人教版九年级上册课题 1 质量守恒定律学案设计

第十八讲 质量守恒定律

一、质量守恒定律的内容及解读

1．                 的各物质的                 ，等于                 的各                 ，这个规律叫做质量守恒定律。

易错警示

（1）质量守恒定律应用于化学变化，不能应用于         。

（2）质量守恒定律说的是“         ”而不是其他方面的守恒。

（3）化学反应中，各反应物之间要按一定的         相互作用，因此参加反应的各物质的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。

（4）                  及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。

2．利用原子、分子知识解释质量守恒的原因

（1）化学反应的实质

化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的                  而生成其他物质（生成物）的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为：

分子原子新分子新物质

（2）质量守恒的原因

①宏观上：化学反应前后             没有改变，元素的质量也不变，所以反应前后物质的质量总和必然相等。

②微观上：在化学反应中，反应前后             没有改变，             ，原子本身的质量也没有改变。所以，化学反应前后物质的质量总和必然相等。

（3）理解质量守恒定律要抓住“六个不变”“两个一定变”、“两个可能变”。

二、质量守恒的实验探究

1．验证质量守恒定律的实验方案

实验方案三：稀盐酸与碳酸钠固体反应前后质量的测定

实验装置：

实验原理：                        实验现象：有      产生，固体不断      ，天平不平衡。(不能用来验证质量守恒定律)

分析：由于生成的二氧化碳气体逸散到空气中，造成左边质量减少，天平指针偏向右边。

实验方案四：镁带燃烧前后质量的测定

实验装置：

实验原理：                 

实验现象：发出           ，生成一种           ，天平不平衡。

2．实验总结：

质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化；所选的化学反应，现象要明显，若利用有气体参加或生成的反应来进行实验，反应必须在密闭容器中进行。

三、质量守恒定律的应用

质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成各物质的质量总和。从微观来说，由于化学反应的过程，实际上就是参加反应的各物质分子被破坏；分子分裂成原子；原子再重新组合生成新的分子的过程。该定律成立的原因是：“在化学反应前后，原子的种类、数目和质量三不变”。该定律的含义是：“宏观上的‘反应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量’和微观上的‘原子的种类、原子的数目、原子的质量不变’六不变”。

质量守恒定律的应用主要有如下四个方面：

1．解释一些          

2．推测一些物质的          

3．     一些物质的          

4．     有关物质的质量

1．（2023年江苏省南京市鼓楼区中考二模）将一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入密闭容器内，一定条件下发生化学反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。

下列说法正确的是

A. x=16

B. 该反应的基本类型为分解反应

C. 乙的质量等于甲、丙、丁的质量之和

D. 丙和丁的相对分子质量之比为22:9

2．（2023年湖南省株洲市天元区中考二模化学试题）氨气（NH3）被广泛应用于化工、化肥、合成纤维、制药等领域。下图为工业上合成氨气的微观示意图，下列有关说法错误的是

A. 该反应属于化合反应

B. 该反应前后原子种类、元素种类都没有改变

C. 反应物甲、乙均属于单质

D. 参加反应的甲、乙的分子个数比为1：1

3．（2023年湖北省孝感市中考二模）某密闭容器中，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表：

下列说法正确的是

①反应过程中甲、丙、丁的质量比始终为1：16：13

②该反应是分解反应

③乙在该反应中一定是催化剂

④丙和丁可能是单质或化合物

⑤反应前后，容器中物质的总质量一定相等

⑥甲可能是单质

A. ①④⑤ B. ②④⑥ C. ②④⑤ D. ③④⑤

4．（2023·河南许昌·统考一模）我国古代典籍中有“银针验毒”的记载，如果银针表面变黑，则说明遇到有毒物质。其化学反应原理之一是：。下列对该反应的说法不正确的是（     ）

A．X的化学式为Ag2S B．H2S中硫元素的化合价为-2价

C．生成物X颜色是银白色 D．此反应中验的有毒物质是H2S

5．在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质、在一定条件下反应，测得反应前及反应过程中的两个时刻各物质的质量分数如图所示，图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列数据或叙述正确的是（    ）

A．a=56%                                      B．b=6%

C．以上发生的反应中只有甲是反应物             D．丁物质一定是该反应的催化剂

6．在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应前及反应过程中两个时刻各物质的质量如图所示，图中a、b、c、d 分别表示相应物质的质量。下列说法正确的是（　　）

