以下是小编为大家收集的质量守恒定律教案,本文共8篇,希望能够帮助到大家。
篇1:质量守恒定律的教案
一、质量守恒定律
参加化学反应各物质的质量之和等于反应后生成的各物质的质量之和。
二、质量守恒定律的解释
参加化学反应的各物质的质量之和等于反应后生成的各物质的质量之和。
篇2:初中化学质量守恒定律教案
一、教学目标:
一)知识目标
1.通过对化学反应中反应物及生成物质量的实验测定,知道化学反应中各物 质间的质量关系,使学生理解质量守恒定律的含义及守恒的原因;
2.根据质量守恒定律能解释一些简单的实验事实,能推测物质的组成。
二)能力目标
1.提高学生阅读理解、语言表达、实验操作、分析思维能力,体会科学探究 的方法。
2.初步培养学生应用实验的方法来定量研究问题和分析问题的能力。
三)情感目标
1.通过对实验现象的观察、记录、分析,学会由感性到理性、由个别到一般 的研究问题的科学方法,培养学生严谨求实、勇于探索的科学品质及合作 精神;
2.使学生认识永恒运动变化的物质 ,即不能凭空产生,也不能凭空消失的 道理。渗透物质不灭定律的辩证唯物主义的观点。
二、重点:实验探究认识质量守恒定律
难点:对质量守恒定律含义的理解和运用
三、教学方法:实验探究、多媒体
四、仪器、药品:
稀盐酸溶液、碳酸钠、硫酸铜溶液、铁钉、镁条、白磷、锥形瓶、玻璃管(带小气球)、单孔橡皮塞、烧杯、小试管、天平、酒精灯、火柴、坩埚钳。
五、教学过程:
教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | ||||||||||||||||||||||||
【复习提问】 同学们请回忆一下,探究实验包括哪些环节呢? | 【学生回答】 提出问题、假设猜想、设计方案实验探究、得出结论、反思 | 巩固探究实验的一般步骤,掌握科学方法 | ||||||||||||||||||||||||
【引入新课】 一天,福尔摩斯象往常一样滋滋有味地 抽着他的烟斗,房间里充满了刺鼻的烟味。华生问道:“敬爱的先生,别人都说你很聪明,那么你能告诉我你吐出的这些烟和气体有多重吗?” | 【提出问题】 化学反应前后,物质的质量总和会怎样变化呢? | 激发学生学习兴趣 | ||||||||||||||||||||||||
【学生交流表达】 | 【假设猜想】 化学变化中反应物的总质量可能 ①等于 或②小于 或③大于 生成物的总质量 | 培养学生思维能力、锻炼学生口头语言表达能力 | ||||||||||||||||||||||||
【提问】 如何证明哪一种假设是正确的呢? | 【设计方案实验探究】 | |||||||||||||||||||||||||
【指导学生阅读】 | 篇3:初中化学质量守恒定律教案 | 帮助学生理解实验原理、弄清实验步骤。 | ||||||||||||||||||||||||
【播放实验录像】 | 学生观看录像 观察现象、模仿实验操作 | 帮助学生理解实验原理、弄清实验步骤。 | ||||||||||||||||||||||||
【指导学生分组实验】 | 【学生分组实验】 篇4:初中化学质量守恒定律教案一、说教材 (作用与地位)质量守恒定律是初中化学的一个重要化学规律,是分析物质在化学反应中的质量关系的理论依据,也为之后化学方程式的书写和计算的教学构建了理论铺垫,它的应用贯穿于整个中学化学。 (针对教材实际和学生学情,确定授课构思)本节教材在初中化学里有着承上启下的作用。在此之前,学生已经知道了物质经过化学反应可以生成新的物质,并知道了化学变化的微观过程。本节课的教学将引领学生对化学反应的认识,开始从“质”到“量”的过渡,在质变微观过程中通过分析“微观”粒子的量变推断“宏观”物质质量的变化,在学生已有的知识基础上构建新的知识体系。 (教学目标) 知识与技能: 1、从微观角度理解化学反应质量守恒的原因,掌握质量守恒定律的含义。 2、会运用质量守恒定律分析、解释一些化学现象和问题。 过程与方法: 2、培养学生[此文转于斐斐课件园 FFKJ.Net]的实验设计能力、实验操作能力和讨论交流的对话能力。 