定变化，数目有可能变化；有气体参加的化学反应，反应前后的体积有可能发生变化。
典题变式
下列关于质量守恒定律的说法正确的是（ ）
A.化学反应前后，反应物的分子总数一定等于生成物的分子总数
B.化学反应的实质就是分子间的重新组合
C.参加反应的各物质的总质量一定等于反应后生成的各物质的总质量
D.对于有气体参加的化学反应，反应前后的体积一定不变
答案：C
绿色通道
通过化学反应，能够看出反应物和生成物，以及反应条件，还能体现反应物和生成物各物质间的质量关系，以及发生反应的物质间的粒子个数比，也符合质量守恒定律。
典题变式
某物质在空气中完全燃烧只生成二氧化碳和水，则该物质中( )
A.只含有碳元素 B.只含有碳、氢元素
C.一定含有碳、氢、氧三种元素 D.一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
答案：D （深圳家教·上门家教为您推荐，欢迎查看） |