A．a的数值为19.5                            B．c的数值为42.8 

C．反应过程中乙与丙发生改变的质量比为4：3   D．反应中，甲和乙的化学计量数之比为2：3

1．(2023年广州市广大附中中考一模) 化学学习者常用化学思维去认识和理解世界。下列选项正确的是

A. 变化与守恒：依据化学方程式X+2O22CO2+2H2O，可推测X的化学式为C2H4O

B. 模型与推理：中和反应有盐和水生成， 则有盐和水生成反应一定是中和反应

C. 宏观与微观：CO和CO2虽然元素组成相同，但二者性质不同，原因是分子构成不同

D. 探究与创新：探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，只需设计实验证明氧化铜能否改变反应速率即可

2．(2023年安徽省亳州市蒙城县中考一模) 我国科研人员提出了由CH4和CO2转化为乙酸（CH3COOH）的催化反应，该反应的微观示意图如下，下列说法正确的是

A. 甲乙丙都属于有机化合物 B. 反应中甲、乙、丙的分子个数比为1：1：1

C. 参加反应的甲和乙质量比为2：11 D. 该反应中催化剂的质量和性质都没变

3．(2023年山东省临沂市中考模拟) 密闭容器中甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下发生化学反应，不同时刻的质量如表所示。

已知甲的相对分子质量为丁的2倍，下列有关说法错误的是（　　）

A. a为32                            B. 该反应属于分解反应

C. 丙可能是催化剂                   D. 该反应的化学方程式中甲与丁的化学计量数之比为1：1

4．（2023·湖南衡阳·统考中考真题）在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是（    ）

A． B．乙一定是催化剂

C．甲可能是单质 D．丙和丁的相对分子质量之比一定是9∶8

5．（2023·安徽合肥·合肥市第四十二中学校考三模）类推是学习化学的重要方法之一，下列类推正确的是（    ）

A．氯化氢由分子构成，则氯化钠也由分子构成

B．在有限空间里可燃性气体遇到明火可能引起燥炸，所以爆炸都是化学变化

C．某物质充分燃烧生成二氧化碳，则该物质一定含碳、氧两种元素

D．化学变化中分子种类发生改变，则分子种类改变的变化一定是化学变化

6．（2023·山东滨州·统考中考真题）密闭容器内有甲、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分数如图所示。下列说法正确的是（    ）

A．物质甲是生成物         B．反应后乙物质的质量分数是

C．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是     D．物质丁一定是该反应的催化剂

7．（2023·湖南娄底·统考二模）将相同质量镁粉（m克）与足量的纯氧气分别在密闭与开放的环境中完全燃烧，固体物质的质量随时间变化如图。下列分析正确的是（    ）

A．开始反应的时间为 B．生成的氧化镁中氧元素的质量为

C．参加反应的氧气的质量为 D．此反应不符合质量守恒定律

8．（2023·福建福州·福建省福州外国语学校校考三模）某物质R可用作鱼塘增氧剂，其原因是它能和水反应只生成氢氧化钙和氧气。下列对R的叙述中，正确的是（    ）

A．只含氧元素 B．一定含有钙元素和氧元素

C．只含钙元素 D．一定含有钙元素，可能含有氧元素

9．（2023·陕西宝鸡·统考三模）在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应一段时间后，测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法不正确的是（    ）

A． B．参加反应的乙、丁两物质的质量之比为1∶2

C．丙一定是化合物 D．甲可能是该反应的催化剂

10. (2022南京鼓楼一模) 密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前后有关数据如下表：

下列说法正确的是（   ）

A. m=20 B. 乙一定是化合物

C. 丙一定是该反应的催化剂 D. 反应中甲和丁的质量之和一定等于乙的质量

11.  (2022淮安洪泽区一模)CO2与H2在一定条件下转化为CH4(反应过程如图所示，虚线处部分中间产物略去)，可实现CO2的再利用。下列说法不正确的是（   ）

A. 该反应中，除CH4外另一种生成物H2O

B. MgO的作用是催化作用

C. CH4在空气中燃烧时放出热量

D. 参加反应的CO2与H2质量比是11：1

 12． ( 2022盐城建湖一模)四种物质在一定的条件下充分混合反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示．则有关说法中不正确的（     ）

A. 丁一定是化合物

B. 乙可能是这个反应的催化剂

C. 生成的甲、丙两物质的质量比为8: 1

D. 参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和

13．将四种物质放入密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法正确的是（   ）

A. a的值是8 B. 甲物质一定是该反应的催化剂

C. 该反应属于分解反应 D. 反应过程中乙、丁的质量比是5：2

14．（2022·湖南株洲·统考中考真题）除了元素种类、原子种类不变外，化学反应前后肯定没有变化的还有（　　）

A．原子数目 B．分子数目

C．物质种类 D．物质的总质量

15．（2022·浙江舟山·中考真题）小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。

【实验思路】先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。

(1)【实验步骤】

Ⅰ、锥形瓶内装入白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡；

Ⅱ、取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；

Ⅲ、待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察______。

【实验结论】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)【交流反思】

①要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是______。

②反应结束后，若白磷有剩余，你认为是否仍能得出述结论，并请说明理由。______。

16．化学兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验（如右图）。同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后在石棉网上得到一些白色固体。

