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五、质量守恒定律的应用

质量守恒定律与化学方程式 · 初三
先确认一下:这一关能不能学
先会这个
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 化学反应前后,参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。

从哪来 本节为初三化学第1讲起点,图谱未记录前置知识点,故基于原子论基本观念(原子是化学变化中的最小粒子)直接构建。

为什么 化学反应的本质是分子破裂成原子,原子重新组合成新分子。在此过程中,原子的种类、数目、质量均保持不变。既然构成物质的基本微粒(原子)在反应前后没有增减且质量未变,那么由原子构成的宏观物质的总质量必然守恒。这是微观粒子不变性在宏观质量上的必然体现。

讲法
适合:形象思维强、喜欢直观演示的学生 采用“乐高积木”类比。告诉学生,化学反应就像拆散乐高积木再重新拼搭。虽然拼出来的模型(新物质)形状变了,但积木块(原子)的数量、大小、颜色(种类)一个都没少,也没多。既然积木块没变,总重量自然不变。通过实物拆解重组演示,让学生直观理解“微观不变导致宏观守恒”。
讲法
适合:逻辑推理能力强、偏好抽象概念的学生 采用“守恒量分析法”。引导学生列出反应前后的变量与不变量。变量:分子种类、物质种类。不变量:原子种类、原子数目、原子质量。推导逻辑:因为原子质量不变且数目不变,所以总质量不变。强调这是基于原子论的逻辑必然,而非实验巧合,培养从微观本质推导宏观现象的科学思维。
讲法
适合:注重实验探究、动手能力强学生 采用“密闭系统称重法”。设计一个在密闭容器内进行的反应(如白磷燃烧或铁钉与硫酸铜溶液反应),让学生先预测质量变化,再实际称量反应前后总质量。通过数据对比,让学生自己发现“总质量不变”的规律,并讨论为何必须密闭(防止气体逸出或进入),从而理解“参加反应”和“生成物”的完整性。
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练一道
基础题
在反应 $2H_2 + O_2 \xrightarrow{点燃} 2H_2O$ 中,若 4g 氢气与 32g 氧气恰好完全反应,生成水的质量是多少?
变式
某物质在氧气中燃烧,生成 8.8g 二氧化碳和 5.4g 水。已知该物质只含碳、氢、氧元素,求该物质中碳、氢元素的质量,并判断该物质是否含氧元素。
试试手自己判
检测题
在密闭容器中,将 10g 甲物质和 5g 乙物质混合加热,充分反应后,测得容器内剩余 2g 甲物质,生成 8g 丙物质和若干克丁物质。求生成丁物质的质量。
看答案和判分标准
答案:4g
判对标准:
1. 正确识别“参加反应”的甲物质质量为 $10g - 2g = 8g$。
2. 正确应用守恒定律:参加反应的甲 + 乙 = 生成的丙 + 丁。
3. 计算过程:$8g + 5g = 8g + m(丁)$,解得 $m(丁) = 5g$。
*等等,重新计算:*
参加反应的甲 = $10g - 2g = 8g$
乙全部反应 = $5g$
总反应物质量 = $8g + 5g = 13g$
生成物丙 = $8g$
生成物丁 = $13g - 8g = 5g$
更正答案: 5g
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