搜索
知识点讲义——第五单元化学方程式课题1质量守恒定律知识点1质量守恒定律的探究（重点）探究化学反应前后物质的质量关系【实验目的】探究物质发生化学反应生成新物质时，反应物的质量总和与生成物的质量总和之间的关系。【实验步骤】方案一：在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一小堆干燥的红磷。在橡胶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红磷接触。将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡，记录所称的质量为m1。然后取下锥形瓶，将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用玻璃塞将锥形瓶塞紧，并将红磷引燃。待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，记录所称的质量为m2。[引申拓展]使用托盘天平的注意事项：①称量干燥的固体药品前，应在两个托盘上各放一张干净的大小相同的纸片，然后把药品放在纸上称量，以免污染托盘。②易潮解的药品必须放在玻璃皿（如小烧杯、表面皿等）里称量。方案二：在锥形瓶中加入适量硫酸铜溶液，塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净，将盛有硫酸铜溶液的锥形瓶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。待反应一段时间后溶液颜色改变时，将盛有硫酸铜溶液和铁钉的锥形瓶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】方案一：红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热，气球膨胀，待装置冷却后，气球变瘪。反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等，天平保持平衡。方案二：铁钉表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变为浅绿色，反应前后，物质的总质量不变，天平保持平衡。【实验结论】上述两个反应，反应前后物质的总质量不变，发生的反应的文字表达式分别为：红磷+氧气五氧化二磷铁+硫酸铜→铜+硫酸亚铁。【注意事项】如果没有在锥形瓶口处安置气球，而直接安装橡皮塞，并且红磷的量较大，可能会出现的后果是：橡皮塞被弹出或锥形瓶炸裂，这是因为红磷燃烧产生大量白烟，放出大量的热量，会使气体在有限空间内膨胀，造成危险。[引申拓展]（1）红磷燃烧的实验中要用橡皮塞塞紧锥形瓶。因为红磷燃烧后产生的五氧化二磷是微小的固体颗粒，能扩散到空气中，从而损失五氧化二磷；另外瓶外的空气也会补充消耗的氧气的体积，从而使实验测定的结果不准。（2）铁钉与硫酸铜的反应也可以在敞口的小烧杯中进行，因为反应中没有生成可以扩散到空气中去的物质，也不会吸收空气中的物质参加反应，所以在敞口烧杯中反应也不会影响物质的质量。知识点2质量守恒定律（重、难点）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。这个规律就叫做质量守恒定律。（1）参加化学反应：只对能参加化学反应的物质而言，不参加化学反应的物质不考虑，参加化学反应的物质不能遗漏。（2）各物质：指所有的物质，尤其注意参加反应或反应生成的气体、沉淀等不要忽略。（3）质量总和：质量全部相加，但仅对质量求和，不是体积、密度、分子个数等相加。（4）仅针对化学变化成立，即只适用于解释化学变化。例如：水冷却结成冰，总质量没有改变，由此说明：此变化符合质量守恒定律。此说法对吗?点拨：不对，因为这是一个物理变化，不能用质量守恒定律解释解释。2.质量守恒的原因化学反应的本质是原物质的分子被破坏成原子，原子重新组合而变成其他物质的分子，变化中原子的种类、数目和质量都没有发生变化，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。联系原子与元素的关系，在化学反应中，元素的种类、质量也不会改变，但在解释质量守恒定律时往往从原子的角度进行。为了从宏观和微观两个角度准确把握质量守恒定律，可将化学反应过程归纳为：五个“不变”，两个“一定改变”，“一个可能改变”。