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第二节化学反应中的质量守恒和能量守恒【化学反应的质量守恒定律】在化学反应中，物质的质量是守恒的。
即参加反应的全部物质的质量总和等于反应后生成物的质量总和。
热力学能（内能）热力学能（内能）——体系内部能量的总和。
构成：分子的平动能、转动能，分子间势能、电子运动能、核能等。
是一种热力学状态函数◆无法知道他的绝对值，但过程中的变化值却是可以测量的。
【能量守恒——热力学第一定律】热力学第一定律——能量守恒定律表述：能量只可能在不同形式之间转换，但不能自生自灭。
状态1 （U 1）→→◤吸收热量Q ，对体系做功W ◢→→状态2 （U 2） ∆U = U 2 - U 1 = Q + W热力学第一定律有称能量守恒定律。
它是人们从生产实践中归纳总结出的规律，是自然界中普遍存在的基本规律。
1、恒容热效应与热力学能变如果体系的变化是在恒容的条件下，且不做其他非膨胀功（W ’=0，则：W=We+W ’=0）此时： ΔU = Q+W = Q V∑=BB Bν0即：热力学能变等于恒容热效应。
或说：在恒容的条件下，体系的热效应等于热力学能的变化。
*在弹式量热计中, 通过测定恒容反应热的办法，可获得热力学能变ΔU的数值.【化学反应的热效应】恒压热效应与焓变在我们的实际生产中，很多的化学反应都是在大气层中（一个大气压，103kpa）条件下进行的，这是一个体积有变化，但压力恒定的过程（恒压过程）。
为了方便地研究恒压过程中的问题，我们需要引入另一个重要的热力学状态函数——焓。
1、焓变——化学反应的恒压热效应现设体系的变化是在恒压、只做膨胀功（不做其他功，如电功等）的条件下进行的状态1 →→◤吸收热量Q，对外做功W◢→→状态2（T1, V1, U1, p）（T2, V2, U2, p）在此恒压过程中：*体系吸收的热量记作Qp*体系对环境所做的功p (∆V) = p(V2-V1)因此，环境对体系所做的功：W = -p (∆V) = -p(V2-V1)于是根据热力学第一定律，有如下的关系：U2 - U1 = U = Q + W= Qp - p(∆V)= Qp - p(V2-V1)所以：Qp = (U2 - U1) + p (V2 - V1)= (U2 + pV2) - (U1+ pV1)定义热力学状态函数焓，以H表示H = U + pV则：Qp = (U2 + pV2) - (U1+ pV1)= H2 - H1 = ∆H★★★（1 焓H是一种状态函数，只与体系的起始状态有关。
化学反应中的质量守恒定律化学反应是物质转化过程中的一种特殊形式，它涉及原子和分子之间的重新组合。
在化学反应中，质量是一个重要的物理量，而质量守恒定律正是描述了化学反应中质量的守恒原理。
本文将探讨化学反应中的质量守恒定律及其应用。
一、质量守恒定律的基本原理质量守恒定律是化学科学中的基本定律之一，它表明在一个封闭系统中，物质的质量在化学反应中始终保持不变。
换句话说，化学反应前后所涉及的物质质量总和是相等的。
这一定律源于我们对物质不灭性的观察，即物质在化学反应中并没有消失或增加，只是在原子或分子水平上发生了重新组合。
在化学方程式中，我们可以清晰地看到反应物和生成物的比例关系，这就是质量守恒定律的体现。
二、实验验证质量守恒定律为了验证质量守恒定律，科学家进行了大量的实验研究。
下面以一些常见的化学反应为例来说明。
1. 酸碱中和反应酸碱中和反应是一种常见的化学反应，它的化学方程式可以表示为：酸 + 碱→ 盐 + 水。
我们可以用酸和碱溶液来进行实验验证。
首先，将一定量的酸和一定量的碱混合，观察到反应后生成盐和水。
在实验过程中，我们可以使用天平来精确测量反应前后溶液的质量。
通过实验数据的对比，可以发现反应前后的总质量保持不变，验证了质量守恒定律。
