质量守恒定律及其应用知识精讲.docVIP

质量守恒定律及其应用 【本讲主要内容】 质量守恒定律及其应用 从本单元起，学生对化学的学习将由生成何种物质向生成多少物质（即量的）转化。通过一系列的实验探究活动，得出质量守恒定律的概念。并能从宏观与微观的两个方面去理解质量守恒定律，学会应用定律解释实验现象，并会进行简单的计算。 【知识掌握】 【知识点精析】 一. 什么是质量守恒定律 当物质发生化学变化并生成新物质时，反应物的质量总和与生成物的质量总和相比较，存在什么关系呢？ 经过科学家的不断探究、实验、发现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。为了验证这一定论教材中选用了四个探究性的实验： 实验一：在密闭环境中的白磷燃烧—— 质量不变 实验二：在开放环境中铁与硫酸铜溶液的反应——质量不变 实验三：有气体生成的碳酸钠与盐酸的反应——二氧化碳气体逸出——质量减少 实验四：有固体生成的金属镁在空气中的燃烧——与氧气反应——质量增加 以上四个实验进一步证明任何化学反应一定遵守质量守恒定律 二. 准确理解质量守恒定律的含义 1. 该定律知识用于化学变化，不适用于物理变化。 例如：1g水蒸发成1g水蒸气，虽然反应前后质量不变，但不能说遵守质量守恒定律； 2. “参加”两字不可省略，不能把“参加反应的各物质”简单地说成反应物，也不能把“质量总和”说成各物质的任意之和，不参加反应的物质的质量不能计算在内； 例如：6g碳在18g氧气中充分燃烧后能生成24g二氧化碳，你认为对吗？ 解析：不对，因为根据质量守恒定律和反应的相互关系，6g碳只能与16g氧气反应，剩余的2g氧气并没有参与反应，所以生成二氧化碳的质量应为22g。 3. “生成的各物质的质量总和”中的“各物质”，不仅应包括生成的固体、液体，还应包括反应后生成的气体。 例如：有人认为镁在空气中燃烧质量增加不符合质量守恒定律，这是错误的，因为没有加上参与反应的氧气的质量。 4. 质量守恒定律的守恒是指“质量守恒”而不是体积或分子个数守恒； 例如：氢气在适量的氧气中燃烧生成水时反应前后气体的质量总和相等，但气体的体积总和并不相等。 三. 为什么化学反应前后各物质质量总和相等？ 1. 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。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。 2. 质量守恒定律的本质 一定不变：宏观上：反应物和生成物的总质量不变，元素的种类不变。 微观上：原子的种类不变，原子的数目不变，原子的质量不变。 一定改变：宏观上：物质的种类一定改变。 微观上：分子的种类一定改变。 以通电分解水的反应为例进行分析： 四. 质量守恒定律的应用 1. 解释现象 例如：铁丝生锈以后，为什么生成物的质量比原来固体物质的质量增加？ 解析：铁在潮湿的空气中与水和氧气作用而生成铁锈，根据质量守恒定律，生成铁锈的质量等于参加反应的铁、水、氧气质量之和，故铁锈的质量比原来铁的质量增加。 2. 确定物质化学式 例如：在飞船的火箭推进器中常装有液态肼（用X表示）和液态双氧水（H2O2），它们混合时的反应方程式为2H2O2+X＝N2+4H2O，肼的化学式为____________。 解析：根据化学反应前后，原子的种类、原子的数目都不改变的原则，根据反应后的原子个数可以推断出反应前两种物质的组成，所以X的化学式是N2H4 3. 确定物质的组成 例如：将蔗糖隔绝空气加强热，得到炭黑和水，则蔗糖是由什么元素组成的？ 解析：根据化学反应前后元素的种类不发生改变的原则，蔗糖是与空气中的氧气发生反应，生成碳和水，所以可以得出蔗糖物质中一定含有碳元素、氢元素，可能含有氧元素，因为水中氧一定来自氧气中，但也有可能来自蔗糖中，因此蔗糖中是否含有氧元素，要经过实验测定进行计算才能确定。 例如：32g某可燃物充分燃烧后生成了44gCO2和27gH2O，可燃物中一定含有的元素是？ 解析：根据化学反应前后元素的种类不发生改变的原则，可燃物中一定含有碳元素和氢元素含碳元素的质量为：44g×12 /44＝12g 含氢元素的质量为：27g×2 /18＝3g 总质量为：12g+3g＝15g，因为：生成物中碳、氢两元素的质量总和小于可燃物的总质量32 g，所以，可燃物中含有碳、氢、氧三种元素。 4. 求物质的质量 例如：将30gA物质，20gB物质和10gC物质混合，充分反应后，发现A物质全部消耗，B物质剩余4g，C物质增加6g，同时生成若干克D物质。若制取10gD物质，可同时得到多少克C物质？ 解析：由