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2019-2020年九年級化學(xué)上冊 5.1《質(zhì)量守恒定律》導(dǎo)學(xué)案（新版）新人教版 學(xué)習(xí)目標： l 認識質(zhì)量守恒定律； l 從微觀的角度認識在化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變的結(jié)論； l 了解化學(xué)方程式的含義和讀法，特別是各物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系； l 能正確書寫化學(xué)方程式，并能進行簡單的質(zhì)量關(guān)系的計算。 重點難點： l 質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，化學(xué)方程式的書寫。 l 對質(zhì)量守恒定律的微觀認識，化學(xué)方程式的配平 學(xué)習(xí)策略： l 此章是對化學(xué)用語的學(xué)習(xí)，要注意分清不同的符號代表的不同含義。 l 學(xué)習(xí)了化學(xué)方程式可以自己總結(jié)一下以前學(xué)過的化學(xué)方程式，同時總結(jié)配平的好方法。 二、學(xué)習(xí)與應(yīng)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(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是分子分裂成 ， 重新結(jié)合形成新 的過程?？梢娀瘜W(xué)反應(yīng)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(zhì)量守恒定律 （一）質(zhì)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(yīng) 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(zhì)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(zhì) 反應(yīng)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(yīng)前總質(zhì)量m1 反應(yīng)后總質(zhì)量m2 填寫上表并分析比較兩個實驗得出結(jié)論：m1 m2(填大于、小于或等于) （二）質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容： 參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的 總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的 總和。 思考：所有反應(yīng)都遵循質(zhì)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(diào)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(yīng)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(yīng)前后總質(zhì)量不相等。 上面兩個實驗是否說明質(zhì)量不守恒嗎？為什么？ 答： 知識點二：質(zhì)量守恒定律的微觀解釋及應(yīng)用 （一）質(zhì)量守恒定律的實質(zhì)：化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是參加反應(yīng)的各物質(zhì)中的 重新組合生成新物質(zhì) 的過程，在化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和與反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和必然相等。以上可總結(jié)為“五個不變，兩個改變，一個可能變?！? （二）質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用 （1）解釋常見化學(xué)現(xiàn)象中的質(zhì)量關(guān)系，如：鐵生銹質(zhì)量增加，木炭燃燒成灰質(zhì)量減少等。 （2）利用質(zhì)量守恒定律，根據(jù)化學(xué)方程式確定物質(zhì)的化學(xué)式； （3）利用質(zhì)量守恒定律，根據(jù)化學(xué)方程式確定物質(zhì)的相對分子質(zhì)量； （4）熟練進行化學(xué)方程式的配平；根據(jù)題中所給的信息，利用質(zhì)量守恒定律寫出未學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)方程式；根據(jù)化學(xué)方程式求某元素質(zhì)量； （5）利用質(zhì)量守恒定律，根據(jù)化學(xué)方程式求反應(yīng)中某物質(zhì)的質(zhì)量； （6）結(jié)合化學(xué)方程式中各物質(zhì)的質(zhì)量比，判斷某反應(yīng)物是否全部參加了反應(yīng)…… 知識點三：化學(xué)方程式 （一）化學(xué)方程式：用化學(xué)式來表示化學(xué)反應(yīng)的式子。 （二）化學(xué)方程式提供的信息 意 義 實例（S+O2SO2） ①表示反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件 反應(yīng)物是 和 ，生成物是二氧化硫，反應(yīng)條件是 ②表示反應(yīng)物、生成物之間的質(zhì)量關(guān)系（即質(zhì)量比） S + O2 SO2 32 ： 162 ： 32+162 32 ： 32 ： 64 即 ： ： (最簡整數(shù)比) ③表示反應(yīng)物、生成物之間的粒子數(shù)關(guān)系（粒子個數(shù)比） S + O2 SO2 1 ： 1 ： 1 （三）化學(xué)方程式的讀法 （1）質(zhì)的方面：硫和氧氣在點燃條件下反應(yīng)生成二氧化硫。 （2）量的方面：每 質(zhì)量的硫和 質(zhì)量的氧氣完全反應(yīng)生成 質(zhì)量的二氧化硫。 （3）粒子方面：每 原子和 分子反應(yīng)生成1個二氧化硫分子。 知識點四：化學(xué)方程式的書寫 （一）化學(xué)方程式的書寫原則 書寫化學(xué)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(zhì)和化學(xué)反應(yīng)； （2）要遵守質(zhì)量守恒定律。這一原則要求書寫化學(xué)方程時一定要 ，使化學(xué)反應(yīng)前的各種原子的個數(shù) 。 （二）化學(xué)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(yīng)物和生成物的化學(xué)式，并在反應(yīng)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(xué)方程式：在化學(xué)式前面加上合適的化學(xué)計量數(shù)，使反應(yīng)前后各種元素的原子總數(shù)相等。 （3）注：注明化學(xué)反應(yīng)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(xué)式的右邊注明“↓”或“↑”符號。 知識點五：化學(xué)方程式的配平 類型一：利用質(zhì)量守恒定律推斷化學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式：C2H8N2+2N2O4=3X+2CO2+4H2O，則X的化學(xué)式為 A、N2 B、H2 C、O2 D、CO 思路點撥：本題考查的是質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，從微觀上看，質(zhì)量守恒定律在一切化學(xué)反應(yīng)中都成立是因為在反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(yīng)的化學(xué)方程式為： Zn+2NH4Cl+2MnO2 ZnCl2+2NH3+X+H2O，則X的化學(xué)式為( ) A、MnO B、Mn2O3 C、Mn3O4 D、HMnO4 類型二：利用質(zhì)量守恒定律求物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系 例2：密閉容器內(nèi)有四種物質(zhì)，在一定條件下充分反應(yīng)，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表： 物質(zhì) X Y Z Q 反應(yīng)前質(zhì)量/g 8 2 20 5 反應(yīng)后質(zhì)量/g 待測 10 8 13 下列說法正確的是（ ） A．反應(yīng)后X的質(zhì)量為6g B．該反應(yīng)的反應(yīng)物是X、Y C．參加反應(yīng)的X、Z的質(zhì)量比是1：3 D． Y、Q的相對分子質(zhì)量比一定為1：1 思路點撥：本題考查的是質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后各物質(zhì)的質(zhì)量總和。反應(yīng)后質(zhì)量減少的是反應(yīng)物，質(zhì)量增加的是生成物。 舉一反三： 【變式3】在一個密閉容器內(nèi)有四種物質(zhì)，在一定條件下充分反應(yīng)后，測得反應(yīng)后各物質(zhì)的質(zhì)量如下： 物 質(zhì) X Y Z Q 反應(yīng)前質(zhì)量/g 4 10 1 21 反應(yīng)后質(zhì)量/g 0 12 15 待測 已知X的相對原子質(zhì)量為n，Q的相對原子質(zhì)量為2n。下列推理正確的是（ ） A．反應(yīng)后Q的質(zhì)量為9g B．反應(yīng)中Y與Q的質(zhì)量之比為1：1 C．反應(yīng)后生成15gZ D．該化學(xué)方程式中X與Q的化學(xué)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(zhì)，在一定的條件下，充分反應(yīng)，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量如下表： 物 質(zhì) 甲 乙 丙 丁 反應(yīng)前質(zhì)量（g） 4 1 42 10 反應(yīng)后質(zhì)量（g） 待測 20 6 31 關(guān)于此反應(yīng)，下列認識正確的是 （ ） A．該變化的基本反應(yīng)類型一定是置換反應(yīng) B．參加反應(yīng)的甲、丙的質(zhì)量比為1：9 C．乙、丁的相對分子質(zhì)量比一定為10：9 D．甲反應(yīng)后的質(zhì)量為8g 類型三：質(zhì)量守恒定律的實驗探究 例3：物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化的前后，總質(zhì)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(shè)：物質(zhì)發(fā)生化學(xué)變化前后總質(zhì)量不變。 （2）設(shè)計并進行實驗：小劉設(shè)計的實驗裝置和選用藥品如圖13-6A所示，小李設(shè)計的實驗裝置和選用藥品如圖13-6B所示，他們在反應(yīng)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(xué)反應(yīng)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(jié)論： 小劉認為：在化學(xué)反應(yīng)中，生成物的總質(zhì)量與反應(yīng)物的總質(zhì)量相等； 小李認為：在化學(xué)反應(yīng)中，生成物總質(zhì)量與反應(yīng)物總質(zhì)量不相等。 ③你認為 的結(jié)論正確，導(dǎo)致另一個實驗結(jié)論錯誤的原因是： ④請從原子的角度分析你認為正確的結(jié)論的原因： 思路點撥：本題考查的是質(zhì)量守恒定律的實驗驗證，不同同學(xué)運用不同的化學(xué)反應(yīng)驗證質(zhì)量守恒定律的實驗探究。研究質(zhì)量守恒定律時一定要注意反應(yīng)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(zhì)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(yīng)的化學(xué)方程式 。 【變式6】 （1）某同學(xué)按圖13-8裝置對質(zhì)量守恒定律進行實驗探究，觀察到反應(yīng)后天平不平衡，該反應(yīng) 質(zhì)量守恒定律(填“符合”或“不符合”)，理由是 。 （2）由質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)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(zhì)種類 （3）硝酸在工業(yè)生產(chǎn)中且有廣泛的應(yīng)用．工業(yè)上制取硝酸的關(guān)鍵反應(yīng)為： ，其中R的化學(xué)式為 。 類型四：根據(jù)所給文字信息書寫化學(xué)方程式 例4：完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并回答有關(guān)問題。 （1）宇宙飛船上利用氫氣、氧氣在催化劑作用下反應(yīng)作燃料電池： ，在該裝置中化學(xué)能可以直接轉(zhuǎn)變?yōu)? 能。 （2）煅燒石灰石制生石灰（氧化鈣）和二氧化碳： ．該反應(yīng)是 (選填反應(yīng)類型)反應(yīng)。 （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(xué)方程式的書寫，準確書寫化學(xué)方程式是一項基本技能，要求根據(jù)反應(yīng)判斷反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)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(xué)方程式（各寫一個） （1）物質(zhì)在氧氣中燃燒的化合反應(yīng)： （2）生石灰與水反應(yīng)變成熟石灰： （3）生成兩種氣體單質(zhì)的分解反應(yīng)： （4）不使用催化劑的實驗室制氧氣的反應(yīng)： 【變式8】寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式，并在括號內(nèi)注明反應(yīng)的基本類型： （1）紅磷在空氣中燃燒 （ ）反應(yīng)； （2）使用過氧化氫制氧氣 （ ）反應(yīng)； 類型五：根據(jù)微觀示意圖寫化學(xué)方程式 ☆例5：自來水消毒過程中通常會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)的微觀過程可用下圖表示： （1）請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 （2）A物質(zhì)屬于 。（填物質(zhì)分類） （3）D物質(zhì)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(jié)出的一條結(jié)論是 。舉一反三： 【變式9】構(gòu)建和諧社會，建設(shè)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(yīng)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(yīng)的微觀過程圖寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 【變式10】右下示意圖形象地表示了某化學(xué)反應(yīng)前后分子的變化。其中 表示氧原子、表示碳原子，則：該反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ；該示意圖說明了化學(xué)變化的實質(zhì)是 。 三、總結(jié)與測評 要想學(xué)習(xí)成績好，總結(jié)測評少不了！課后復(fù)習(xí)是學(xué)習(xí)不可或缺的環(huán)節(jié)，它可以幫助我們鞏固學(xué)習(xí)效果，彌補知識缺漏，提高學(xué)習(xí)能力。 知識結(jié)構(gòu) 規(guī)律方法 質(zhì)量守恒定律是現(xiàn)代科學(xué)的重要定律之一，是化學(xué)計算的重要的理論依據(jù)。概念本身具有豐富的內(nèi)涵，學(xué)習(xí)該概念時要注意概念中的關(guān)鍵詞，如：“參加”“各”“質(zhì)量總和”等；利用質(zhì)量守恒定律解決問題時主要是利用反應(yīng)前后元素種類、原子種類不變；各元素質(zhì)量、反應(yīng)物、生成物的總質(zhì)量不變；另外對于以表格形式給出A、B、C等幾種物質(zhì)反應(yīng)前后的質(zhì)量，然后給出一些選項來判斷的問題：解決的關(guān)鍵是先找出反應(yīng)物和生成物，一般反應(yīng)后質(zhì)量減少的是反應(yīng)物，質(zhì)量增加的是生成物，質(zhì)量不變的是催化劑?？傊畬τ谫|(zhì)量守恒定律部分習(xí)題解決方法比較靈活，還需多做練習(xí)，然后才能做到舉一反三，靈活運用。 化學(xué)方程式是學(xué)習(xí)化學(xué)必須掌握的化學(xué)用語，對于化學(xué)方程式的意義描述語言要準確、規(guī)范；書寫化學(xué)方程式時注意各物質(zhì)的化學(xué)式要正確書寫，配平要準確，反應(yīng)條件及生成氣體和沉淀的標注不能丟。