3、了解科学探究的一般过程,逐步形成对事物进行抽象概括和定量处理的能力。 情感态度价值观: 1、通过体验化学的再发现过程,学习科学家发现真理的途径和方法,培养学生[此文转于斐斐课件园 FFKJ.Net]善于合作、勇于探索、严谨求实的科学态度。 2、通过微观推测到宏观验证的课堂实践,有助于学生树立透过现象认识事物本质的辩证唯物主义观点。 在本节课中有三个版块的重要内容:实验探究化学反应前后物质总质量关系;理解质量守恒定律的含义;应用质量守恒定律解题。 二、说教法和学法 德国大教育家第斯多惠说:“科学知识是不应该传授给学生的,而应该引导学生去发现它们,独立地掌握它们。”加之在此之前学生的学习有了一定基础,他们已经知道了化学变化的微观过程。所以本节课就顺水推舟地在分子论、原子论的基础上引领学生通过分析化学变化“微观”过程中的量变来推断化学变化前后“宏观”物质总质量变化。这样就在学生已有的认知基础上提出新的问题,引导学生进一步认识化学反应,去构建新的知识体系。所以在本节课中我围绕“化学反应前后物质总质量是否相等”这个问题,采用实验探究的教学方法,通过发现问题、提出假设、设计实验、验证讨论、归纳演绎这样的环节,让学生体验化学的再发现过程,知道科学研究的一般方法,感悟科学研究的品质和态度。 但毕竟探究这种方法论的教学对于初三学生来说有一定的难度,若探究过程不符合学生现有的认知水平和心理特点,过于放开或加大难度,不仅不能收到理想的探究效果,而且会挫伤学生参与探究性学习的积极性。因此本节课我采用的是以对话和实验为手段的探究式教学方法。 如在本节中当提出 “反应物的总质量同生成物的总质量之间究竟有什么关系”这个问题后,教师引导学生对自己发现的问题作出尽可能多的假设,教师不压抑学生思维,不管对或错,都不忙于作出结论,这样学生的思路会开阔,思维的火花会闪现。(开放思维) 包括在对化学反应前后物质总质量的称量结果汇总时,也不急于作出评论和判断。教师真心倾听、真心欣赏、真心关注每位发言的学生。让学生畅所欲言、各抒己见。在一派“学术争鸣”的气氛中将问题引向深入,教师通过再现学生的实验称量过程,引导学生对自己的观点加以判断。在这个过程中每个学习者的想法都为整个学习群体共享,而且把学生之间的差异作为一种资源,大家互相帮助、互相鼓励,大家都在原有的基础上有所提高、有所发展,不断体验成功的喜悦。(开放思维) 最后在分析清楚实验误差的基础上,大家再群策群力优化实验设计,教师再作课堂演示(白磷燃烧录象、实验演示(教师):锥形瓶瓶口套气球)。让学生知道在实际操作中实验现象往往受到许多方面因素的影响。所以我们要学会综合分析,避免对实验结果产生干扰。(降低难度、引导探究方向) 另外为减少探究的盲目性,我关注到了探索性实验的选择与设计,选了反应物、生成物尽可能便于称量,反应简单,现象明显,实验结果具有典型性的三个实验供学生探究: ①氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应 ②澄清石灰水中吹气 ③碳酸钙粉末和稀盐酸反应 在实验之始, 也向学生作了提示引导: 发生了什么反应?(反应原理) 称哪些物质?(反应物、生成物分析) 怎么称?(实验的步骤:取样、称量、混合、再称量、记录数据) 并在学生课堂实验单上体现出来,便于学生操作和梳理。(降低难度、引导探究方向) 三、说教学程序
情绪和心理都处于比较兴奋、好奇状态,我紧紧抓住这一点。通过远古的森林变为沉睡在地下的煤矿(图片),无色的氢气可使火箭飞向太空(图片),天宫一号发射过程中,推进剂液氢液氧的反应及氢气+氢气→水的动画模拟,带 领学生进入奇妙的化学世界,激发学生积极的探索兴趣。并在分子论、原子论的基础上,引导学生通过分析化学变化微观过程中的量变来推测化学反应前后宏观物质总质量的变化。在学生原有的认知基础上提出新的问题。 2、实验探究,合作交流 本节课的教学设计我主要采用教师引导,学生为主,师生协作,以实验为基础,以思维为重点的合作探究教学形式,即按“发现问题-提出假设-设计实验-实验验证-得出结论”来组织教学,让学生分组进行实验,得出结论。