新人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)例題精講：第5單元 課題1質(zhì)量守恒定律

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課題1　質(zhì)量守恒定律 答案： (1)參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和　(2)反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和　(3)原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量　(4)原子種類　(5)原子個(gè)數(shù)　(6)原子質(zhì)量　(7)元素種類　(8)元素質(zhì)量　(9)總質(zhì)量　(10)化學(xué)式　(11)質(zhì)量比　(12)個(gè)數(shù)比 1．質(zhì)量守恒定律 (1)實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系 ①紅磷燃燒前后質(zhì)量的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)與問題 探究與討論解答 紅磷燃燒時(shí)，錐形瓶底部鋪一層細(xì)沙的目的是什么 為了吸收紅磷燃燒時(shí)放出的熱量，防止錐形瓶炸裂 待錐形瓶冷卻后，重新放到托盤天平上，天平是否平衡 平衡 實(shí)驗(yàn)中不用氣球，直接用瓶塞塞緊錐形瓶可以嗎？為什么 不可以，紅磷燃燒放出大量熱量，使瓶中氣體膨脹，容易將瓶塞沖開 紅磷燃燒實(shí)驗(yàn)表達(dá)式是什么 磷＋氧氣五氧化二磷 ②鐵釘與硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定 實(shí)驗(yàn)與問題 探究與討論 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么 鐵釘表面覆蓋一層紅色物質(zhì)，藍(lán)色液體變?yōu)闇\綠色 反應(yīng)前后，天平是否平衡？說明了什么問題 平衡，說明參加化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物的質(zhì)量總和，等于生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和 實(shí)驗(yàn)如何表達(dá) 鐵＋硫酸銅―→銅＋硫酸亞鐵 (2)質(zhì)量守恒定律 ①內(nèi)容 參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，這個(gè)規(guī)律叫做質(zhì)量守恒定律。 ②探究反應(yīng)前后質(zhì)量是否守恒應(yīng)注意的問題 實(shí)驗(yàn) 問題 結(jié)論與解釋 碳酸 鈉與 鹽酸 反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？反應(yīng)完成后天平是否平衡？如何解釋上述現(xiàn)象 有氣泡產(chǎn)生，白色粉末逐漸消失；不平衡；反應(yīng)產(chǎn)生的CO2逸出，導(dǎo)致反應(yīng)后總質(zhì)量變小 鎂條 燃燒 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是什么？反應(yīng)后所得固體和石棉網(wǎng)的質(zhì)量之和與原來鎂條和石棉網(wǎng)的質(zhì)量總和是否相等？如何解釋上述現(xiàn)象 發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體，放出熱量；不相等；鎂條燃燒時(shí)，空氣中的氧氣參加反應(yīng)，生成的氧化鎂中包含了氧氣的質(zhì)量，導(dǎo)致反應(yīng)后的總質(zhì)量變大 以上實(shí)驗(yàn)說明，探究反應(yīng)前后質(zhì)量是否守恒應(yīng)注意：反應(yīng)中是否有氣體生成；反應(yīng)中是否有外界物質(zhì)進(jìn)入。 辨誤區(qū) 驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律應(yīng)注意什么　凡有氣體參加或生成的反應(yīng)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證反應(yīng)前后遵循質(zhì)量守恒時(shí)，應(yīng)該在密閉容器中進(jìn)行。 【例1—1】下列敘述正確的是(　　) A．因?yàn)橘|(zhì)量守恒，所以煤燃燒后產(chǎn)生煤渣的質(zhì)量一定與所用煤的質(zhì)量相等 B．鎂帶在空氣中燃燒后，生成物的質(zhì)量比鎂帶的質(zhì)量增加了 C．100 g酒精和100 g水混合在一起，質(zhì)量等于200 g，符合質(zhì)量守恒定律 D．