课题5.1质量守恒定律 知识点：
1.理解质量定恒定律，
九年级化学5.1质量守恒定律教案 。
2.能从宏观和微观两个角度阐述质量守恒定律的意义。 3.能掌握用实验验证质量守恒定律的基本方法。
4.能应用质量守恒定律解释现实生活中的一些简单质量问题。 课文详解：
一、质量守恒定律 1.概念
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。这个规律就叫做质量守恒定律。
【概念诠释】1.质量守恒定律反映的是化学反应前后的总质量关系。无论反应物或生成物是固体、气体或液体，都应记入反应前后的总质量中，不能漏掉任何一种物质。 2.概念中的\参加化学反应\的意义是指，仅参加化学反应的那部分反应物的物质总和与反应后生成的各物质的质量总量相等。而未参加反应的那部分物质的质量仍未改变。
因此，化学反应中各种物质的质量存在如下关系：
由于未参加反应的物质的质量在反应前后没有改变，故反应前后的物质总质量不变。即：
反应物的总质量=反就后各种物质的总质量。
例如：8 g氧气与2 g氢气反应，生成9 g水，剩余1 g氢气。 参加反应的物质质量为8 g+1 g=生成的物质的总质量9 g 而反应前物质的总质量为8 g+2 g=10 g；
反应后各种物质为9 g水，还有1 g氢气未参加反应而留在反应容器中，故反应后的物质总质量为9 g+1 g=10 g。
反应前物质的总质量8 g+2 g=反应后各种物质的总质量9 g+1 g。
3.质量守恒定律是自然界中普遍遵循的一个原则，在我们生活的环境中，不存在质量守恒定律不成立的情景。因此，不要轻意怀疑其正确性。
【例1】下列实验现象是否违反了质量守恒定律，并加以解释。
⑴过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，反应后物质的总质量减轻了。 ⑵铁生锈后，质量增加了。
⑶mg碳在ng氧气中完全燃烧，一定生成(m+n)g二氧化碳。
答：⑴没有违反质量守恒定律。因为反应过程中有氧气放出，导致质量轻减。
⑵没有违反质量守恒定律。因为有氧气等参加了化学反应，生成的铁锈的质量等于参加反应的铁的质量加上参加反应的其他物质的质量，故生锈后质量增加。
⑶违反了质量守恒定律。这不是因为质量守恒定律不成立，而是这种说法有问题。物质在发生化学反应时，必须按一定的质量比反应，所以，mg碳和ng氧气不一定能完全反应(也就是说，可能有一种物质有剩余)，故生成物二氧化碳的质量有可能是(m+n)g，也可能小于(m+n)g。 2.微观解释
下图是水分解的微观示意图：
从图中我们可以看出，该反应前后，分子的种类发生了变化(由从分子变成了氧分子和氢分子)，但反应前水中含有的氢原子和氧原子，反应后最终产物氧气和氢气中仍然含有氧原子和氢原子，原子种类没有增减；从图中还可以看出，每两个水分子中含有2个氧原子和4个氢原子，反应后生成的一个氧分子中仍含有2个氧原子，生成的2个氢分子中也仍含有4个氢原子。即反应前后，原子的数目也没有增减。 【归纳】化学反应的实质是原子的重新组合。在化学反应中，原子的种类和数目不变，因此，反应前后物质的质量总和不变。
化学反应的实质，在化学学科有着广泛的应用。 【例2】用所学的化学知识回答下列问题：
⑴有人宣称，加少量催化剂即可将水变成含碳元素的燃料油，请加以批驳。
⑵某种物质完全燃烧后，只生成二氧化碳和水，这种物质的组成中一定含有_元素，可能含有_元素。
答：⑴化学反应只是原子的重新组合，在化学反应过程中，元素的种类不变。水中不含碳元素，故通过化学反应，不可能产生含有元素的燃料油。 ⑵碳、氢；氧。
(分析：由于生成物有二氧化碳和水，含有碳、氢、氧三种元素，则反应前各物质中元素的种类也一定包含碳、氢、氧三种元素；反应物有某种物质和氧气，氧气中只含有氧元素，故碳、氢元素一定来自这种可燃物，但无法判断是否含有氧元素，故有上述答案。)
二、质量守恒定律的验证
质量守恒定律研究的是物质反应前后总质量的关系，因此，探究实验的实质是称量化学反应前后物质的质量，并加以比较。 1.磷燃烧验
取出天平，调平衡。待用。取一块白磷，放入盛水的培养皿中，在水下用小刀切下一粒绿豆大小的白磷，用滤纸吸干表面的水，放入锥形瓶中(为防止白磷燃烧时，灼裂锥形瓶，可以瓶下事先放入少量的细砂)。将盛白磷的锥形瓶、绑有小气球的玻璃管一起放在天平的左盘中，在右盘添加砝码、移动游码，使天平平衡。如右上图所示。取出锥形瓶及导管，将橡皮塞上的玻璃管放在酒精灯的火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，并将白磷引燃。可见白磷燃烧，产生浓厚的白烟， 教案