这样学生通过做实验、思考、分析、讨论和交流,逐步建立质量守恒定律,真正领会质量守恒定律的含义,体验化学的再发现过程,学习科学家发现真理的途径和方法,历练自己的智慧。但一个定律的发现仅靠理论的支撑、几个实验的归纳是没有说服力的。当年科学家们做了大量的实验,历经几代科学家才发现了质量守恒定律。通过引证质量守恒定律发展简史,不仅让学生学习科学家们敢想敢做,严谨、坚持的科学态度,也增强了研究的科学性。 3、解释应用,拓展提高 理解质量守恒定律之后,运用它来解释、解决一些化学现象和问题(建立一个化学模型不是目的,重要的是能用这些“化学化”的东西解释、解决生活中的一些化学现象和问题): ①氯酸钾受热分解后,剩余固体的质量比原反应物的质量小,有人说这个事实不符合质量守恒定律,你说对吗?为什么? (第1题再次凸显守恒的是反应物和生成物的“质量总和”;) ②Ⅰ、4克氢气和32克氧气恰好完全反应,能生成 克水 Ⅱ、4克氢气在100克氧气中完全反应,能生成 克水。 (第2题意在让学生发现质量守恒定律中“参加”两字的含义。) ③Ⅰ、植物的光合作用可以表示为: 光合作用 二氧化碳+水 → 淀粉+氧气 催化剂 则淀粉中一定含有 元素,可能含有 元素。 (第3题意在凸显化学反应前后“元素的种类”不变。) 光合作用 Ⅱ、若已知植物光合作用的化学方程式为:6CO2 + 6H2O → X + O2 催化剂 则可确定淀粉X中一定含有 元素。说明判断理由。 (第3题意在凸显化学反应前后“原子的种类、数目”不变。) 4、作业的布置: 假如你是老板,你是否相信那则广告:“水变汽油、柴油,经济收入惊人,技术转让,请有识之士加盟。”你会加盟吗?请谈一谈你的想法。 体现质量守恒定律的应用价值,引导学生自觉地把化学知识和方法运用到生活实践中,鼓励学生把生活中碰到的问题带进课堂。,增强学好化学的信心,同时也让学生体验到不少化学问题是从实际中来的,知道化学与生活紧密联系,它源于生活,又高于生活。这种课堂体验正是我们所要追求的。 四、教学设计反思 本节课的教学设计我主要采用教师引导,学生为主,师生协作,以实验为基础,以思维为重点的合作探究教学形式,着重了两个体现、四个突出。 1.两个体现 (1)体现新课程改革素质教育的教学理念; (2)体现学生自主探究的学习方式。 2.四个突出 (1)以实验为基础,引导科学发现; (2)以思维为核心,开展问题探究; (3)以学生为主体,促进知识内化; (4)以小组为单位,构建研究氛围。 篇5:初中化学质量守恒定律教案实验5-1 实验5-2 | 学生动手实验体会科学探究 提高学生的实验观察能力、提高学生的实验操作能力 | ||||||||||||||||||||||||
【引导学生观察实验现象】 教师将各小组的现象总结并用多媒体展示 | 【小组归纳实验现象】 | 培养学生合作学习的习惯 从量的角度理解化学反应 | ||||||||||||||||||||||||
【引导学生分析】 上面四个实验的结果与你实验前的预测相同吗?为什么会出现这样的实验结果? 多媒体展示分析过程 | 【学生分析】 | 培养学生分析思维能力 多媒体直观形象 | ||||||||||||||||||||||||
【得出结论】 | 【总结】 | 建立理解质量守恒定律的初步知识体系 | ||||||||||||||||||||||||
【阅读资料】 了解质量守恒定律的发现、发展。 | 了解化学史培养科学态度科学精神 | |||||||||||||||||||||||||
【反思】 实验5-1在实验中,稀盐酸和碳酸钠反应前后物质的总质量为什么不相等呢?是不是该反应不遵循质量守恒定律呢? | 【学生分析】 > | 培养思维的全面性、准确性 进一步理解定律 | ||||||||||||||||||||||||
实验5-2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轻? 播放实验录像 | 学生观察并分析 | |||||||||||||||||||||||||
