聚焦質(zhì)量守恒定律

名師簡介：申艷秋，遼寧省骨干教師，遼寧省化學(xué)學(xué)科兼職教研員，就職于遼寧省實(shí)驗(yàn)學(xué)校，從事化學(xué)教學(xué)工作30余年，遼寧省初中化學(xué)名師申艷秋工作室主持人，沈陽師范大學(xué)碩士研究生導(dǎo)師，2008、2012、2014和2020年沈陽市中考命題組成員。

質(zhì)量守恒定律是初中化學(xué)最重要的基本定律，是化學(xué)反應(yīng)所遵循的核心規(guī)律，是進(jìn)行化學(xué)方程式計(jì)算和配平的理論依據(jù)，也是中考必考的內(nèi)容。

方法技巧

抓住守恒本質(zhì)，領(lǐng)會守恒中的“變”與“不變”，設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

1. 對于質(zhì)量守恒定律的理解，要抓住概念中的“參加”“化學(xué)反應(yīng)”“質(zhì)量”“總和”這四個關(guān)鍵詞。

2. 對于定律成立的原因，可從化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)來理解（即“原子三不變”造成的）。

3. 對于定律的應(yīng)用，要從定律的內(nèi)容和含義入手（即“化學(xué)反應(yīng)前后六不變”）。

4. 對于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的探究實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇易操作、反應(yīng)速率適中、便于稱量、現(xiàn)象明顯的實(shí)驗(yàn)。有氣體參加（或生成）的實(shí)驗(yàn)需要在密閉裝置中進(jìn)行。

5. 準(zhǔn)確分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（1）明顯的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象說明肯定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；（2）托盤天平的平衡狀況說明化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量關(guān)系；（3）如果反應(yīng)后天平不平衡，能做出合理解釋，如反應(yīng)過程中是否有生成物逸散，是否有外界物質(zhì)進(jìn)入，用氣球收集反應(yīng)生成的氣體時(shí)浮力的影響等。

題型演練

題型1：質(zhì)量守恒定律的理解。明確適用范圍——化學(xué)變化，強(qiáng)調(diào)守恒對象——質(zhì)量，理解計(jì)算對象——參加與生成，記住大小關(guān)系——總和相等。

例1 下列說法符合質(zhì)量守恒定律的是（ ）。

A. 10 g水與10 g酒精混合后質(zhì)量為20 g

B. 1 L氫氣和8 L氧氣反應(yīng)，能生成9 L水

C. 鎂條在空氣中燃燒后，生成物的質(zhì)量比鎂的質(zhì)量大

D. 只有固體、液體間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)才遵守質(zhì)量守恒定律

答案：C

題型2：守恒思想。命題大多與生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切，借助于微觀圖示來考查微粒觀、元素觀、分類觀、運(yùn)動觀、守恒觀等多方面知識。

例2 偏二甲肼是火箭推進(jìn)器的常用燃料，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2N2O4 + R [? ? ? ? ? ] 3N2 + 2CO2 + 4H2O，則R的化學(xué)式是（ ）。

A.? C3H5O? ? ? ? ? ? ? B.? C2H8N2? ? ? ? ? ? ? C.? C2H8? ? ? ? ? ? ? D.? C2H5N

解析：反應(yīng)前N原子、C原子、O原子、H原子的個數(shù)分別為4、0、8、0，反應(yīng)后N原子、C原子、O原子、H原子的個數(shù)分別為6、2、8、8。根據(jù)化學(xué)變化前后原子的種類、數(shù)目不變，推出物質(zhì)R的一個分子由2個N原子、2個C原子、8個H原子構(gòu)成，則物質(zhì)R的化學(xué)式為C2H8N2。答案：B

例3 圖1為某化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖。圖中相同的球表示同種元素的原子。下列說法錯誤的是（ ）。

A. 該反應(yīng)生成物的分子個數(shù)比為1∶1

B. 在化學(xué)反應(yīng)中，分子可以分為原子，而原子不能再分

C. 反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目都不變

D. 該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)

解析：由圖1可知，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為C + H2O [一定條件] CO + H2，不屬于化合反應(yīng)，故D項(xiàng)錯誤。答案：D。

題型3：動手操作。質(zhì)量守恒定律是經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)得到的精確結(jié)論，我們進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)先要測量出反應(yīng)物的總質(zhì)量，再測量出生成物的總質(zhì)量，比較二者質(zhì)量大小即可。

例4 小組同學(xué)依據(jù)教材實(shí)驗(yàn)對化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量變化進(jìn)行了探究。

【查閱資料】碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳?xì)怏w。

【實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)】甲、乙、丙三組同學(xué)分別設(shè)計(jì)如圖2裝置。

【討論與探究】（1）甲組實(shí)驗(yàn)中，白磷燃燒時(shí)，在錐形瓶底部加入少量細(xì)沙，其目的是___________。

（2）根據(jù)乙組和丙組設(shè)計(jì)的“質(zhì)量守恒定律”實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究，完成下列題目。

①乙組實(shí)驗(yàn)結(jié)束后可觀察到天平________（選填“平衡”或“不平衡”）；此反應(yīng)

（選填“遵守”或“不遵守”）質(zhì)量守恒定律。

②根據(jù)丙組過氧化氫溶液分解反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量總和的測定，得出參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和___________（選填“大于”“等于”或“小于”）反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（3）通過甲、乙、丙實(shí)驗(yàn)探究，你得到的結(jié)論是 。

【實(shí)驗(yàn)分析】（4）化學(xué)反應(yīng)的過程是___________重新組合的過程，即在一切化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的 沒有變化，所以化學(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律。

【反思與交流】（5）通過甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)的探究，你得到的啟示是___________。

答案：（1）防止白磷燃燒時(shí)放出的熱量使錐形瓶瓶底炸裂 （2）①不平衡 遵守 ②等于 （3）參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和等于生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和 （4）原子 種類、數(shù)目、質(zhì)量 （5）設(shè)計(jì)探究質(zhì)量守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，對于有氣體參加或生成的反應(yīng)，應(yīng)該在密閉容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)