初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）质量守恒定律课文配套ppt课件

这是一份初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）质量守恒定律课文配套ppt课件，共15页。PPT课件主要包含了质量守恒定律的应用，练习与应用一，练习与应用二等内容，欢迎下载使用。
情景导入：化学家的困惑
安托万·拉瓦锡18世纪法国伟大的化学家，近代化学的奠基人之一。他首次将天平引入化学实验，开启了定量化学的新时代。
他通过对大量化学反应的精密定量研究，为质量守恒定律的发现奠定了坚实的实验基础。
实验中，他将红色氧化汞加热分解，精确测得反应前后各物质的质量关系，发现了惊人的等量规律。
45.0份氧化汞分解，得到41.5份汞和3.5份氧气。计算发现：
41.5 + 3.5 = 45.0反应前后总质量不变！
核心追问：这仅仅是氧化汞分解的巧合吗？是不是所有的化学反应都遵循“反应前后物质的总质量相等”这一规律呢？
探究活动：化学反应前后物质的质量关系
探究核心问题：当物质发生化学反应生成新物质时，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之间，究竟存在怎样的数量关系？
A. 质量减少猜测反应物的质量总和大于生成物的质量总和，认为反应过程中有质量损耗。
B. 质量增加猜测反应物的质量总和小于生成物的质量总和，认为反应过程中引入了新的质量。
C. 质量相等猜测反应物的质量总和等于生成物的质量总和，认为反应前后物质的总质量保持不变。
实验方案一：铜粉在空气中加热
铜粉在加热过程中，表面会与氧气发生反应，呈现出多彩的氧化变色现象，最终生成黑色的氧化铜固体。
铜与氧气在加热条件下发生化合反应，生成黑色固体氧化铜。反应式：
使用锥形瓶、带气球的玻璃导管、单孔橡胶塞作为反应容器，配合天平称量质量，酒精灯与陶土网提供热源。
防止加热时气体膨胀冲开橡胶塞；同时确保装置密闭，避免反应生成的气体或空气中的气体逸出，保证称量准确。
1. 称量初始质量 m₁ → 2. 加热观察现象 → 3. 冷却至室温 → 4. 再次称量质量 m₂，对比数据。
实验方案一：现象与结论
图示为反应后生成的黑色氧化铜粉末。铜粉在加热条件下与氧气发生反应，固体颜色发生显著变化，是实验最直观的现象。
铜粉由红变黑；气球受热膨胀、冷却变瘪；反应前后天平指针始终指在分度盘中央，保持平衡状态。
m₁ ≈ m₂反应前后装置总质量无显著变化，定量验证了质量守恒。
参加反应的铜和氧气的质量总和，等于反应后生成的氧化铜的质量。
实验方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应
图为蓝色的硫酸铜溶液。本实验通过在密闭容器中进行反应，精准测量反应前后的质量变化，验证质量守恒定律在溶液置换反应中的普适性。
01 / 实验核心原理
化学方程式：铁 + 硫酸铜 → 铜 + 硫酸亚铁 (Fe + CuSO₄ =Cu + FeSO₄)
需准备锥形瓶、小试管、橡胶塞和天平。核心是利用密闭装置防止物质逸出，确保称量准确。
用砂纸打磨光亮的铁丝（除去表面氧化铁），以及饱和的蓝色硫酸铜溶液，确保反应充分进行。
① 装置构建铁丝与溶液共置于密闭锥形瓶中，塞紧橡胶塞。
② 初始称量天平称量整套装置，精确记录初始总质量 m₁。
③ 反应与再称量倾斜使反应物接触反应，观察现象后再次称量，记录最终质量 m₂，对比 m₁ 与 m₂。
实验方案二：现象与结论
图示为铁与硫酸铜溶液的置换反应过程，直观展示了反应物与生成物的状态变化。
铁丝表面覆盖一层红色物质（铜）；溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；反应前后天平称量结果保持平衡。
称量反应前后密闭体系的总质量，数据显示：m₁ ≈ m₂
参加反应的铁和硫酸铜的质量总和，等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和。
定律总结：质量守恒定律
大量实验证明，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。这个规律就叫作质量守恒定律。