【师生小结】:理解质量守恒应注意的地方 | 注意物质的状态、重视实验现象的观察、在密闭容器中不能与环境有物质的交换 | 思维的全面性 | ||||||||||||||||||||||||
【提问】如何改进实验实验5-1,实验5-2 ,能够观察到天平保持平衡的现象? | 【学生交流】 | 运用知识解决问题 | ||||||||||||||||||||||||
【学生练习】:1、2 | 运用知识 | |||||||||||||||||||||||||
【提问】 为什么参加化学反应的各物物质质量总和等于生成的各物质质量总和呢? | 引入下一环节 | |||||||||||||||||||||||||
【播放动画】 水的分解 | 水的分解 | 增强直观 理解化学反应的实质 理解守恒原因 | ||||||||||||||||||||||||
师生总结质量守恒定律的原因 | 构建学生自我的知识体系 | |||||||||||||||||||||||||
学生练习:3、4 | 运用知识 | |||||||||||||||||||||||||
【作业】:请利用生活中常见的台称、电子称、纯净水瓶、小眼药瓶、细绳等用品,食醋、纯碱、石灰石等药品;或自选药品、器材。设计一个方案验证质量守恒定律。 | 学生设计实验 自我提高和升华 |
学生练习
1、在A+B=C中,若a克 A完全反应生成c克C,即消耗B为( )克。
2、根据质量守恒定律解释以下现象:
高锰酸钾受热分解后,剩余固体的质量比原反应物的质量小。
3、蜡烛+ O2 → CO2 + H2O中,蜡烛一定含有( )元素,可能含有( )元素。
4、在化学反应2AB2 + B2 = 2C中(A、B为两种原子的符号),C的化学式用A 、B表示为( )。
A、A2B3 B、AB3 C、A2B6D、A2B4
篇6:初中化学质量守恒定律教案
教材分析
一、教学目的要求
1.通过实验探究认识质量守恒定律,能说明常见化学反应中的质量关系。
2.从微观角度认识在一切化学反应中,反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。
二、本课题分析
本课题包括质量守恒定律与化学方程式两部分内容。
在质量守恒定律部分内容中,教材不是从定义出发,把质量守恒定律强加给学生,而是首先提出在化学反应中反应物的质量同生成物的质量之间存在什么关系的问题,让学生思考,然后通过作出假设、实验探究、交流讨论、得出结论等科学探究方法,设计并实施一系列的探究性实验方案,如蜡烛燃烧前后质量的测定、镁条燃烧前后质量的测定、白磷燃烧前后质量的测定以及铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定等实验,指导学生观察、思索,使学生从自己亲身观察到的事实中,经过由此及彼、由表及里的思考,得到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一规律。教材的这种处理方法,学生接受起来十分自然,实验也具有很强的说服力,而且学习质量守恒定律,也是对学生进行辩证唯物主义教育的重要内容。
质量守恒定律结合学生在前面已经学习了元素符号、化学式、化学反应的实质,以及一些化学反应和它们的文字表达式,都是学习化学方程式的基础。
学情分析
由于从初一时的学习习惯是接受式,而且很多学生在英语科等失去兴趣后,对继续学习的受阻,学生的基础不扎实,实验操作技能能力较低,有重重的慵懒感,由于每次考试排名影响,使很多学生没有了自信,所以难形成解决问题的持续思路。这节课包含实验探究与数据分析,学生因为数学功底的影响,只求得到质量守恒定律的概念,在应用计算方面产生很大障碍。所以,我从有趣的引入开始,先用前两个实验得到质量守恒定律的概念,后再用学生熟悉的`实验现象来补充说明学生的疑点。由于,每个班的学生的人数太多,超过60个,实验条件不允许,加上时间有限,我两个让学生课前做过一次,后在课堂上演示。后两个实验用录像播放,以让全体同学看清楚,便于分析,对于计算,我从最简单的数据开始。
