2019-2020年九年級化學上冊 5.1《質量守恒定律》導學案（新版）新人教版.doc

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2019-2020年九年級化學上冊 5.1《質量守恒定律》導學案（新版）新人教版 學習目標： l 認識質量守恒定律； l 從微觀的角度認識在化學反應中原子的種類和數(shù)目不會發(fā)生改變； l 通過實驗探究得出化學反應前后物質的總質量不變的結論； l 了解化學方程式的含義和讀法，特別是各物質間的質量關系； l 能正確書寫化學方程式，并能進行簡單的質量關系的計算。 重點難點： l 質量守恒定律的應用，化學方程式的書寫。 l 對質量守恒定律的微觀認識，化學方程式的配平 學習策略： l 此章是對化學用語的學習，要注意分清不同的符號代表的不同含義。 l 學習了化學方程式可以自己總結一下以前學過的化學方程式，同時總結配平的好方法。 二、學習與應用 （一）100ml的水和100ml酒精放在一起，體積是200ml嗎？為什么？如果改為100克的水和100克的酒精呢？為什么？ （二）化學反應的本質是分子分裂成 ， 重新結合形成新 的過程。可見化學反應是分子可分， 不可分。 （三）下圖是電解水中水分子分解過程示意圖，請從宏觀、微觀兩個方面寫出獲得的信息： （1） ；（2） ；（3） ；（4） 。 知識點一：質量守恒定律 （一）質量守恒定律的實驗探究： 實驗一：白磷在氧氣中燃燒 實驗二：鐵和硫酸銅溶液反應 實驗方案 實驗一 實驗二 實驗三 實驗四 實驗現(xiàn)象 白磷燃燒產(chǎn)生大量白煙 鐵釘表面有紅色物質析出，溶液由藍色變?yōu)闇\綠色 有氣泡產(chǎn)生 鎂條燃燒發(fā)出耀眼的白光，并生成白色物質 反應的表達式 白磷+氧氣 鐵+硫酸銅 +硫酸亞鐵 碳酸鈉+鹽酸 氯化鈉+ +水 鎂+氧氣 反應前總質量m1 反應后總質量m2 填寫上表并分析比較兩個實驗得出結論：m1 m2(填大于、小于或等于) （二）質量守恒定律的內容： 參加化學反應的各物質的 總和等于反應后生成的各物質的 總和。 思考：所有反應都遵循質量守恒定律嗎？ 實驗三：把盛有鹽酸的小試管放入裝有碳酸鈉粉末的小燒杯中，放在天平上，如圖13-3所示，加砝碼調節(jié)平衡；小心把小燒杯傾斜，使鹽酸與碳酸鈉接觸，發(fā)現(xiàn)有氣泡冒出，反應一段時間后，把小燒杯放在托盤上，觀察。 實驗四：稱量一段放在石棉網(wǎng)上的打磨光亮的鎂條，記錄數(shù)據(jù)m1；然后點燃鎂條，如圖13-4所示，觀察現(xiàn)象，將生成物收集在石棉網(wǎng)上，一起稱量，記錄數(shù)據(jù)m2。 比較上面兩個實驗發(fā)現(xiàn)反應前后總質量不相等。 上面兩個實驗是否說明質量不守恒嗎？為什么？ 答： 知識點二：質量守恒定律的微觀解釋及應用 （一）質量守恒定律的實質：化學反應的實質是參加反應的各物質中的 重新組合生成新物質 的過程，在化學反應前后， 的種類沒有改變、 沒有增減、原子的 也沒有改變，如圖13-5所示水分子的分解示意圖。因此參加化學反應的各物質的質量總和與反應后生成的各物質的質量總和必然相等。以上可總結為“五個不變，兩個改變，一個可能變。” （二）質量守恒定律的應用 （1）解釋常見化學現(xiàn)象中的質量關系，如：鐵生銹質量增加，木炭燃燒成灰質量減少等。 （2）利用質量守恒定律，根據(jù)化學方程式確定物質的化學式； （3）利用質量守恒定律，根據(jù)化學方程式確定物質的相對分子質量； （4）熟練進行化學方程式的配平；根據(jù)題中所給的信息，利用質量守恒定律寫出未學過的化學反應方程式；根據(jù)化學方程式求某元素質量； （5）利用質量守恒定律，根據(jù)化學方程式求反應中某物質的質量； （6）結合化學方程式中各物質的質量比，判斷某反應物是否全部參加了反應…… 知識點三：化學方程式 （一）化學方程式：用化學式來表示化學反應的式子。 （二）化學方程式提供的信息 意 義 實例（S+O2SO2） ①表示反應物、生成物以及反應條件 反應物是 和 ，生成物是二氧化硫，反應條件是 ②表示反應物、生成物之間的質量關系（即質量比） S + O2 SO2 32 ： 162 ： 32+162 32 ： 32 ： 64 即 ： ： (最簡整數(shù)比) ③表示反應物、生成物之間的粒子數(shù)關系（粒子個數(shù)比） S + O2 SO2 1 ： 1 ： 1 （三）化學方程式的讀法 （1）質的方面：硫和氧氣在點燃條件下反應生成二氧化硫。 （2）量的方面：每 質量的硫和 質量的氧氣完全反應生成 質量的二氧化硫。 （3）粒子方面：每 原子和 分子反應生成1個二氧化硫分子。 知識點四：化學方程式的書寫 （一）化學方程式的書寫原則 書寫化學方程式必須同時體現(xiàn)以下原則： （1）必須以 為依據(jù)，不能憑空臆造事實上不存在的物質和化學反應； （2）要遵守質量守恒定律。這一原則要求書寫化學方程時一定要 ，使化學反應前的各種原子的個數(shù) 。 （二）化學方程式的書寫步驟（以高錳酸鉀受熱分解為例） （1）寫：根據(jù)事實寫出反應物和生成物的化學式，并在反應物和生成物之間畫一條短線（或標出一個指向生成物的箭頭）。 KMnO4 ── K2MnO4+MnO2+O2 （2）配：配平化學方程式：在化學式前面加上合適的化學計量數(shù)，使反應前后各種元素的原子總數(shù)相等。 （3）注：注明化學反應發(fā)生的條件（點燃、加熱、催化劑等），把短線（或箭頭）改成等號。 （4）標：生成物中有沉淀成氣體生成時，在生成物化學式的右邊注明“↓”或“↑”符號。 知識點五：化學方程式的配平 類型一：利用質量守恒定律推斷化學式 例1：發(fā)射“嫦蛾一號”的火箭用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作常規(guī)推進荊，其完全反應的化學方程式：C2H8N2+2N2O4=3X+2CO2+4H2O，則X的化學式為 A、N2 B、H2 C、O2 D、CO 思路點撥：本題考查的是質量守恒定律的應用，從微觀上看，質量守恒定律在一切化學反應中都成立是因為在反應前后原子的.......和........都不變，所以我們可以根據(jù)它來解此題。 舉一反三： 【變式1】xx年奧運會“祥云”火炬中燃料燃燒后不會對環(huán)境造成污染，體現(xiàn)了“綠色奧運”的理念，反應的化學方程式是：CaH8 + 5O23CO2+4H2O，則a的值為（ ） A、1 B、2 C、3 D、4 【變式2】手電筒中使用的鋅―錳干電池，在工作時反應的化學方程式為： Zn+2NH4Cl+2MnO2 ZnCl2+2NH3+X+H2O，則X的化學式為( ) A、MnO B、Mn2O3 C、Mn3O4 D、HMnO4 類型二：利用質量守恒定律求物質間的質量關系 例2：密閉容器內有四種物質，在一定條件下充分反應，測得反應前后各物質的質量如下表： 物質 X Y Z Q 反應前質量/g 8 2 20 5 反應后質量/g 待測 10 8 13 下列說法正確的是（ ） A．反應后X的質量為6g B．該反應的反應物是X、Y C．參加反應的X、Z的質量比是1：3 D． Y、Q的相對分子質量比一定為1：1 思路點撥：本題考查的是質量守恒定律的應用，參加反應的各物質的質量總和等于反應后各物質的質量總和。反應后質量減少的是反應物，質量增加的是生成物。 舉一反三： 【變式3】在一個密閉容器內有四種物質，在一定條件下充分反應后，測得反應后各物質的質量如下： 物 質 X Y Z Q 反應前質量/g 4 10 1 21 反應后質量/g 0 12 15 待測 已知X的相對原子質量為n，Q的相對原子質量為2n。下列推理正確的是（ ） A．反應后Q的質量為9g B．反應中Y與Q的質量之比為1：1 C．反應后生成15gZ D．該化學方程式中X與Q的化學計量數(shù)之比為2：3 【變式4】在一密閉容器中，有甲、乙、丙、丁四種物質，在一定的條件下，充分反應，測得反應前后各物質質量如下表： 物 質 甲 乙 丙 丁 反應前質量（g） 4 1 42 10 反應后質量（g） 待測 20 6 31 關于此反應，下列認識正確的是 （ ） A．該變化的基本反應類型一定是置換反應 B．參加反應的甲、丙的質量比為1：9 C．乙、丁的相對分子質量比一定為10：9 D．甲反應后的質量為8g 類型三：質量守恒定律的實驗探究 例3：物質發(fā)生化學變化的前后，總質量是否發(fā)生改變?是增加、減小還是不變?小劉、小李按下面的步驟進行探究： （1）提出假設：物質發(fā)生化學變化前后總質量不變。 （2）設計并進行實驗：小劉設計的實驗裝置和選用藥品如圖13-6A所示，小李設計的實驗裝置和選用藥品如圖13-6B所示，他們在反應前后都進行了規(guī)范的操作、準確的稱量和細致的觀察。 ① 資料得到這兩個實驗所發(fā)生的化學反應方程式為： 小劉的實驗：BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl 小李的實驗：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ ②實驗結論： 小劉認為：在化學反應中，生成物的總質量與反應物的總質量相等； 小李認為：在化學反應中，生成物總質量與反應物總質量不相等。 ③你認為 的結論正確，導致另一個實驗結論錯誤的原因是： ④請從原子的角度分析你認為正確的結論的原因： 思路點撥：本題考查的是質量守恒定律的實驗驗證，不同同學運用不同的化學反應驗證質量守恒定律的實驗探究。研究質量守恒定律時一定要注意反應中生成的氣體不能散逸到空氣中。 舉一反三： 【變式5】某興趣小組為了探究質量守恒定律，進行了圖13-7所示的小實驗。在一根用細銅絲吊著的長玻璃棒兩端，分別繞上40cm長的粗銅線，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精燈給左邊一端銅絲加熱1.2分鐘。停止加熱后冷卻，仔細觀察發(fā)生的現(xiàn)象。 （1）冷卻后，他們觀察到的現(xiàn)象是： ① ； ② 。 （2）寫出銅絲加熱時所發(fā)生反應的化學方程式 。 【變式6】 （1）某同學按圖13-8裝置對質量守恒定律進行實驗探究，觀察到反應后天平不平衡，該反應 質量守恒定律(填“符合”或“不符合”)，理由是 。 （2）由質量守恒定律可知，化學反應前后，一定不變的是 (填序號)。 ①原子種類 ②原子數(shù)目 ③分子種類 ④分子數(shù)目 ⑤元素種類 ⑥物質種類 （3）硝酸在工業(yè)生產(chǎn)中且有廣泛的應用．工業(yè)上制取硝酸的關鍵反應為： ，其中R的化學式為 。 類型四：根據(jù)所給文字信息書寫化學方程式 例4：完成下列反應的化學方程式，并回答有關問題。 （1）宇宙飛船上利用氫氣、氧氣在催化劑作用下反應作燃料電池： ，在該裝置中化學能可以直接轉變?yōu)? 能。 （2）煅燒石灰石制生石灰（氧化鈣）和二氧化碳： ．該反應是 (選填反應類型)反應。 （3）鋼鐵廠用一氧化碳還原磁鐵礦(主要成分四氧化三鐵)生成鐵和二氧化碳： 思路點撥：本題考查化學方程式的書寫，準確書寫化學方程式是一項基本技能，要求根據(jù)反應判斷反應物、生成物和反應條件，并能夠準確標注氣體和沉淀符號。 舉一反三： 【變式7】按要求寫出符合題意的化學方程式（各寫一個） （1）物質在氧氣中燃燒的化合反應： （2）生石灰與水反應變成熟石灰： （3）生成兩種氣體單質的分解反應： （4）不使用催化劑的實驗室制氧氣的反應： 【變式8】寫出下列反應的化學方程式，并在括號內注明反應的基本類型： （1）紅磷在空氣中燃燒 （ ）反應； （2）使用過氧化氫制氧氣 （ ）反應； 類型五：根據(jù)微觀示意圖寫化學方程式 ☆例5：自來水消毒過程中通常會發(fā)生化學反應，其反應的微觀過程可用下圖表示： （1）請寫出該反應的化學方程式 。 （2）A物質屬于 。（填物質分類） （3）D物質中氯元素的化合價為 。 （4）分析以上微觀過程模擬圖，你能總結出的一條結論是 。舉一反三： 【變式9】構建和諧社會，建設社會主義新農(nóng)村的目標之一是讓農(nóng)民飲用清潔的自來水。ClO2 是新一代飲用水的消毒劑，我國成功研制出制取ClO2 的新方法，其反應的微觀過程圖如下： (其中 表示氯原子， 表示鈉原子， 表示氧原子) 試回答： （1）ClO2 叫做 ，其中氯元素的化合價為 ； （2）根據(jù)反應的微觀過程圖寫出反應的化學方程式 。 【變式10】右下示意圖形象地表示了某化學反應前后分子的變化。其中 表示氧原子、表示碳原子，則：該反應的化學方程式為： ；該示意圖說明了化學變化的實質是 。 三、總結與測評 要想學習成績好，總結測評少不了！課后復習是學習不可或缺的環(huán)節(jié)，它可以幫助我們鞏固學習效果，彌補知識缺漏，提高學習能力。 知識結構 規(guī)律方法 質量守恒定律是現(xiàn)代科學的重要定律之一，是化學計算的重要的理論依據(jù)。概念本身具有豐富的內涵，學習該概念時要注意概念中的關鍵詞，如：“參加”“各”“質量總和”等；利用質量守恒定律解決問題時主要是利用反應前后元素種類、原子種類不變；各元素質量、反應物、生成物的總質量不變；另外對于以表格形式給出A、B、C等幾種物質反應前后的質量，然后給出一些選項來判斷的問題：解決的關鍵是先找出反應物和生成物，一般反應后質量減少的是反應物，質量增加的是生成物，質量不變的是催化劑?？傊畬τ谫|量守恒定律部分習題解決方法比較靈活，還需多做練習，然后才能做到舉一反三，靈活運用。 化學方程式是學習化學必須掌握的化學用語，對于化學方程式的意義描述語言要準確、規(guī)范；書寫化學方程式時注意各物質的化學式要正確書寫，配平要準確，反應條件及生成氣體和沉淀的標注不能丟。