2. 燃烧反应燃烧反应是常见的氧化反应，也是质量守恒定律的一个重要验证实验。
例如，将一定质量的燃料与足够的氧气进行燃烧反应，观察到生成的燃烧产物。
在实验中，我们可以利用实验装置收集燃烧产物，并用天平来测量反应前后的质量。
结果表明，反应前后总质量保持不变，符合质量守恒定律。
三、质量守恒定律的应用质量守恒定律不仅是化学反应的基本原理，也具有广泛的应用价值。
下面介绍两个典型的应用情景。
1. 化学计算质量守恒定律使得我们能够进行化学计算。
例如，在定量分析中，可以利用质量守恒定律来确定反应物和生成物之间的质量关系。
通过实验测量反应物和生成物的质量，可以计算出它们之间的摩尔比例，帮助我们了解反应的化学计量关系。
第四单元燃烧与燃料第二节化学反应的表示第一课时质量守恒定律学习目标：1.理解质量守恒定律能用微粒的观点说明质量守恒的本质原因，能用质量守恒定律解释常见化学反应中的质量关系；2.通过对质量守恒定律的探究，进一步理解科学探究的过程；3.认识定量研究对化学科学发展的意义，积极动手实验，敢于提出问题。
重点：质量守恒定律的内容及本质；难点：质量守恒定律的实质课前预习案使用说明及学法指导：1.认真阅读教材171—176页，结合以前学过的化学反应，思考、识记质量守恒定律的内容，理解质量守恒定律的本质，并熟记基础知识。
2.完成教材助读设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或查阅资料，解决问题。
3.将预习中不能解决的问题标识出来，并填写到后面“我的疑惑”处。
4.建议做预习案用时15分钟。
Ⅰ.知识准备1.化学变化中的最小微粒是。
在氢气燃烧的反应中，氢分解成氢，氧分解成氧，每个氢和个氧结合成_______个水。
用微粒图示的方法表示上述的变化过程：该图示过程中，共有个氢分子（共计个氢原子）和个氧分子（共计个氧原子）参加反应，生成了个水分子（共计个氢原子和个氧原子），因此，在化学反应中，不发生变化的有______________ _________________，一定发生变化的有_____________________。
2.火柴燃烧最后剩下灰烬；酒精燃烧，连灰烬都没有留下；铁生锈却质量增加了……你在生活和学习过程中，遇到过哪些类似上述的事例？Ⅱ.教材助读一、化学反应中，物质的质量发生变化吗？1.试着从微观角度解释一下水的电解。
2.思考教材173页的【活动天地】，并回答其中的问题，体会为什么化学反应前后物质的总质量是不发生变化的。
3.仔细阅读课本174页的【实验探究】：化学反应前后物质的总质量有无，为上课时的分组实验的操作做好准备。
4.重要概念我来记：什么是质量守恒定律？Ⅲ.预习自测学习建议：通过阅读教材你对基础的知识掌握了没有？认真完成下列题目，检测一下：只有“细心才对，思考才会”。
1．（2010，昆明，7）下列“化学反应前后”的叙述不正确的是（）A.物质的质量总和相同B.元素的种类相同C.物质的分子个数相同D.原子的个数相同答案：C点拨：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。
从微观上看，在化学变化前后元素的种类不变、原子的种类不变、原子数目不变。
2．下列实验事实不符合质量守恒定律的是（）A.煤燃烧后，留下煤渣的质量比煤的质量少了B.镁带燃烧后，得到的氧化镁的质量比镁带的质量增加了C.白磷在密闭的锥形瓶中燃烧，反应前后物质的总质量相等D.硫燃烧后，硫的总质量等于生成的二氧化碳的总质量答案：D点拨：硫燃烧后生成的二氧化硫的质量等于参加反应的硫和氧气的质量总和。