教学目标
教学目标
知识与技能
1、理解质量守恒定律的含义。
2、能从微观角度分析在一切化学反应里质量守恒的本质原因。
过程与方法
1、通过学生动手实验,初步培养学生应用实验方法研究化学问题、分析问题和解决问题的能力。
情感态度与价值观
1、通过实验探究,激发学生的好奇心,发展学生的学习兴趣。
2、培养学生严谨的求实的科学态度。
3、培养学生“物质是永恒存在的”辩证唯物主义观点。
教学重点和难点
重点:质量守恒定律的含义。
难点:质量好守恒定律含义的理解和应用。
篇7:初三化学质量守恒定律的教案
初三化学质量守恒定律的教案
教学目标 知识目标
通过对化学反应中反应物及生成物质量的实验测定,使学生理解质量守恒定律的含义及守恒的原因;
根据质量守恒定律能解释一些简单的实验事实,能推测物质的组成。 能力目标
提高学生实验、思维能力,初步培养学生应用实验的方法来定量研究问题和分析问题的能力。
情感目标
通过对实验现象的观察、记录、分析,学会由感性到理性、由个别到一般的研究问题的科学方法,培养学生严谨求实、勇于探索的科学品质及合作精神;
使学生认识永恒运动变化的物质,即不能凭空产生,也不能凭空消失的道理。渗透物质不灭定律的辩证唯物主义的观点。 教学建议 教材分析
质量守恒定律是初中化学的重要定律,教材从提出在化学反应中反应物的质量同生成物的质量之间存在什么关系入手,从观察白磷燃烧和氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应前后物质的质量关系出发,通过思考去“发现”质量守恒定律,而不是去死记硬背规律。这样学生容易接受。在此基础上,提出问题“为什么物质在发生化学反应前后各物质的质量总和相等呢?”引导学生从化学反应的实质上去认识质量守恒定律。在化学反应中,只是原子间的重新组合,使反应物变成生成物,变化前后,原子的种类和个数并没有变化,所以,反应前后各物质的质量总和必然相等。同时也为化学方程式的学习奠定了基础。 教法建议
引导学生从关注化学反应前后“质”的变化,转移到思考反应前后“量”的问题上,教学可进行如下设计:
1.创设问题情境,学生自己发现问题
学生的学习是一个主动的学习过程,教师应当采取“自我发现的方法来进行教学”。可首先投影前面学过的化学反应文字表达式,然后提问:对于化学反应你知道了什么?学生各抒己见,最后把问题聚焦在化学反应前后质量是否发生变化上。这时教师不失适宜的提出研究主题:通过实验来探究化学反应前后质量是否发生变化,学生的学习热情和兴趣被最大限度地调动起来,使学生进入主动学习状态。
2.体验科学研究过程、设计、实施实验方案
学生以小组探究方式,根据实验目的(实验化学反应前后物质总质量是否发生变化)利用实验桌上提供的仪器和药品设计实验方案。在设计过程中,教师尽量减少对学生的限制,并适时的给学生以帮助,鼓励学生充分发挥自己的想象力和主观能动性,独立思考,大胆探索,标新立异。在设计方案过程中培养学生分析问题的能力,在交流方案过程中,各组间互相补充,互相借鉴,培养了学生的语言表达能力。在实施实验时学生体验了科学过程,动手能力得到了加强,培养了学生的观察能力、研究问题的科学方法和严谨求实的科学品质及勇于探索的意志力。同时在实验过程中培养了学生的'合作意识。通过自己探索,学生不仅获得了知识,也体验了科学研究过程。
3.反思研究过程、总结收获和不足
探索活动结束后可让学生进行总结收获和不足,提高学生的认知能力。 教学设计方案
课题:质量守恒定律
重点、难点:对质量守恒定律含义的理解和运用 教具学具:
溶液、溶液、溶液、溶液、溶液、白磷、锥形瓶、玻璃棒、单孔橡皮塞、烧杯、小试管一天平、酒精灯。 教学过程: 创设情境:
复习提问:在前几章的学习中,我们学习了哪些化学反应? 投影:反应文字表达式
氯酸钾 → 氯化钾 + 氧气 氢气 + 氧气 → 水
氢气 + 氧化铜 → 铜 + 水
引言:这是我们学过的化学反应(指投影),对于化学反应你知道了什么?
