質量守恒定律的學習與探究

沈瀟逸

摘 要：質量守恒定律是高中化學課程體系中的重要內容，學生在學習這一章節的知識時，就已經掌握了質量守恒等相關知識，對質量守恒有了基本的了解，同時也擁有一定的基礎知識。但一些學生對這一化學定律的認識不足，并且在實際生活中也缺少直觀的感受。為此，文章通過實驗操作分析，對質量守恒定律的相關知識進行探究。

關鍵詞：質量守恒定律；高中化學；化學定律；學習能力

中圖分類號：G633.8 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2017）21-0063-01

高中化學課程對于整個高中階段的學習來說非常重要，而質量守恒定律是化學中的基礎定律，同時也是學生學習化學知識的基礎內容。“質量守恒定律”這一章節的內容要求學生充分認識和掌握質量守恒定律的概念和內容，同時能夠分清哪些屬于質量守恒，哪些不屬于質量守恒。學生在學習中，通過自己動手實驗，能夠更好地認識質量守恒定律的本質特點。

一、質量守恒定律

在化學反應中，參加反應的各類物質的質量總和與反應之后生成物質的質量總和是相等的，這一現象被稱為質量守恒。在一個獨立的空間中，物質無論發生任何變化，其本身的質量總和是不會發生變化的，或者說，任何變化都不能消除物質，只是讓物質改變了原有的形態或者結構。在化學反應過程中，物質的原子會重新組合形成新的物質，并且在這個過程中物質原子的種類和數量都不會發生變化，原子的質量也與反應之前相同。即可以通過公式：A+B=C+D來表示化學反應的過程。公式中的A、B為兩種反應前的物質，在經過化學反應之后，變為C和D兩種物質，但是其質量總和是不變的。任何化學反應，其前后的物質總質量是不會發生變化的，質量既不會增加也不會減少，只是發生了物質形態的變化。但是，一種物質在作用時需要保持密閉的環境，質量才不會發生變化，如果部分物質與空氣發生反應，就會導致質量發生變化。質量守恒定律是自然界普遍存在的基本定律，但是其只適用于化學變化，而不適用于物理變化。

二、質量守恒定律實驗

以“白磷燃燒前后質量測定”的實驗為例，教師在課前要準備好天平、砝碼、錐形瓶、小燒杯、玻璃管、單孔橡皮塞、小氣球、酒精燈等實驗儀器，并準備好白磷作為實驗藥品。在實驗時，首先要調好天平待用，接著取出一塊白磷放入盛水的培養皿中，在水下通過小刀切下一粒綠豆大小的白磷，然后利用濾紙將其表面的水吸干，并放入錐形瓶中。在實驗過程中為了避免白磷燃燒時將錐形瓶灼裂，可以提前在錐形瓶中放入少量的細砂。接下來將盛白磷的錐形瓶以及綁有小氣球的玻璃管一起放到天平的左盤中，在右盤中添加砝碼，并移動游碼，使天平處于平衡的狀態。取出錐形瓶及導管，將橡皮塞上的玻璃管放在酒精燈的火焰上灼燒至紅熱之后，迅速通過橡皮塞塞住錐形瓶瓶口，并引燃白磷，可以看到白磷燃燒，并且產生濃厚的白煙。待錐形瓶冷卻、白煙沉降之后，重新將其放到天平上，觀察天平的狀態，會發現天平仍然保持平衡狀態。

學生自己動手實驗主要具有以下幾個方面的優點：首先，操作性較強。實驗過程中可能由于實驗裝置密封不嚴，而導致白磷在燃燒的過程中氣體逸出，最終導致實驗失敗。因此，在自己動手實驗的過程中，學生應該對錐形瓶的密封性進行嚴格的檢查，避免實驗失敗。其次，具有較強的可觀察性。在實驗過程中，可以看到大量的白煙產生，說明物質本身的性質發生了變化，在完成實驗之后觀察天平的狀態，能夠直接確定實驗是否成功。第三，引發思考。實際的實驗操作過程可能會與課本中所給出的實驗結果不同，這能夠吸引學生的注意力，去思考究竟是什么原因導致結果的差異，培養學生耐心、細致、積極思考的學習習慣，使知識能夠真正印入他們的內心，更好地理解和學習所學的知識。

三、學習質量守恒定律應該注意的問題

在學習質量守恒定律的過程中，學生應該注意以下幾個方面的問題：第一，在研究一個現象是否符合質量守恒定律時，首先應該判斷該現象的變化屬于化學變化還是物理變化，如果屬于化學變化，則一定遵循質量守恒定律。第二，質量守恒定律強調了“參加反應的物質”，而并非是所有物質質量的簡單相加，一定不要將未參加反應的物質的質量計算進來，否則就會導致“質量不守恒”的結果出現。第三，對于化學反應后物質質量的計算，只需要對反應生成的物質的質量進行計算，而不需要將原來就存在的物質的質量計算進來。第四，在考慮變化前后物質的質量總和時，需要將各種形態的物質質量全部計算進來，不能漏掉任何一種反應物或者生成物的質量。比如，在敞口容器中進行實驗，通常會出現反應后剩余物質質量減輕的情況，此時學生通常會認為出現了質量“不守恒”的現象。實際上這也是符合質量守恒定律的，只是由于敞口容器中的部分氣體向外逸散，導致在實驗后這部分氣體的質量未被計算進來。

四、結束語

學生通過本章節的實驗操作學習，對于質量守恒定律的概念和特點有了更加深入的理解，同時也為之后的學習打下了牢固的基礎。因此，在高中化學學習中，學生必須養成主動探究思考和親自動手做實驗的習慣，在教師的指導下真正掌握各種化學知識，才能進一步提高學習能力。

參考文獻：

[1]韋美庭.運用質量守恒定律巧解初中化學題[J].文山師范高等專科學校學報，2002（02）.

[2]湯自強.初中化學質量守恒定律教學的探討[J].綿陽師范高等專科學校學報，2000（05）.