新人教版九年級化學上冊例題精講：第5單元 課題1質量守恒定律

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課題1　質量守恒定律 答案： (1)參加化學反應的各物質的質量總和　(2)反應后生成的各物質的質量總和　(3)原子的種類、數(shù)目、質量　(4)原子種類　(5)原子個數(shù)　(6)原子質量　(7)元素種類　(8)元素質量　(9)總質量　(10)化學式　(11)質量比　(12)個數(shù)比 1．質量守恒定律 (1)實驗探究化學反應前后物質的質量關系 ①紅磷燃燒前后質量的測定 實驗與問題 探究與討論解答 紅磷燃燒時，錐形瓶底部鋪一層細沙的目的是什么 為了吸收紅磷燃燒時放出的熱量，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 實驗中不用氣球，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 紅磷燃燒實驗表達式是什么 磷＋氧氣五氧化二磷 ②鐵釘與硫酸銅溶液反應前后質量的測定 實驗與問題 探究與討論 實驗現(xiàn)象是什么 鐵釘表面覆蓋一層紅色物質，藍色液體變?yōu)闇\綠色 反應前后，天平是否平衡？說明了什么問題 平衡，說明參加化學反應的反應物的質量總和，等于生成的各物質的質量總和 實驗如何表達 鐵＋硫酸銅―→銅＋硫酸亞鐵 (2)質量守恒定律 ①內(nèi)容 參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和，這個規(guī)律叫做質量守恒定律。 ②探究反應前后質量是否守恒應注意的問題 實驗 問題 結論與解釋 碳酸 鈉與 鹽酸 反應 實驗現(xiàn)象是什么？反應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；反應產(chǎn)生的CO2逸出，導致反應后總質量變小 鎂條 燃燒 實驗現(xiàn)象是什么？反應后所得固體和石棉網(wǎng)的質量之和與原來鎂條和石棉網(wǎng)的質量總和是否相等？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，空氣中的氧氣參加反應，生成的氧化鎂中包含了氧氣的質量，導致反應后的總質量變大 以上實驗說明，探究反應前后質量是否守恒應注意：反應中是否有氣體生成；反應中是否有外界物質進入。 辨誤區(qū) 驗證質量守恒定律應注意什么　凡有氣體參加或生成的反應，在設計實驗驗證反應前后遵循質量守恒時，應該在密閉容器中進行。 【例1—1】下列敘述正確的是(　　) A．因為質量守恒，所以煤燃燒后產(chǎn)生煤渣的質量一定與所用煤的質量相等 B．鎂帶在空氣中燃燒后，生成物的質量比鎂帶的質量增加了 C．100 g酒精和100 g水混合在一起，質量等于200 g，符合質量守恒定律 D．氫氣和氧氣形成的混合物的質量等于其反應后生成水的質量 解析： A 煤燃燒生成CO2氣體逸出，致使煤渣質量小于煤的質量 B √ 鎂帶燃燒是鎂與氧氣反應，生成物的質量為鎂帶質量與氧氣質量總和 C 酒精和水混合是物理變化，不能用質量守恒定律解釋 D 氫氣和氧氣混合，不一定恰好完全反應 答案：B (3)質量守恒的微觀解釋 ①化學反應的實質 化學反應過程是參加反應的各物質(反應物)的原子，重新組合成其他物質(生成物)的過程。由分子構成的物質在化學反應中的變化過程可表示為： 分子原子分子新物質 ②質量守恒的原因 在化學反應中，反應前后原子的種類沒有改變，原子的數(shù)目沒有增減，原子本身的質量也沒有改變。所以，反應前后的質量總和必然相等。 【例1—2】化學反應前后可能發(fā)生變化的是(　　) A．物質的總質量　 　B．元素種類 C．原子數(shù)目 D．分子數(shù)目 解析：化學反應實質是原子的重新組合，反應前后原子數(shù)目不變，元素種類不變，物質的總質量不變；反應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．化學方程式 (1)概念 用化學式表示化學反應的式子，叫化學方程式。 (2)化學方程式表示的意義 ①宏觀角度：表示反應物、生成物和反應條件。 ②微觀角度：表示反應物和生成物之間的粒子個數(shù)比。 ③質量角度：表示各物質之間的質量關系，即質量比。 例如：　　　2H2?。2　　2H2O 微粒個數(shù)比：2　 ∶　 1　　∶　　2 質量比：212 ∶162∶2(12＋16) 即 　　　　4　 ∶　32　∶　　36 點技巧 計算方程式中各物質的質量比的方法　計算各物質質量比時，應先將相對分子質量(或相對原子質量)乘以化學式前的化學計量數(shù)，再將乘積相比，一定不要漏乘化學計量數(shù)。各物質的質量比一般不用約成最簡比。 