宏观反应物和生成物的总质量不变（元素质量不变）元素总类不变五个“不变”原子的种类不变微观原子的数目不变原子的质量不变两个可能“改变”宏观：物质的总类一定改变微观：分子的种类一定改变一个可能“改变”：分子总数可能改变。3.质量守恒定律的应用（1）求某种反应物或生成物的质量。（2）推断反应物或生成物的组成（化学式）（3）推断反应物是否全部参加了反应。4.质量守恒定律的验证试验（1）盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定。盐酸与碳酸钠发生反应的前后，反应物的质量总和等于生成物的质量总和。【实验目的】盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定。【实验装置】如图5-4所示【实验操作】将盛有盐酸的小试管小心地放入装有碳酸钠粉末的小烧杯中，将小烧杯放在托盘天平上并用砝码调节天平平衡。取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸与小烧杯中的碳酸钠粉末反应。一段时间后，再把小烧杯放在托盘天平上，观察天平是否平衡。【实验现象】白色固体粉末溶解，有大量的气泡产生。天平不平衡，向装有砝码的右盘倾斜。【实验结论】反应中有气体产生，所以天平不平衡。（2）镁条燃烧前后质量的测定【提出问题】镁条燃烧前后质量相等吗？【设计实验】用天平称量镁条燃烧前后的质量。【实验器材】天平（砝码）、坩埚钳、石棉网、酒精灯、镁条等。【实验操作】①取一条用砂纸打磨干净的镁条和一个石棉网。②将它们一起放在托盘天平上称量，记录所称总质量m1。③在石棉网上点燃镁条，将镁条燃烧后的产物与石棉网一起放在托盘天平上称量，记录总质量m2。【实验现象】镁条燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，同时看到有大量白烟生成，称量结果m1﹥m2。【实验结论】镁条燃烧前后质量不等。[引申拓展]由于镁条燃烧，消耗了空气中的氧气，生成氧化镁，根据质量守恒定律，应该是生成物氧化镁的质量等于反应物镁条和氧气的质量总和，所以实验结果应该是m2﹥m1。但是在实际反应时，镁条不仅和空气中的氧气反应，还和空气中的氮气发生反应生成氮化镁（Mg3N2），和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，结果这些产物都化作白烟跑掉了，导致最后的实验结果是m1﹥m2。也就是生成物的总质量大于镁条的质量，而等于镁条和参加反应的气体的质量之和。如果在燃着的镁条上方罩上罩，使生成物全部收集起来称量，则会出现，称量m2﹥m1。现见某技术转让广告如下：“水变成含碳元素的高价的汽油、柴油，经济收入惊人，技术转让，请有识之士加盟。”同学们，假如你是老板，你是否会加盟呢？请谈一谈你的想法？化学反应前后，元素种类不变！知识点3化学方程式的概念和表示的意义1.化学方程式的概念用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。如：C+O2CO2，S+O2SO2。2．化学方程式的两方面意义(1)表示质的关系：即反应物是什么，生成物是什么，反应条件是什么。如：2H2O通电2H2↑+O2↑，反应物是水，生成物是氢气和氧气，反应条件是通电。(2)表示量的关系：即反应中各物质的化学计量数之间的关系和质量之间的关系。①化学计量数关系：每2个水分子通电分解能生成2个氢分子和1个氧分子。2H2O通电2H2↑+O2↑2：2：1②反应物与生成物之间的质量关系：2个水分子的相对分子质量的总和是36,2个氢气分子的相对分子质量的总和是4，1个氧气分子的相对分子质量的质量为32，它们之间的质量成正比例关系，总质量符合质量守恒定律。【易错点津】这里的质量分别指每种反应物或生成物的总质量，计算时，必须用相对分子质量×化学计量数，千万不要忘记。化学方程式所表示的意义是今后进行有关化学方程式的计算的依据。3.化学方程式的读法以2H2O通电2H2↑+O2↑为例。（1）宏观读法，说明宏观物质的变化，一般可读作：水在通直流电的条件下，分解生成氢气和氧气。（2）微观读法，说明微粒的变化，一般可读作：每2个水分子，在通直流电的条件下，分解生成了2个氢分子和1个氧分子。（3）质量的读法，一般可读作：每36份质量的水，在通直流电的条件下，分解生成了4份质量的氢气和32份质量的氧气。