思考讨论:化学反应前后物质种类、分子种类、物质状态、颜色等发生了变化;原子种类、元素种类没发生变化;对于化学反应前后质量、原子数目是否发生变化存在争议。
引入:化学反应前后质量是否发生变化,有同学说改变,有同学说不变,意思不统一,那么我们就通过实验来探讨。 设计与实施实验:
讨论:根据实验目的利用实验桌上提供的仪器和药品设计实验方案。 交流设计方案 评价设计方案
教师引导学生评价哪些方案是科学合理的,哪些需要改进,鼓励学生开动脑筋,积极主动地参与实验设计过程。 1.实施实验:
同学们的设计方案是可行的,可以进行实验。
指导学生分组实验,检查纠正学生实验操作中的问题
1.依照设计方案进行实验并记录实验现象和测定的实验数据。 2.对实验结果进行分析,反应前后物质的总质量是否发生变化。 3.汇报实验结果
引导学生从实验内容,化学反应前后各物质的质量总和是否发生变化汇报实验结果 同学们的实验结果是巧合,还是具有普遍意义? 汇报: 1.实验内容 2.实验结果
反应前物质总质量(烧杯+试管+两种溶液)_______g,反应后物质总质量为_______g。 反应前后物质总质量是否发生变化_______。 3.演示实验
演示:白磷燃烧前后质量测定。 1.观察记录
反应前物质总质量为_______g,反应后物质总质量为_______g。 2.书写反应文字表达式
3.实验结果分析:反应前后物质总质量是否发生变化_______。 总结:
思考:通过以上几个实验你能得到什么结论
科学家曾做过大量实验,无数实验都证明:化学反应前后各物质的总质量相等。
学反应遵循的规律。这个规律叫做质量守恒定律(板书课题) 提问:哪位同学试着回答什么是质量守恒定律 板书:一、质量守恒定律内容(略) 讨论:化学反应前后质量守恒原因 问题讨论:
为什么参加化学反应前各物质的质量总和等于化学反应后生成的各物质的质量总和。 投影:水分子分解示意图,引导学生从化学反应的微观实质认识化学反应前后质量守恒的原因。
板书:二、化学反应前后质量守恒的原因。 投影:课堂练习
1.已知12g木炭与32g氧气恰好完全反应,则生成的质量是_______g。 A.44g B.32g C.22g D.12g
2.镁带在空气中燃烧生成氧化镁的质量比金属镁的质量大,有人说这个事实不符合质量守恒定律,你说对吗?为什么?
3.蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳和水,根据质量守恒定律可知,该物质的组成中一定含有_______元素和_______元素,可能含有_______元素。 反思研究过程:
通过对化学反应前后质量是否发生变化的探讨,你有哪些收获?
总结:对于今天的学习每个同学都有不同程度的收获,同时也发现了自己的不足,在今后的学习中相信大家会做的更好。 板书设计:
第一节质量守恒定律 一、定律内容
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。 二、化学反应前后质量守恒原因
篇8:九年级化学5.1质量守恒定律教案
九年级化学5.1质量守恒定律教案
课题5.1质量守恒定律知识点:
1.理解质量定恒定律。
2.能从宏观和微观两个角度阐述质量守恒定律的意义。
3.能掌握用实验验证质量守恒定律的基本方法。
4.能应用质量守恒定律解释现实生活中的一些简单质量问题。
课文详解:
一、质量守恒定律
1.概念
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。
【概念诠释】1.质量守恒定律反映的是化学反应前后的总质量关系。无论反应物或生成物是固体、气体或液体,都应记入反应前后的总质量中,不能漏掉任何一种物质。
2.概念中的“参加化学反应”的意义是指,仅参加化学反应的那部分反应物的物质总和与反应后生成的各物质的质量总量相等。而未参加反应的那部分物质的质量仍未改变。
因此,化学反应中各种物质的质量存在如下关系:
由于未参加反应的物质的质量在反应前后没有改变,故反应前后的物质总质量不变。即:
反应物的总质量=反就后各种物质的总质量。
例如:8 g氧气与2 g氢气反应,生成9 g水,剩余1 g氢气。
参加反应的物质质量为8 g+1 g=生成的物质的总质量9 g
