課題1質(zhì)量守恒定律第1課時(shí)探究質(zhì)量守恒定律一、知識(shí)目標(biāo)1.通過實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系，認(rèn)識(shí)質(zhì)量守恒定律。2.通過分析和解釋常見化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量變化關(guān)系，理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)涵。3.了解科學(xué)探究的一般過程，初步形成基于證據(jù)推理的科學(xué)思維。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.化學(xué)觀念：通過實(shí)驗(yàn)觀察化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量的變化，形成“化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒”的定量視角，形成守恒觀。2.科學(xué)思維：通過實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)分析，形成基于證據(jù)推理的科學(xué)思維，建立質(zhì)量守恒定律的模型。3.科學(xué)探究與實(shí)踐：了解科學(xué)探究的一般過程，通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察現(xiàn)象、分析數(shù)據(jù)等活動(dòng)，培養(yǎng)科學(xué)探究能力和創(chuàng)新意識(shí)。學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.了解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容，并建立守恒觀念。二、學(xué)習(xí)難點(diǎn)1.理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)涵，并用質(zhì)量守恒定律解釋一些現(xiàn)象。1.化學(xué)變化的特征是有新物質(zhì)生成。2.用天平稱量化學(xué)試劑時(shí)的注意事項(xiàng)：干燥的固體試劑應(yīng)放在紙上或容器（如小燒杯、表面皿）中稱量，易潮解的試劑應(yīng)放在容器中稱量。3.寫出下列反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式：（1）銅與氧氣反應(yīng)：Cu+O2CuO。（2）鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)：Fe+CuSO4→FeSO4+Cu。（3）鎂條燃燒:Mg+O2MgO。4.質(zhì)量守恒定律：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。5.質(zhì)量守恒定律適用于所有的化學(xué)變化，但不適用于物理變化。6.用質(zhì)量守恒定律解釋：鎂在氧氣中燃燒后生成物的質(zhì)量比原來鎂條的質(zhì)量大。原因：鎂在氧氣中燃燒生成氧化鎂，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的反應(yīng)物質(zhì)量和(鎂與氧氣)等于生成物的質(zhì)量(氧化鎂)，氧氣具有一定質(zhì)量，所以生成物的質(zhì)量比原來鎂條的質(zhì)量大。一、實(shí)驗(yàn)探究質(zhì)量守恒定律活動(dòng)一：預(yù)測(cè)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系學(xué)生任務(wù)：當(dāng)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成新物質(zhì)時(shí)，參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量總和與生成物的質(zhì)量總和可能存在什么關(guān)系？答案：相等（或不相等）?；顒?dòng)二：銅與氧氣反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)學(xué)生任務(wù)1：閱讀教材P111方案一，了解實(shí)驗(yàn)方案和原理。學(xué)生任務(wù)2：認(rèn)真觀看實(shí)驗(yàn)視頻，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)前總質(zhì)量（m1）反應(yīng)后總質(zhì)量（m2）答案：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①錐形瓶?jī)?nèi)，紅色粉末逐漸變?yōu)楹谏?。②氣球先膨脹后縮小。反應(yīng)前總質(zhì)量（m1）144.9g反應(yīng)后總質(zhì)量（m2）144.9g學(xué)生任務(wù)3：分析反應(yīng)前后的物質(zhì)組成，探究化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量的變化，在教師的引導(dǎo)下得出結(jié)論。答案：結(jié)論：參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量總和等于生成物的質(zhì)量總和，即m(活動(dòng)三：鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)前后質(zhì)量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)學(xué)生任務(wù)1：閱讀教材P111方案二，了解實(shí)驗(yàn)方案和原理。學(xué)生任務(wù)2：認(rèn)真觀看實(shí)驗(yàn)視頻，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)前總質(zhì)量（m1）反應(yīng)后總質(zhì)量（m2）答案：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象銀白色鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變淺綠色。