【易错点津】化学方程式与数学上的方程是有区别的。（1）化学方程式中的“+”“=”号与数学中的“+”“=”号写法相似，但意义不同。化学方程式中的“+”表示“和”或“及”“跟”的意思，不能读成“加上”；“=”读作“生成”或“变成”，不能读作“等于”。（2）化学方程式不能倒写和移项，如C+O2CO2，不能写成CO2C+O2或CCO2—O2。第五单元化学方程式课题1质量守恒定律边讲边练例1、在右图的装置中，当两种溶液发生反应后，天平不再保持平衡，指针向右转，天平不平衡的原因是__________________________，若反应物不变，要使天平在反应后仍然保持平衡，你认为对装置的改进措施是_________________________________________________。点拨：因为反应生成的二氧化碳气体逸出，所以天平的左盘物质质量就减少了；只要想办法使生成的气体无法逸出即可，可把烧杯换成锥形瓶，在锥形瓶口系上一个气球。【针对训练1】小明和小华以“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”为课题进行科学探究。提出假设：化学反应中，反应物与生成物的质量总和_____________。设计并进行实验：小明设计的实验装置和选用的药品如下图中A所示，小华设计的实验装置和选用的药品如下图中B所示，他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。实验结论：小明认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量不相等。小华认为：在化学反应中生成物的总质量与反应物的总质量相等。你认为________的结论正确，请谈谈导致另一种结论错误的原因。例2、将20g甲、5g乙、8g丙三种纯净物混合，在密闭容器中加热发生化学反应，经分析可知：反应后混合物中有5g甲、16g丙，还有一种新物质丁，则丁物质的质量是（A）A．12gB．9gC．4gD．17g点拨：此题考查的是质量守恒定律，反应物（15g甲、5g乙）的总质量等于生成物（8g丙和若干丁）的总质量，即15g+5g=8g+丁物质的质量。【针对训练2】某物质和二氧化碳反应后只生成碳酸钠和氧气，则该物质中（）A．只有氧元素B．一定含有钠元素和氧元素C．只含钠元素D．一定含有钠元素，可能还有氧元素例3、已知反应：X+3O22CO2+2H2O，则X的化学式为（B）A．C2H6B．C2H4C．C2H2D．C2H6O点拨：根据质量守恒定律的微观解释，化学反应前后原子种类、原子个数、原子质量都不改变，可知X的化学式为C2H4。【针对训练3】交警常用一种“酒精检测仪”检查司机是否酒后驾车，其反应原理为C2H5OH+4CrO3+6H2SO42X+2CO2↑+9H2O，反应中红色的CrO3转化为绿色的化合物X，则X的化学式为（）A．Cr2O3B．CrSO3C．Cr2（SO4）3D．Cr2S3例4、在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示：物质甲乙丙丁反应前质量（g）414210反应后质量（g）待测20631关于此反应，下列认识正确的是（B）A．该反应的类型一定是化合反应B．参加反应的甲、丙的质量比为1：9C．生成物乙、丁的质量比一定为10：9D．甲反应后的质量为8g点拨：由化学反应中反应物质量的减少量等于生成物质量的增加量可知：该反应为甲+丙（36g）→乙（19g）+丁（21g），依据质量守恒定律，反应物甲的质量为19+21-16=4（g），由于不知道甲、乙、丙、丁的物质类别，所以无法确定该反应的基本反应类型，但肯定不是化合反应；参加反应的甲、丙质量比为4：36=1：9，生成物乙、丁的质量比为20：31，甲反应后的质量为0.【针对训练4】点燃ag氢气与bg氧气的混合气体，生成水的质量（）A．大于（a+b）gB．等于（a+b）gC．小于或等于（a+b）gD．无法确定课堂演练1、在化学反应前后一定发生变化的是（）A．物质质量B．物质种类C．分子数目D．原子数目2、为防止硝酸厂产生的氮氧化物污染环境，通常用NaOH溶液吸收这些氮氧化物，反应的化学方程式为：NO+NOx+2NaOH2NaNO2+H2O，方程式中x的值是（）A．1B．2C．3D．任意值3、实验室制取X的反应原理：MnO2+4HClMnCl2+X↑+2H2O则X的化学式为（）A．O2B．H2C．ClO2D．Cl24、