而反应前物质的总质量为8 g+2 g=10 g;
反应后各种物质为9 g水,还有1 g氢气未参加反应而留在反应容器中,故反应后的物质总质量为9 g+1 g=10 g。
反应前物质的总质量8 g+2 g=反应后各种物质的总质量9 g+1 g。
3.质量守恒定律是自然界中普遍遵循的一个原则,在我们生活的环境中,不存在质量守恒定律不成立的情景。因此,不要轻意怀疑其正确性。
【例1】下列实验现象是否违反了质量守恒定律,并加以解释。
⑴过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气,反应后物质的总质量减轻了。
⑵铁生锈后,质量增加了。
⑶mg碳在ng氧气中完全燃烧,一定生成(m+n)g二氧化碳。
答:⑴没有违反质量守恒定律。因为反应过程中有氧气放出,导致质量轻减。
⑵没有违反质量守恒定律。因为有氧气等参加了化学反应,生成的铁锈的质量等于参加反应的铁的质量加上参加反应的其他物质的质量,故生锈后质量增加。
⑶违反了质量守恒定律。这不是因为质量守恒定律不成立,而是这种说法有问题。物质在发生化学反应时,必须按一定的质量比反应,所以,mg碳和ng氧气不一定能完全反应(也就是说,可能有一种物质有剩余),故生成物二氧化碳的质量有可能是(m+n)g,也可能小于(m+n)g。
2.微观解释
下图是水分解的微观示意图:
从图中我们可以看出,该反应前后,分子的种类发生了变化(由从分子变成了氧分子和氢分子),但反应前水中含有的氢原子和氧原子,反应后最终产物氧气和氢气中仍然含有氧原子和氢原子,原子种类没有增减;从图中还可以看出,每两个水分子中含有2个氧原子和4个氢原子,反应后生成的一个氧分子中仍含有2个氧原子,生成的2个氢分子中也仍含有4个氢原子。即反应前后,原子的数目也没有增减。
【归纳】化学反应的实质是原子的重新组合。在化学反应中,原子的种类和数目不变,因此,反应前后物质的质量总和不变。
化学反应的实质,在化学学科有着广泛的应用。
【例2】用所学的化学知识回答下列问题:
⑴有人宣称,加少量催化剂即可将水变成含碳元素的燃料油,请加以批驳。
⑵某种物质完全燃烧后,只生成二氧化碳和水,这种物质的组成中一定含有_元素,可能含有_元素。
答:⑴化学反应只是原子的重新组合,在化学反应过程中,元素的种类不变。水中不含碳元素,故通过化学反应,不可能产生含有元素的燃料油。
⑵碳、氢;氧。
(分析:由于生成物有二氧化碳和水,含有碳、氢、氧三种元素,则反应前各物质中元素的种类也一定包含碳、氢、氧三种元素;反应物有某种物质和氧气,氧气中只含有氧元素,故碳、氢元素一定来自这种可燃物,但无法判断是否含有氧元素,故有上述答案。)
二、质量守恒定律的验证
质量守恒定律研究的是物质反应前后总质量的'关系,因此,探究实验的实质是称量化学反应前后物质的质量,并加以比较。
1.磷燃烧验
取出天平,调平衡。待用。取一块白磷,放入盛水的培养皿中,在水下用小刀切下一粒绿豆大小的白磷,用滤纸吸干表面的水,放入锥形瓶中(为防止白磷燃烧时,灼裂锥形瓶,可以瓶下事先放入少量的细砂)。将盛白磷的锥形瓶、绑有小气球的玻璃管一起放在天平的左盘中,在右盘添加砝码、移动游码,使天平平衡。如右上图所示。取出锥形瓶及导管,将橡皮塞上的玻璃管放在酒精灯的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。可见白磷燃烧,产生浓厚的白烟。待锥形瓶冷却,白烟沉降后,
重新放到托盘天平上,观察天平仍然平衡。2.铁和硫酸铜反应
在100 mL烧杯中加入约30 mL稀硫酸铜溶液,将几根打磨光亮的铁钉和盛硫酸铜溶液的烧杯一起放在天平上称量,读出读数,记录。如右图。
将铁钉浸泡在硫酸铜溶液中,可观察到铁钉表面析出一层紫红色的物质,溶液颜色逐渐变浅。如果时间足够长,可看到溶液的颜色由蓝色变浅绿色(但在学生实验或教师演示实验的时间内,很难保证反应完全,故基本上看不到溶液变浅绿色的现象)。
将反应后烧杯和内容物放到天平上再次称量,读出读数,记录。将两次称量的结果加以比较,质量相等。
⑶碳酸钠与盐酸的反应
把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用砝码平衡。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。再把烧杯放在托盘天平上,观察天平是否平衡。如右图。