（1）请写出镁条燃烧的化学方程式____________。

（2）同学们通过称量发现：在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。有人认为这个反应不遵循质量守恒定律。你认为出现这样实验结果的原因可能是：_______________。

（3）小红按右下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体。

（提出问题）黄色固体是什么？

（查阅资料）①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体；③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。

（做出猜想）黄色固体是Mg3N2

（实验探究）请设计实验，验证猜想

（反思与交流）①氮化镁中氮元素的化合价是_______________________；

②空气中N2的含量远大于O2的含量，可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2，合理的解释是：_______________________ ；

③同学们又联想到氢气在氯气中能够燃烧，于是对燃烧条件又有了新的认识：_______________________。

17．质量守恒定律的发现，凝聚了不少科学家的心血。

材料﹣：1673年，英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧，煅烧后立即打开容器进行称量，结果发现煅烧后的固体质量增加了。

材料二：1774年，拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系，证实了质量守恒定律。

请回答以下问题：

（1）小明认为波义耳实验也符合质量守恒定律，理由是　             　。

（2）小明采用图甲实验方案，测量酒精和水混合前后质量是否相等来验证质量守恒定律。老师看到后直接否定该方案，理由是　                  　。

（3）小明决定用如图乙装置模拟拉瓦锡实验，测定反应前氧化汞的质量和反应后生成物的总质量是否相等来验证质量守恒定律。小明记录了以下几组数据：（已知：氧气的密度为p克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：2HgO2Hg+O2↑）

①反应前称取的氧化汞质量a克     ②反应前装有氧化汞试管的总质量b克

③反应结束冷却后试管的总质量c克  ④反应后量筒内增加的水体积d毫升

⑤反应前量筒的总质量e克；     ⑥反应结束后量筒和水的总质量f克

实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系　         　（用上述字母表示），可用来验证质量守恒定律。

18．初三某化学兴趣小组同学。依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。

【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。

【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置：

【讨论与探究】（1）甲小组实验中，白磷燃烧时，在锥形瓶底部加入少量水，其目的是：　                                                　。

（2）请根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行探究，并按要求完成乙组和丙组。

①乙组实验结束后可观察到天平　  　（是或否）平衡；此反应　  　（填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律。

②丙组过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定，得出参加化学反应的各物质的质量总和　  　（填“大于”、“等于”或“小于”）反应后生成的各物质的质量总和。该反应中二氧化锰起　                　作用。

【实验结论】通过甲、乙、丙实验探究，你得到的结论是：　    　。

【实验分析】化学反应的过程是　 　重新组合的过程，即在一切化学反应中，反应前后原子的　 　没有改变，原子的　              　没有增减，原子的　              　也没有变化，所以化学反应遵守质量守恒定律。

【反思与交流】通过甲、乙、丙小组实验的探究，你得到的启示是：　          　。

一、1．参加化学反应   质量总和   反应后生成  物质的质量总和   （1）物理变化（2） 质量守恒

（3） 质量比（4）不参加反应的物质质量

2．（1）原子重新组合（2）①元素的种类  ②  原子的种类  数目没有增减（3）元素种类 原子种类  原子数目  元素种类  原子的种类  原子数目  物质的种类   分子种类   分子的总数   元素的化合价

二、1．4P+5O22P2O5    Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu   大量白烟   热量   红色物质 蓝色 浅绿色

2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋H2O＋CO2↑  气泡  减少  2Mg＋O22MgO耀眼的白光   白色固体

三、1．实验事实  2．元素组成   3．推断   化学式  4．计算

1．B2．D3．C4．C5．C

1．C2．B3．A4．A5．D6．C7．A8．B9．B10. B11. D12．C13．C14．AD

15． 天平是否平衡     白磷燃烧，产生大量的白烟     能，剩余白磷未参加反应，反应前后质量不变

16．2Mg+O2 2MgO    大量的白烟弥漫到空气中，使得生成物收集不全    收集产物中的黄色固体放人试管中，加入适量的水，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸    有刺激性气味的气体生成，试纸由红色变蓝色；黄色固体是Mg3N2    -3    氮气化学性质不如氧气活泼    燃烧不一定需要有氧气参加   

17．（1）在化学反应中参加反应的金属和氧气的质量和等于反应生成的固体质量；

（2）酒精和水混合是物理变化；

（3）（b﹣c）v＝md。

18．（1）吸收白磷燃烧时放出的热量，让装置快速冷却，同时防止锥形瓶局部骤热而炸裂；

（2）①否；遵守；②等于；催化；

【实验结论】参加化学反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和；

【实验分析】原子；种类；数目；质量；

【反思与交流】有气体参加或生成的反应，应该在密闭容器中进行实验。