氫氣和氧氣形成的混合物的質(zhì)量等于其反應(yīng)后生成水的質(zhì)量 解析： A 煤燃燒生成CO2氣體逸出，致使煤渣質(zhì)量小于煤的質(zhì)量 B √ 鎂帶燃燒是鎂與氧氣反應(yīng)，生成物的質(zhì)量為鎂帶質(zhì)量與氧氣質(zhì)量總和 C 酒精和水混合是物理變化，不能用質(zhì)量守恒定律解釋 D 氫氣和氧氣混合，不一定恰好完全反應(yīng) 答案：B (3)質(zhì)量守恒的微觀解釋 ①化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì) 化學(xué)反應(yīng)過程是參加反應(yīng)的各物質(zhì)(反應(yīng)物)的原子，重新組合成其他物質(zhì)(生成物)的過程。由分子構(gòu)成的物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的變化過程可表示為： 分子原子分子新物質(zhì) ②質(zhì)量守恒的原因 在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類沒有改變，原子的數(shù)目沒有增減，原子本身的質(zhì)量也沒有改變。所以，反應(yīng)前后的質(zhì)量總和必然相等。 【例1—2】化學(xué)反應(yīng)前后可能發(fā)生變化的是(　　) A．物質(zhì)的總質(zhì)量　 　B．元素種類 C．原子數(shù)目 D．分子數(shù)目 解析：化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)是原子的重新組合，反應(yīng)前后原子數(shù)目不變，元素種類不變，物質(zhì)的總質(zhì)量不變；反應(yīng)后分子種類一定改變，分子數(shù)目可能改變，也可能不變。 答案：D 2．化學(xué)方程式 (1)概念 用化學(xué)式表示化學(xué)反應(yīng)的式子，叫化學(xué)方程式。 (2)化學(xué)方程式表示的意義 ①宏觀角度：表示反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件。 ②微觀角度：表示反應(yīng)物和生成物之間的粒子個(gè)數(shù)比。 ③質(zhì)量角度：表示各物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系，即質(zhì)量比。 例如：　　　2H2　＋　O2　　2H2O 微粒個(gè)數(shù)比：2　 ∶　 1　　∶　　2 質(zhì)量比：212 ∶162∶2(12＋16) 即 　　　　4　 ∶　32　∶　　36 點(diǎn)技巧 計(jì)算方程式中各物質(zhì)的質(zhì)量比的方法　計(jì)算各物質(zhì)質(zhì)量比時(shí)，應(yīng)先將相對(duì)分子質(zhì)量(或相對(duì)原子質(zhì)量)乘以化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)，再將乘積相比，一定不要漏乘化學(xué)計(jì)量數(shù)。各物質(zhì)的質(zhì)量比一般不用約成最簡(jiǎn)比。 【例2—1】下列關(guān)于2H2O2H2↑＋O2↑的說法不正確的是(　　) A．水在通電的條件下生成氫氣和氧氣 B．分解的水的質(zhì)量等于生成氫氣和氧氣的質(zhì)量 C．每2個(gè)水分子分解生成2個(gè)氫分子和1個(gè)氧分子 D．每2 g水分解生成2 g氫氣和1 g氧氣 解析：A、B、C分別從宏觀和微觀兩個(gè)方面解釋了化學(xué)方程式表示的意義，都是正確的。 答案：D (3)化學(xué)方程式的讀法 以碳在空氣中燃燒為例：C＋O2CO2 ①宏觀角度讀作：碳與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成二氧化碳。 ②微觀角度讀作：每1個(gè)碳原子與1個(gè)氧分子反應(yīng)生成1個(gè)二氧化碳分子。 ③從質(zhì)量的角度讀作：每12份質(zhì)量的碳與32份質(zhì)量的氧氣反應(yīng)生成44份質(zhì)量的二氧化碳。 【例2—2】下列關(guān)于化學(xué)方程式4P＋5O22P2O5讀法正確的是(　　) A．4個(gè)磷加上2個(gè)氧等于2個(gè)五氧化二磷 B．每4個(gè)磷原子和2個(gè)氧分子在點(diǎn)燃條件下生成2個(gè)五氧化二磷分子 C．磷和氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)，生成五氧化二磷 D．磷和氧氣在點(diǎn)燃條件下等于五氧化二磷 解析：A項(xiàng)加號(hào)表示“和”，等號(hào)表示“生成”，同時(shí)沒指明條件，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)從粒子角度：可讀為每4個(gè)磷原子與5個(gè)氧分子在點(diǎn)燃的條件下可生成2個(gè)五氧化二磷分子，要注意“每”字，B項(xiàng)錯(cuò)誤；D項(xiàng)從物質(zhì)角度：可讀為在點(diǎn)燃的條件下，磷和氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：C 3．