《九年级化学5.1质量守恒定律教案》(http://www.unjs.com)。待锥形瓶冷却，白烟沉降后，
重新放到托盘天平上，观察天平仍然平衡。2.铁和硫酸铜反应
在100 mL烧杯中加入约30 mL稀硫酸铜溶液，将几根打磨光亮的铁钉和盛硫酸铜溶液的烧杯一起放在天平上称量，读出读数，记录。如右图。
将铁钉浸泡在硫酸铜溶液中，可观察到铁钉表面析出一层紫红色的物质，溶液颜色逐渐变浅。如果时间足够长，可看到溶液的颜色由蓝色变浅绿色(但在学生实验或教师演示实验的时间内，很难保证反应完全，故基本上看不到溶液变浅绿色的现象)。 将反应后烧杯和内容物放到天平上再次称量，读出读数，记录。将两次称量的结果加以比较，质量相等。 ⑶碳酸钠与盐酸的反应
把盛有盐酸的小试管小心地放入装有碳酸钠粉末的小烧杯中，将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡。取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸与小烧杯中的碳酸钠粉末反应。再把烧杯放在托盘天平上，观察天平是否平衡。如右图。
天平不再平衡。说明该实验不能用来验证质量守恒定律。⑷镁条燃烧
取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个石棉网，将它们一起放在托盘天平上称量，记录称得的质量。在石棉网上方将镁条点燃。
镁条剧烈燃烧，产生耀眼的强光，生成白色固体氧化镁。再将镁条燃烧后的产物和石棉网一起放在托盘天平上称量，记录质量。比较两次称量的质量。天平不平衡，说明该反应不能用于验证质量守恒定律。 【实验分析】
磷燃烧的实验在密闭容器里反应，物质的总质量不变，可用于验证质量守恒定律。 铁和硫酸铜溶液反应的实验，虽不在密闭容器里进行，但没有生成气体，反应前后各种物质的都在烧杯中，故也可以用于质量守恒定律的验证。
碳酸钠和盐酸的反应，由于有二氧化碳气体产生扩散到反应容器之外，导致反应后物质减少，生成物的总质量小于反应物的总质量。该反应不能用于验证质量守恒定律。 镁条燃烧，参加反应的物质是镁和氧气，生成物是氧化镁(不考虑其他反应物与生成物)。生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量。但由于质量时生成的氧化镁大多以白烟的形式扩散到空气中去了，故总质量与参加反应的镁的质量无法比较。 【归纳】从上述讨论可以看出，进行质量守恒定律验证的反应，不能有气体产生(也不能有气体参与反应)。
【延伸讨论】能否用碳酸钠和盐酸反应验证质量守恒定律? 碳酸钠与盐酸反应，生成氯化钠、水和二氧化碳。 Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
按如图1所示，在锥形瓶中加适量碳酸钠粉末，小试管中加适量的稀盐酸，用气球封住锥形口；称量整个装置的总质量。倾斜装置，使小试管中的稀盐酸倒出与硫酸铜反应。由于有大量二氧化碳生成，致气球胀大，如图2。待反应结束后，再次称量装置的总质量。
可能有不少同学认为这种装置可以得出正确结论。即反应前后所称量的物质的总质量相等。理由是，产生的二氧化碳并没有脱离反应体系。
但我们还应该考虑到，由于气球胀大，在空气中产生了比较大的浮力，导致在天平上称量时，读数减少。故这种实验方案不能用于验证质量守恒定律。
(如：2.12 g碳酸钠与稀盐酸完全反应，可生成二氧化碳0.88 g，在标准状况下，这些二氧化碳的体积为0.02 L，此时所产生的浮力为0.026 g，超出了实验室所用天平的感量。天平显示不平衡。) 三、化学方程式 1.概念
用化学式来表示化学反应的式子叫化学方各式。
如：2H2+O2 2H2O，3Fe+2O2Fe3O4等，都是化学方程式。 2.化学方程式反映的信息
以2H2+O22H2O为例，从该化学方程式中，我们可以看出： ⑴该反应的反应物是氢气(H2)和氧气(O2)，生成物是水(H2O)； ⑵该反的反应条件为点燃；
⑶该反应中氢气、氧气和水的分子个数比为2∶1∶2；
⑷可以通过简计算，得知反应物、生成物各种物质之间的质量比。 2H2+O22H2O 4∶32∶36
由此计算结果可知，每4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃条件下完全反应，可生成36份质量的水。
3.化学方程式的读法
化学方程式中，\号读作\和\，\读作\生成\。 以2H2+O2 2H2O反应为例。
⑴读出反应物、生成物的名称：氢气和氧气在点燃条件下生成水。