3.有关质量守恒定律正确的是（）A.化学反应前后，反应物的分子总数一定等于生成物的分子总数B.化学反应的实质就是分子之间的重新组合C.参加化学反应的各物质的总质量一定等于反应后生成的各物质的总质量D.对于有气体参加的化学反应，反应前后的体积一定不变答案：C点拨：化学反应的实质是分子分裂成原子，原子重新组合成分子，因此化学反应前后的分子数有时会发生改变；质量守恒定律研究的是质量，气体体积随分子数的改变而改变。
4.打雷放电时空气中有较少量的O2转化为臭氧（O3）3O2===2O3，若有30g O2参加了化学反应，则生成臭氧的质量为（）A．20 g B．30 g C．60 g D．45 g答案：B5．用“>、=、<、≥、≤”填空。
⑴将ag MnO2放入一定量的过氧化氢溶液中，充分反应后MnO2的质量 a g。
⑵将agMnO2与bg的KMnO4混合物充分加热后，混合物中MnO2的质量ag。
⑶将ag镁在空气中点燃完全燃烧，生成氧化镁的质量ag。
⑷ag氧气与bg硫充分反应生成二氧化硫的质量(a+b)g。
.⑴=；⑵>；⑶>；⑷≤点拨：⑴催化剂在化学反应前后质量不变；⑵反应后的MnO2的质量应是反应前的MnO2和KMnO4分解后生成的MnO2的质量的和；⑶生成的氧化镁的质量应为参加反应的镁和氧气的质量和；⑷生成的二氧化硫的质量应为参加反应的硫和氧气的质量和。
Ⅳ．我的疑惑——请将预习中未能解决的问题和疑惑写下来，准备课堂上与老师和同学探究解决。
Ⅴ.信息链接易燃易爆品有哪些易燃、易爆、危险物品包括这十大类（1）爆炸品。
如雷管、炸药、导火索、鞭炮、烟花、打火机等。
（2）易燃液体。
如汽油、煤油、酒精、香蕉水、松节油、油漆等。
（3）易燃固体。
如硫黄、油布及其制品等。
（4）压缩气体类。
如打火机气体、液化气等。
（5）易自燃的物品。
如黄磷等。
（6）毒害物品。
如砒霜、敌敌畏等。
（7）腐蚀性物品。
如盐酸、硝酸、双氧水等。
（8）放射性物品。
（9）氧化剂类物品。
（10）遇水燃烧物品。
如金属粉、金属钠、铅粉等课内探究案导入新课【问题引入】根据以前的学习，化学反应前、后物质的种类发生了变化，那么，化学反应前、后物质的总质量是否发生变化？是增加？是减少？还是不变呢？下面让我们通过实验从定量的角度来研究一下化学反应。
Ⅰ.学始于疑——我思考，我收获！1. 镁带燃烧后质量增加了，煤炭燃烧后质量减少了，这符合质量守恒定律吗？2.在化学变化前后不变的量和发生变化的量各有哪些？教学建议：1．给学生2－5分钟的时间独立思考，不做任何形式的回答，以便增强学生对本课知识学习的针对性与主动性。
2．提出的问题可以用课件展示出来，让学生进一步重视。
学习建议：请同学用3分钟时间认真思考这些问题，并结合预习中自己的疑问开始下面的探究学习。
Ⅱ.质疑探究——质疑解疑、合作探究探究点一：质量守恒定律（重难点）教学建议：教师大胆地放手，让学生根据自己对实验的理解进行操作、探究。
不急于否定学生的设计，让其从失败的实验中懂得，正确的实验操作才是确保实验结论准确无误的前提。
问题1.实验探究：化学变化前后物质的总质量是否发生变化？1.提出假设：物质发生化学变化后，其总质量_________2.设计实验方案验证假设。
（可以参照课本96也设计的两个实验）3.进行实验探究活动。
方案一：实验步骤和方法：实验现象：_____________________________________ 实验结论：_____________________________________ 方案二：实验步骤和方法： 实验现象：_____________________________________ 实验结论：_____________________________________ 反思：若此实验是在敞口容器中进行，天平反应前后是否平衡？为什么？试试看。
方案三：实验步骤和方法： 实验现象：______________________________________ 实验结论：______________________________________答案：不变或变小或变大。