天平不再平衡。说明该实验不能用来验证质量守恒定律。⑷镁条燃烧
取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个石棉网,将它们一起放在托盘天平上称量,记录称得的质量。在石棉网上方将镁条点燃。
镁条剧烈燃烧,产生耀眼的强光,生成白色固体氧化镁。再将镁条燃烧后的产物和石棉网一起放在托盘天平上称量,记录质量。比较两次称量的质量。天平不平衡,说明该反应不能用于验证质量守恒定律。
【实验分析】
磷燃烧的实验在密闭容器里反应,物质的总质量不变,可用于验证质量守恒定律。
铁和硫酸铜溶液反应的实验,虽不在密闭容器里进行,但没有生成气体,反应前后各种物质的都在烧杯中,故也可以用于质量守恒定律的验证。
碳酸钠和盐酸的反应,由于有二氧化碳气体产生扩散到反应容器之外,导致反应后物质减少,生成物的总质量小于反应物的总质量。该反应不能用于验证质量守恒定律。
镁条燃烧,参加反应的物质是镁和氧气,生成物是氧化镁(不考虑其他反应物与生成物)。生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量。但由于质量时生成的氧化镁大多以白烟的形式扩散到空气中去了,故总质量与参加反应的镁的质量无法比较。
【归纳】从上述讨论可以看出,进行质量守恒定律验证的反应,不能有气体产生(也不能有气体参与反应)。
【延伸讨论】能否用碳酸钠和盐酸反应验证质量守恒定律?
碳酸钠与盐酸反应,生成氯化钠、水和二氧化碳。
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
按如图1所示,在锥形瓶中加适量碳酸钠粉末,小试管中加适量的稀盐酸,用气球封住锥形口;称量整个装置的总质量。倾斜装置,使小试管中的稀盐酸倒出与硫酸铜反应。由于有大量二氧化碳生成,致气球胀大,如图2。待反应结束后,再次称量装置的总质量。
可能有不少同学认为这种装置可以得出正确结论。即反应前后所称量的物质的总质量相等。理由是,产生的二氧化碳并没有脱离反应体系。
但我们还应该考虑到,由于气球胀大,在空气中产生了比较大的浮力,导致在天平上称量时,读数减少。故这种实验方案不能用于验证质量守恒定律。
(如:2.12 g碳酸钠与稀盐酸完全反应,可生成二氧化碳0.88 g,在标准状况下,这些二氧化碳的体积为0.02 L,此时所产生的浮力为0.026 g,超出了实验室所用天平的感量。天平显示不平衡。)
三、化学方程式
1.概念
用化学式来表示化学反应的式子叫化学方各式。
如:2H2+O2 2H2O,3Fe+2O2Fe3O4等,都是化学方程式。
2.化学方程式反映的信息
以2H2+O22H2O为例,从该化学方程式中,我们可以看出:
⑴该反应的反应物是氢气(H2)和氧气(O2),生成物是水(H2O);
⑵该反的反应条件为点燃;
⑶该反应中氢气、氧气和水的分子个数比为2∶1∶2;
⑷可以通过简计算,得知反应物、生成物各种物质之间的质量比。
2H2+O22H2O 4∶32∶36
由此计算结果可知,每4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃条件下完全反应,可生成36份质量的水。
3.化学方程式的读法
化学方程式中,“+”号读作“和”,“=”读作“生成”。
以2H2+O2 2H2O反应为例。
⑴读出反应物、生成物的名称:氢气和氧气在点燃条件下生成水。
⑵读出反应中各种物质的微粒个数比:每2个氢分子和1个氧分子在点燃条件下生成2个水分子。
(说明:这种读法读化学方程式时,一定加“每”字)。
⑶读出反应物、生成物的质量比:每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃条件下反应,生成36份质量的水。
(说明:这种读法读化学方程式时,一定加“每”字)。
【强调】化学方程式的第一种读法,也是我们记忆化学方程式的一种方法。即记住参加反应的物质是什么,生成物是什么,再根据化学式的写法,写出其化学式。至于化学方程式的写法,下节课再学习。
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