⑵读出反应中各种物质的微粒个数比：每2个氢分子和1个氧分子在点燃条件下生成2个水分子。
(说明：这种读法读化学方程式时，一定加\每\字)。
⑶读出反应物、生成物的质量比：每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃条件下反应，生成36份质量的水。
(说明：这种读法读化学方程式时，一定加\每\字)。
【强调】化学方程式的第一种读法，也是我们记忆化学方程式的一种方法。即记住参加反应的物质是什么，生成物是什么，再根据化学式的写法，写出其化学式。至于化学方程式的写法，下节课再学习。
第二节 化学反应的表示
[第1课时]化学反应中物质的质量发生变化吗
学习目标：
知识与技能1.通过实验探究认识质量守恒定律，了解常见化学反应中的质量关系。
2.从微观角度认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。
过程与方法
在探究质量守恒定律及其微观本质的过程中了解科学探究的一般方法。 情感态度、价值观
1、培养学生严谨求实的科学态度。
2、在知识的探究过程中，使学生体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。 3、树立学生的世界物质观，物质粒子观。
重点：1、认识质量守恒定律，了解常见化学反应中的质量关系。
2、从微观角度认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类和原子的数目没有增减。
3、了解科学探究的一般方法。
难点：质量守恒定律涵义的理解和应用 教学方法：
实验探究法：通过实验探究化学反应前后质量是否守恒，从探究中发现问题，分析问题，从而想办法解决问题，提高学生的解决问题能力。通过实验装置的改进，提高学生设计实验的能力，培养学生的创新精神。
合作学习法：让学生在讨论中取长补短，培养学生的合作竞争意识。
多媒体辅助教学法：利用多媒体技术营造良好的课堂氛围，减少板书，给学生更
多的时间动手、思考、讨论，突出多媒体教学的优势。
仪器：燃烧匙、广口瓶、单孔胶塞，天平和砝码、小锥形瓶、短玻璃导管、微型滴管、双孔胶塞。
用品：火柴、蜡烛，矿泉水瓶、气球、针管、青霉素小药瓶（单孔瓶塞）、玻璃管、实验室制取CO2装置
药品：稀盐酸、碳酸钙粉末、稀硫酸、氯化钡溶液、白磷。
教学策略：1、学生应在教师的指导下进行课堂探究活动。由于本课题的活动与探究内容较多，应将学生分为几个小组进行，使每一个学生都能边操作、边观察、边思索，使每个学生都有更多的锻炼机会。然后，在实验基础上引导学生归纳出质量守恒定律。
2.利用一些分子、原子在化学反应中的模拟动画，帮助学生思考得出以下结论：原子在化学变化中质量、数目和种类没有发生变化。因此，在化学变化中参加反应的各物质的质量总和与反应后生成的各物质的质量总和一定相等。
3.化学方程式从“质”和“量”两方面更直观、更准确地反映了化学反应的本质。学生对“质”的含义易于理解，而对“量”的含义容易片面地理解成各物质之间的“数量”关系。在教学中应通过练习等方式给予强调。 教学过程：
问题引入：播放电解水的动画
问题：通过对这个动画的细致观察，你能得出哪些结论？ 学生思考、讨论、总结：
1、这是一个化学反应（反应类型）
2、反应前后物质种类发生改变（质的改变） 3、能量发生改变（能量的转化）
4、化学反应中分子可分，原子不可分，既原子种类不变（化学反应的实质） 5、原子个数不变，分子个数可能改变
问题：1、根据以上结论，现在要表示氢气和氧气化合成水的反应，你认为下列哪个图式更好？为什么？（课本P93活动天地）
2、请推测化学反应前后物质的总质量会发生怎样的变化？
（估计学生有两个认识方向：A.从他们对化学反应是原子重新组合的这种认识出发，认为“相等”。B.也有的同学会从自己的生活经验出发，认为“不相等”。） 作出假设： 1、化学反应前后各物质的质量总和相等； 2、化学反应前后各物质的质量总和不相等。 （通过表决，大多数应同意第一种观点。）
学生实验一：把烧杯和蜡烛放在天平托盘上，调节天平平衡后，点燃蜡烛，观察蜡烛燃烧时天平指针的变化。
提问：1、你的观点动摇了吗？我们如果将反应前后各物质都称量在内，应该在一个什么样的环境中进行反应实验呢？” 回答：应在一个密闭的环境内进行反应
过渡： “大家猜想是否正确，需要用实验加以检验，凡事预则立，不预则废，因此，在实验前我们应制定计划，设计出实验方案，你认为要知道反应前后各物质质量总和与反应后各物质质量总和的关系，有哪些问题必须思考呢？大致需要哪些主要实验步骤呢？
学生分组讨论，相互补充得出： 主要实验步骤：