【例2—1】下列關于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．分解的水的質量等于生成氫氣和氧氣的質量 C．每2個水分子分解生成2個氫分子和1個氧分子 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方面解釋了化學方程式表示的意義，都是正確的。 答案：D (3)化學方程式的讀法 以碳在空氣中燃燒為例：C＋O2CO2 ①宏觀角度讀作：碳與氧氣在點燃的條件下反應生成二氧化碳。 ②微觀角度讀作：每1個碳原子與1個氧分子反應生成1個二氧化碳分子。 ③從質量的角度讀作：每12份質量的碳與32份質量的氧氣反應生成44份質量的二氧化碳。 【例2—2】下列關于化學方程式4P＋5O22P2O5讀法正確的是(　　) A．4個磷加上2個氧等于2個五氧化二磷 B．每4個磷原子和2個氧分子在點燃條件下生成2個五氧化二磷分子 C．磷和氧氣在點燃條件下反應，生成五氧化二磷 D．磷和氧氣在點燃條件下等于五氧化二磷 解析：A項加號表示“和”，等號表示“生成”，同時沒指明條件，故A項錯誤；B項從粒子角度：可讀為每4個磷原子與5個氧分子在點燃的條件下可生成2個五氧化二磷分子，要注意“每”字，B項錯誤；D項從物質角度：可讀為在點燃的條件下，磷和氧氣反應生成五氧化二磷，故D項錯誤。 答案：C 3．理解質量守恒定律應注意什么 (1)正確理解“參加反應”的含義 不能把“參加反應的物質”理解成“反應物”?；瘜W反應中往往存在“反應物過量”問題。 (2)不要漏掉氣體或沉淀 很多化學反應有氣體或沉淀生成，因此“生成的各物質質量”總和包括“固、液、氣”三種狀態(tài)的物質。討論質量守恒定律時，各狀態(tài)均要一起討論，不能遺漏。也不能因為生成了氣體，而誤認為質量減少，不符合質量守恒定律。 (3)明確普遍性 質量守恒定律是化學變化中的普遍規(guī)律，沒有一個化學反應例外。 (4)明確適用范圍 質量守恒定律解釋的是化學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量相等，但不能說這一變化符合質量守恒定律。 【例3—1】(綜合應用題)下列現(xiàn)象能用質量守恒定律解釋的是(　　) A．水結冰前后質量不變 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{色液體 D．氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，反應前后物質的總質量不變 解析：質量守恒定律描述的對象是化學變化，而上述四個選項中只有D是化學變化，能用質量守恒定律來描述變化前后的質量關系，其余均是物理變化，不能用質量守恒定律來描述。 答案：D 【例3—2】下列敘述中，正確的是(　　) A．參加化學反應的分子個數(shù)等于反應生成的分子個數(shù) B．化學方程式不僅表明了反應物、生成物和反應條件，同時還可表示各物質之間的質量關系 C．兩種物質相互反應時，它們的質量一定相等 D．在化學反應中，參加反應的固體的質量跟反應生成的固體的質量相等 解析：A中參加反應的分子個數(shù)不一定等于生成物的分子個數(shù)，例如2H2＋O2===2H2O；C中物質之間的反應是按一定的質量比來進行的，并不是按等質量來進行反應的，D中反應前后固體質量不一定相等，如鎂與氧氣在點燃條件下反應生成氧化鎂；B中表明了化學方程式的意義，是正確的。 答案：B 4．化學反應前后有六個“不變”，兩個“改變”，一個“可能變” (3)一個可能改變——分子總數(shù)可能改變 【例4—1】(創(chuàng)新應用題)摩托羅拉公司研發(fā)了一種以甲醇為原料的新型手機電池，其容量為鋰電池的10倍，可連續(xù)使用一個月才充一次電，其電池反應原理為：2CH3OH＋3X＋4NaOH===2Na2CO3＋6H2O。其中X的化學式為(　　) A．O2　　　B．CO　　　C．CO2　　　D． H2 解析：根據(jù)質量守恒定律，化學反應前后原子的種類、數(shù)目不變，比較反應前后原子的個數(shù)，即可確定X的化學式。 經(jīng)比較，3X中共含有6個O原子，則X的化學式為O2。 答案：A 【例4—2】成語“點石成金”，本意為古代的一種法術，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Au)，你認為他的說法科學嗎？________，理由是____________________。 解析：化學反應前后元素種類不會改變。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”的說法是偽科學的。 答案：不科學　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)化學反應前后元素的種類不會改變，推測出反應后不會有金元素 4