反應(yīng)前總質(zhì)量（m1）178.9g反應(yīng)后總質(zhì)量（m2）178.9g學(xué)生任務(wù)3：分析反應(yīng)前后的物質(zhì)組成，探究化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量的變化，在教師的引導(dǎo)下得出結(jié)論。答案：結(jié)論：參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量總和等于生成物的質(zhì)量總和，即m(Fe)+活動(dòng)四：總結(jié)質(zhì)量守恒定律學(xué)生任務(wù)：寫出質(zhì)量守恒定律。答案：質(zhì)量守恒定律：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和?；顒?dòng)五：典例精講學(xué)生任務(wù)：某化學(xué)興趣小組通過銅與氧氣的反應(yīng)來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．紅色銅粉逐漸變成黑色B．氣球先鼓起后變癟C．反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)冷卻至室溫再稱量D．反應(yīng)前錐形瓶?jī)?nèi)銅粉與氧氣的總質(zhì)量一定等于反應(yīng)生成的氧化銅的質(zhì)量答案：D。二、質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用活動(dòng)一：鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)實(shí)驗(yàn)學(xué)生任務(wù)1：閱讀教材P113實(shí)驗(yàn)51，了解實(shí)驗(yàn)操作和裝置。結(jié)合反應(yīng)原理：鹽酸+碳酸鈉→氯化鈉+水+二氧化碳，預(yù)測(cè)這個(gè)反應(yīng)前后的稱量結(jié)果是否會(huì)有變化？答案：質(zhì)量不變（或質(zhì)量變小、或質(zhì)量變大）。學(xué)生任務(wù)2：觀看實(shí)驗(yàn)視頻，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和反應(yīng)前總質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)前總質(zhì)量（m1）反應(yīng)后總質(zhì)量（m2）答案：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象燒杯內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，白色粉末逐漸消失反應(yīng)前總質(zhì)量（m1）130.0g反應(yīng)后總質(zhì)量（m2）129.6g學(xué)生任務(wù)3：分析反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量減小的原因，以及該反應(yīng)是否遵循質(zhì)量守恒定律。答案：該反應(yīng)是在開放體系中進(jìn)行，反應(yīng)中有氣體CO2逸出，所以m1>m2，實(shí)際上m1=m2+生成CO2的質(zhì)量，該反應(yīng)仍然遵循質(zhì)量守恒定律?；顒?dòng)二：鎂與氧氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)學(xué)生任務(wù)1：閱讀教材P113實(shí)驗(yàn)52，了解實(shí)驗(yàn)操作和裝置。結(jié)合反應(yīng)原理：鎂+氧氣→氧化鎂，預(yù)測(cè)這個(gè)反應(yīng)前后的稱量結(jié)果是否會(huì)有變化？答案：質(zhì)量不變（或質(zhì)量變小、或質(zhì)量變大）。學(xué)生任務(wù)2：觀看實(shí)驗(yàn)視頻，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和反應(yīng)前總質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)前總質(zhì)量（m1）反應(yīng)后總質(zhì)量（m2）答案：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象鎂條燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體反應(yīng)前總質(zhì)量（m1）23.5g反應(yīng)后總質(zhì)量（m2）23.3g學(xué)生任務(wù)3：分析反應(yīng)后物質(zhì)的總質(zhì)量減小的原因，以及該反應(yīng)是否遵循質(zhì)量守恒定律。答案：該反應(yīng)是在開放體系中進(jìn)行，反應(yīng)中有氣體O2參與，且氧化鎂為粉末狀，會(huì)逸散，所以m1>m2，實(shí)際上實(shí)際上參加反應(yīng)的Mg和O2質(zhì)量=生成的MgO的質(zhì)量，該反應(yīng)仍然遵循質(zhì)量守恒定律?；顒?dòng)三：典例精講學(xué)生任務(wù)：下列實(shí)驗(yàn)可用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的是（）A.B.C.D.答案：D一、質(zhì)量守恒定律1.定義：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。2.適用范圍：一切化學(xué)變化。3.應(yīng)用：解釋一些現(xiàn)象等。二、探究質(zhì)量守恒定律實(shí)驗(yàn)加熱銅粉鐵與硫酸銅溶液稀鹽酸與碳酸鈉粉末點(diǎn)燃鎂條裝置原理Cu+O2CuOFe+CuSO4→FeSO4+CuNa?CO3+HCl→NaCl+H?O+CO?↑Mg+O2MgO現(xiàn)象①錐形瓶?jī)?nèi)，紅色粉末逐漸變?yōu)楹谏＂跉馇蛳扰蛎浐罂s小。