未参与反应的物质（如过量的反应物、杂质）不计入总质量，只计算真正发生反应的部分。
不能遗漏任何一种反应物或生成物，特别是容易被忽略的气体（反应物或生成物）。
指的是化学反应过程中新产生的物质，区别于反应前就存在的未参与反应的物质。
适用范围：质量守恒定律适用于一切化学反应，但物理变化（如物质的三态变化、形状改变等）不适用该定律。
深入思考：“不守恒”的假象
实验5-1：盐酸与碳酸钠反应
现象：产生大量气泡，反应后称量，质量变轻了。思考：质量去哪儿了？生成的二氧化碳气体逸散到了空气中。
实验5-2：镁条在空气中燃烧
现象：发出耀眼白光，生成白色固体，反应后称量，质量变重了。思考：质量从哪儿来？镁与空气中的氧气发生了反应，增加了氧元素的质量。
这两个实验并非违背质量守恒定律，而是因为实验没有在密闭容器中进行，导致部分生成物（气体）逸散或部分反应物（空气中的气体）参与了反应。要准确验证质量守恒，必须考虑所有反应物和生成物。
微观解释：质量守恒的本质
化学反应的本质是分子破裂成原子，原子再重新组合成新的分子。以氢气燃烧为例，氢分子与氧分子破裂为氢、氧原子，再每2个氢原子和1个氧原子结合成1个水分子。
原子种类不变反应前后，构成物质的原子种类没有改变，始终是氢原子和氧原子，没有变成其他原子。
原子数目不变反应前后，各类原子的数量没有增减，原子的总数保持恒定，不会凭空产生或消失。
原子质量不变原子本身的质量在化学反应过程中没有发生任何变化，原子的质量是固定的。
核心结论：正因为反应前后原子的种类、数目、质量都不变，所以宏观上反应物的总质量必然等于生成物的总质量。
铁生锈是生活中常见的化学现象，其质量增加的本质是铁与空气中的氧气、水发生了化学反应，生成物的质量等于反应物总质量。
利用定律分析反应前后的物质变化，解释诸如“铁生锈质量增加”“镁条燃烧质量改变”等看似违背直觉的现象。
应用二：推断物质的元素组成
根据化学反应前后元素种类不变的原理，从生成物的元素组成反推反应物的成分，确定未知物质中一定含有的元素。
依据反应前后物质的总质量守恒，结合化学方程式，定量计算反应物或生成物的质量，解决实际生产和实验中的计算问题。
课堂小结：学完本课题你知道了什么
质量守恒定律是指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。这是化学反应遵循的基本定量规律。
化学反应的实质是分子破裂，原子重新组合。反应前后，原子的种类、数目、质量均没有改变，这是质量守恒的根本原因。
在设计验证质量守恒定律的实验时，若反应中有气体参与或者生成，为了确保实验结果准确，必须在密闭容器中进行，防止气体逸散或进入影响测量。
核心总结：牢牢把握“原子三不变”的微观本质，是理解和应用质量守恒定律的关键。
(1) 10g冰融化成10g水，符合质量守恒定律。× 错误分析：冰融化成水是物理变化，而质量守恒定律只适用于化学变化过程。
(2) 铁丝在氧气中燃烧后固体质量增加，不符合质量守恒定律。× 错误分析：质量增加是因为铁丝结合了氧气的质量，参加反应的铁丝和氧气总质量等于生成物质量。
(3) 根据质量守恒定律，2L氢气和1L氧气反应能生成3L水。× 错误分析：质量守恒定律研究的是“质量”守恒，而非体积守恒，且化学计量比≠体积简单相加。
核心考点：反应前后的守恒判断
化学反应前后，下列各项中一定不变的是哪一项？
A. 分子种类化学反应有新物质生成，分子种类一定改变。
B. 分子数目分子数目可能改变，也可能不变，不是一定不变。
C. 原子种类 (正确)反应前后原子的种类、数目、质量均不改变。
D. 物质种类化学反应的本质就是生成新的物质，种类一定变。
在反应 A + B → C + D 中，已知20g A和10g B恰好完全反应，生成5g C。若要生成5g D，需要B的质量是多少？
01. 求生成D的质量
根据质量守恒定律，生成D的质量 = 20g + 10g - 5g = 25g。
反应中消耗的B与生成的D的质量比为：10g : 25g，化简后得到质量比为 2 : 5。
设需要B的质量为x，则 2 : 5 = x : 5g，通过比例计算可解得 x = 2g。
结论：生成5g D，需要B的质量为2g。