（猜想合理即可） 方案一实验步骤和方法：将少量白磷臵于密封的锥形瓶中，称量其质量。
然后用凹透镜聚光，使密封于锥形瓶中的白磷被点燃，观察天平是否平衡。
实验现象：白磷燃烧，有白色的烟生成。
反应前后天平保持平衡。
实验结论：白磷燃烧前后物质的总质量不变。
反应的文字表达式为：磷 + 氧气−−→−点燃五氧化二磷 方案二实验步骤和方法：在托盘天平的左盘上放臵一个锥形瓶，瓶内倒入适量澄清的石灰水，然后放入一只装有大理石的小试管，塞入到胶头滴管的单孔橡皮塞，胶头滴管内预先吸入适量稀盐酸，在右盘上放臵适量的砝码，并调节托盘天平平衡，读出反应前的总质量。
然后将稀盐酸滴入小试管内，让大理石和稀盐酸充分反应，实验结束时，观察天平是否平衡，并读数。
实验现象：滴入盐酸后产生大量气泡；澄清的石灰水变浑浊；反应前后天平保持平衡。
实验结论：大理石能和稀盐酸反应生成二氧化碳；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；化学变化前后物质的总质量不变。
反应的文字表达式为：碳酸钙 + 盐酸 → 氯化钙 +水 + 二氧化碳 二氧化碳 + 氢氧化钙 → 碳酸钙 + 水反思：不平衡，反应生成的二氧化碳有一部分逸出。
方案三实验步骤和方法：在托盘天平的左盘上放臵一个锥形瓶，瓶内倒入少量的硫酸铜溶液，然后塞入带胶头滴管的单孔橡皮塞，胶头滴管内预先吸入适量的氢氧化钠溶液，在右盘上放臵适量的砝码，并调节托盘天平平衡，读出反应前的总质量。
然后将氢氧化钠溶液滴入硫酸铜溶液中，让二者充分反应，观察天平是否平衡，并读数。
实验现象：当滴入氢氧化钠溶液后，生成了蓝色絮状沉淀；反应前后天平保持平衡。
实验结论：硫酸铜与氢氧化钠反应生成了一种新物质； 化学变化前后物质的总质量不变。
反应的文字表达式为：硫酸铜 + 氢氧化钠→氢氧化铜 + 硫酸钠问题2.根据以上实验探究得出质量守恒定律的内容是： ______________________________________________ ___________________________________________。
答案：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。
问题3. 怎样正确理解质量守恒定律？答案：在理解质量守恒定律时要注意以下几个方面： （1）必须是在化学反应中，不包括物理变化，如水变为水蒸气时质量不变，并不能说这一变化遵循质量守恒定律。
（2）质量是指实际参加化学反应的物质的质量，不包括过量反应物的质量。
（3）反应物和生成物的质量总和守恒，而不是其中一部分反应物或一部分生成物。
若反应前后相比质量变轻则必有物质散失，变重则必有物质加入。
问题4.质量守恒定律的应用 （1）求某种反应物或生成物的质量例：2.4g 铁在氧气中燃烧后，称得固体物质的总质量为3.0g ，则参加反应的氧气的质量为________g 。
（2）推断反应物或生成物的组成例：某物质在氧气中燃烧后只生成二氧化硫和水，该化合物中一定含有_________________元素。
（3）判断反应物是否全部参加了反应例：20g 木炭在32g 氧气中充分燃烧，生成物的质量为44克，则实际反应的木炭的质量为________g,由此判断木炭_______（填“有”或“没有”）全部反应。
答案： （1）0.6 （2）氢、硫两种 （3）12，没有 针对训练1. 根据植物光合作用的表达式：水+二氧化碳 淀粉+氧气，可推断产生淀叶绿素光粉的组成中一定含有的元素是（ ） A ．C 、H 、O B ．C 、H C ．C 、O D ．O 、H 答案：B针对训练2.（2010，昆明，28）请回忆你学过的“质量守恒定律”的实验探究，并按要求完成实验方案一和实验方案二。