銀白色鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質(zhì)，溶液由藍(lán)色變淺綠色燒杯內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，白色粉末逐漸消失鎂條燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體說明體系密閉，反應(yīng)前后質(zhì)量相等體系密閉，反應(yīng)前后質(zhì)量相等體系開放，有氣體生成，反應(yīng)前后質(zhì)量不相等體系開放，有氣體參與反應(yīng)，反應(yīng)前后質(zhì)量不相等三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí)的注意事項(xiàng)：1.實(shí)驗(yàn)中必須發(fā)生化學(xué)變化，而非物理變化。2.若反應(yīng)中有氣體參加或生成，必須在密閉容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1.為驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，小組同學(xué)通過測(cè)定銅與氧氣反應(yīng)前后的質(zhì)量，以下分析正確的是（）A．銅粉必須過量B．用酒精燈直接給錐形瓶加熱C．加熱時(shí)紅色固體逐漸變黑D．加熱時(shí)氣球先變大后不變【答案】C【解析】A、無論銅粉是否過量，都不會(huì)影響反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量，不影響質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；B、加熱錐形瓶時(shí)應(yīng)墊上陶土網(wǎng)，防止因受熱不均勻炸裂，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；C、銅是紅色，生成的氧化銅呈黑色，加熱時(shí)會(huì)觀察到紅色逐漸變黑，故選項(xiàng)說法正確；D、加熱時(shí)瓶?jī)?nèi)氣體受熱體積膨脹，隨后因氧氣被消耗、瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)下降，氣球會(huì)回縮，因此氣球不會(huì)先變大后不變，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。故選：C。2.下列事實(shí)能用質(zhì)量守恒定律解釋的是（）A.藍(lán)礬固體研磨后質(zhì)量不變B.酒精和水混合后總體積減小C.雪糕熔化后質(zhì)量不變D.鐵絲生銹后質(zhì)量增大【答案】D【解析】ABC項(xiàng)，均為物理變化，不能用質(zhì)量守恒定律解釋；D項(xiàng)，為化學(xué)變化，能用質(zhì)量守恒定律解釋，故選D。3.某小組同學(xué)通過銅與氧氣反應(yīng)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律（圖a所示），加熱密閉裝置中的銅粉，錐形瓶中固體部分變?yōu)楹谏?，?shí)驗(yàn)過程中瓶?jī)?nèi)物質(zhì)或元素質(zhì)量變化與圖b相符的是（）A．氧元素的質(zhì)量B．固態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量C．氧氣質(zhì)量D．氣體總質(zhì)量【答案】A【解析】A、銅與氧氣在加熱的條件下生成固體氧化銅，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，則實(shí)驗(yàn)過程中瓶?jī)?nèi)氧元素的質(zhì)量不變，與圖b相符，故選項(xiàng)正確；B、銅與氧氣在加熱的條件下生成固體氧化銅，實(shí)驗(yàn)過程中瓶?jī)?nèi)固態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量逐漸增加，至完全反應(yīng)，不再發(fā)生變化，與圖b不相符，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、銅與氧氣在加熱的條件下生成固體氧化銅，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氧氣的質(zhì)量逐漸減少，至完全反應(yīng)，不再發(fā)生變化，與圖b不相符，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、銅與氧氣在加熱的條件下生成固體氧化銅，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，氧氣的質(zhì)量逐漸減少，即氣體的總質(zhì)量不斷減少，至完全反應(yīng)，不再發(fā)生變化，與圖b不相符，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；故選A。4.在密閉容器內(nèi)，甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)在一定條件下充分反應(yīng)，反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表所示。下列說法錯(cuò)誤的是（）物質(zhì)甲乙丙丁反應(yīng)前的質(zhì)量/g17102548反應(yīng)后的質(zhì)量/g181033XA．X的值為39B．丁為生成物C．乙可能是該反應(yīng)的催化劑D．反應(yīng)中生成的甲、丙的質(zhì)量比為1：8【答案】BA、由分析可知，X的值為39，說法正確，不符合題意；B、由分析可知，丁為反應(yīng)物，說法錯(cuò)誤，符合題意；C、由分析可知，乙可能是該反應(yīng)的催化劑，說法正確，不符合題意；D、由表格數(shù)據(jù)可知，反應(yīng)中生成的甲、丙的質(zhì)量比為，說法正確，不符合題意。故選：B?？键c(diǎn)1實(shí)驗(yàn)探究質(zhì)量守恒定律1．下列裝置及實(shí)驗(yàn)(天平未畫出)能用來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的是A．鎂條燃燒 B．銅粉燃燒C．制取氧氣 D．