理解質(zhì)量守恒定律應(yīng)注意什么 (1)正確理解“參加反應(yīng)”的含義 不能把“參加反應(yīng)的物質(zhì)”理解成“反應(yīng)物”。化學(xué)反應(yīng)中往往存在“反應(yīng)物過量”問題。 (2)不要漏掉氣體或沉淀 很多化學(xué)反應(yīng)有氣體或沉淀生成，因此“生成的各物質(zhì)質(zhì)量”總和包括“固、液、氣”三種狀態(tài)的物質(zhì)。討論質(zhì)量守恒定律時(shí)，各狀態(tài)均要一起討論，不能遺漏。也不能因?yàn)樯闪藲怏w，而誤認(rèn)為質(zhì)量減少，不符合質(zhì)量守恒定律。 (3)明確普遍性 質(zhì)量守恒定律是化學(xué)變化中的普遍規(guī)律，沒有一個(gè)化學(xué)反應(yīng)例外。 (4)明確適用范圍 質(zhì)量守恒定律解釋的是化學(xué)變化而不是物理變化。如1 g水加熱后變成了1 g 水蒸氣，這一變化雖然前后質(zhì)量相等，但不能說這一變化符合質(zhì)量守恒定律。 【例3—1】(綜合應(yīng)用題)下列現(xiàn)象能用質(zhì)量守恒定律解釋的是(　　) A．水結(jié)冰前后質(zhì)量不變 B．1 L芝麻和1 L大米混合，總體積小于2 L C．在加壓降溫的條件下，氧氣變?yōu)榈{(lán)色液體 D．氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變 解析：質(zhì)量守恒定律描述的對(duì)象是化學(xué)變化，而上述四個(gè)選項(xiàng)中只有D是化學(xué)變化，能用質(zhì)量守恒定律來描述變化前后的質(zhì)量關(guān)系，其余均是物理變化，不能用質(zhì)量守恒定律來描述。 答案：D 【例3—2】下列敘述中，正確的是(　　) A．參加化學(xué)反應(yīng)的分子個(gè)數(shù)等于反應(yīng)生成的分子個(gè)數(shù) B．化學(xué)方程式不僅表明了反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件，同時(shí)還可表示各物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系 C．兩種物質(zhì)相互反應(yīng)時(shí)，它們的質(zhì)量一定相等 D．在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的固體的質(zhì)量跟反應(yīng)生成的固體的質(zhì)量相等 解析：A中參加反應(yīng)的分子個(gè)數(shù)不一定等于生成物的分子個(gè)數(shù)，例如2H2＋O2===2H2O；C中物質(zhì)之間的反應(yīng)是按一定的質(zhì)量比來進(jìn)行的，并不是按等質(zhì)量來進(jìn)行反應(yīng)的，D中反應(yīng)前后固體質(zhì)量不一定相等，如鎂與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成氧化鎂；B中表明了化學(xué)方程式的意義，是正確的。 答案：B 4．化學(xué)反應(yīng)前后有六個(gè)“不變”，兩個(gè)“改變”，一個(gè)“可能變” (3)一個(gè)可能改變——分子總數(shù)可能改變 【例4—1】(創(chuàng)新應(yīng)用題)摩托羅拉公司研發(fā)了一種以甲醇為原料的新型手機(jī)電池，其容量為鋰電池的10倍，可連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電，其電池反應(yīng)原理為：2CH3OH＋3X＋4NaOH===2Na2CO3＋6H2O。其中X的化學(xué)式為(　　) A．O2　　　B．CO　　　C．CO2　　　D． H2 解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目不變，比較反應(yīng)前后原子的個(gè)數(shù)，即可確定X的化學(xué)式。 經(jīng)比較，3X中共含有6個(gè)O原子，則X的化學(xué)式為O2。 答案：A 【例4—2】成語“點(diǎn)石成金”，本意為古代的一種法術(shù)，即能把石頭變成黃金；現(xiàn)比喻化腐朽為神奇。有人說他能把石灰石(主要成分為CaCO3)變成黃金(即單質(zhì)Au)，你認(rèn)為他的說法科學(xué)嗎？________，理由是____________________。 解析：化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不會(huì)改變。石灰石的主要成分為CaCO3，含有鈣、碳、氧三種元素，無金元素，顯然“把石頭變成黃金”的說法是偽科學(xué)的。 答案：不科學(xué)　石灰石的主要成分為CaCO3，含有鈣、碳、氧三種元素，無金元素。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不會(huì)改變，推測(cè)出反應(yīng)后不會(huì)有金元素 4