蒸餾水食鹽水混合【答案】B【解析】A、鎂條在空氣中燃燒生成氧化鎂，由于有空氣中的氣體參加反應(yīng)，不能直接用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，不符合題意；B、紅磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)生成五氧化二磷，有氧氣消耗，且在密閉的環(huán)境中進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，能直接用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，符合題意；C、過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，生成的氧氣逸出，不能直接用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，不符合題意；D、蒸餾水不能與食鹽水反應(yīng)，發(fā)生的是物理變化，不能用來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，不符合題意。故選B。2.小組同學(xué)利用電子天平完成質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)(如圖)。下列說法正確的是A．實(shí)驗(yàn)中觀察到氣球持續(xù)變小 B．取下氣球也可完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證C．反應(yīng)后所稱質(zhì)量為CuO的質(zhì)量 D．反應(yīng)前后固體質(zhì)量發(fā)生改變【答案】D【解析】A、銅與氧氣在加熱條件下反應(yīng)，開始加熱時(shí)，裝置內(nèi)空氣受熱膨脹，氣球變大；隨著反應(yīng)進(jìn)行，氧氣被消耗，裝置內(nèi)氣體減少，壓強(qiáng)減小，氣球變小，所以氣球在實(shí)驗(yàn)過程中變化是先變大后變小，選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；B、銅與氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅，參加反應(yīng)的銅和氧氣的質(zhì)量和等于生成氧化銅的質(zhì)量，該反應(yīng)有氧氣參與，因此裝置需要密閉，取下氣球?qū)Ч芘c外界連通，反應(yīng)過程中氣體進(jìn)出，無法保證反應(yīng)前后質(zhì)量相等，不能完成質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證，選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；C、反應(yīng)后所稱質(zhì)量為整個(gè)裝置的總質(zhì)量，并非只有氧化銅的質(zhì)量，選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；D、銅與氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成氧化銅，參加反應(yīng)的銅和氧氣的質(zhì)量和等于生成氧化銅的質(zhì)量，固體質(zhì)量增加，即反應(yīng)前后固體質(zhì)量發(fā)生改變，選項(xiàng)說法正確；故選D。3.如圖是探究質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置圖，回答下列問題。(1)該實(shí)驗(yàn)(填“能”或“不能”)探究質(zhì)量守恒定律，原因是。(2)要用如圖所示的裝置繼續(xù)探究質(zhì)量守恒定律，若藥品不變，改變裝置的方法是?！敬鸢浮?1)不能碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w逸出，天平反應(yīng)前后不平衡(2)用一個(gè)帶有氣球的錐形瓶，形成一個(gè)密閉裝置【解析】（1）該實(shí)驗(yàn)不能探究質(zhì)量守恒定律，原因是：碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w逸出，天平反應(yīng)前后不平衡；（2）要用如圖繼續(xù)探究質(zhì)量守恒定律，若實(shí)際不變，改變裝置的方法是：用一個(gè)帶有氣球的錐形瓶，形成一個(gè)密閉裝置?？键c(diǎn)2質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用1．下列現(xiàn)象不能用質(zhì)量守恒定律解釋的是A．溫度上升冰融化成水，變化前后的物質(zhì)質(zhì)量不變B．木炭燃燒燒成灰燼，灰燼的質(zhì)量比木炭的質(zhì)量小C．鎂條在空氣中燃燒，反應(yīng)后白色固體的質(zhì)量增加D．大理石和鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量減少【答案】A【解析】A、溫度上升冰融化成水，變化前后的物質(zhì)質(zhì)量不變，該過程只是水的狀態(tài)發(fā)生改變，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，不是化學(xué)變化，不能用質(zhì)量守恒定律來解釋，故A正確；B、木炭燃燒成為灰燼，屬于化學(xué)變化，灰燼的質(zhì)量比木炭的質(zhì)量小，是因?yàn)樯傻亩趸細(xì)怏w逸散到空氣中，能用質(zhì)量守恒定律來解釋，故B錯(cuò)誤；C、鎂條在氧氣中燃燒生成固體氧化鎂，反應(yīng)后固體的質(zhì)量增加，是因?yàn)榉磻?yīng)前參加反應(yīng)的鎂條與氧氣的質(zhì)量和等于生成的氧化鎂的質(zhì)量，屬于化學(xué)變化，能用質(zhì)量守恒定律來解釋，故C錯(cuò)誤；D、大理石和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量減少，是因?yàn)橛袣怏w釋放出來，屬于化學(xué)變化，能用質(zhì)量守恒定律來解釋，故D錯(cuò)誤；故選：A。2．下列有關(guān)質(zhì)量守恒定律說法正確的是A．一定質(zhì)量的氫氣和氧氣混合后質(zhì)量不變，能夠驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律B．冰融化成水，質(zhì)量不變，可以用質(zhì)量守恒定律解釋C．紙?jiān)诳諝?/p>