质量守恒定律的实验验证与应用

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Word文档 探究实验设计之质量守恒定律的验证

1．化学反应原理：

⑴ 白磷在密闭的容器燃烧，生成固体五氧化二磷。

反应前后物质的总质量不变。由此证明质量守恒定律的正确性。

⑵ 铁和硫酸铜溶液反应，生成铜和硫酸亚铁，反应前后，物质的总质量不变。

2．实验仪器：天平、砝码、锥形瓶、小烧杯、玻璃管、单孔橡皮塞、小气球、酒精灯等。

实验药品：白磷、铁钉（或铁丝）、硫酸铜溶液等。

3．探究方案：

⑴ 取出天平，调平衡。待用。

取一块白磷，放入盛水的培养皿中，在水下用小刀切下一粒绿豆大小的白磷，用滤纸吸干表面的水，放入锥形瓶中。（为防止白磷燃烧时，灼裂锥形瓶，可以瓶下事先放入少量的细砂。）将盛白磷的锥形瓶、绑有小气球的玻璃管一起放在天平的左盘中，在右盘添加砝码，并移动游码，使天平平衡。如图13-1所示。

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Word文档 取出锥形瓶及导管，将橡皮塞上的玻璃管放在酒精灯的火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，并将白磷引燃。可见白磷燃烧，产生浓厚的白烟。待锥形瓶冷却，白烟沉降后，重新放到托盘天平上，观察天平仍然平衡。

⑵ 在100 mL烧杯中加入约30 mL稀硫酸铜溶液，将几根打磨光亮的铁钉和盛硫酸铜溶液的烧杯一起放在天平上称量，读出读数，记录。如图13-2。

将铁钉浸泡在硫酸铜溶液中，可观察到铁钉表面析出一层紫红色的物质，溶液颜色逐渐变浅。如果时间足够长，可看到溶液的颜色由蓝色变浅绿色。

将反应后烧杯和容物放到天平上再次称量，读出读数，记录。将两次称量的结果加以比较，质量相等。

4．探究评价：

实验⑴生成烟状的五氧化二磷，具有一定的代表性，现象也很明显。但由于白磷燃烧时放热，致气体逸出，往往易导致实验的失败。

实验⑵操作简单，实验的成功率很高。但无气体或烟状物质生成，现象不是十分明显，代表性不强。

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1．化学反应原理：

⑴ 白磷在密闭的容器内燃烧，生成固体五氧化二磷。

反应前后物质的总质量不变。由此证明质量守恒定律的正确性。

⑵ 铁和硫酸铜溶液反应，生成铜和硫酸亚铁，反应前后，物质的总质量不变。

2．实验仪器：天平、砝码、锥形瓶、小烧杯、玻璃管、单孔橡皮塞、小气球、酒精灯等。

实验药品：白磷、铁钉（或铁丝）、硫酸铜溶液等。

3．探究方案：

⑴ 取出天平，调平衡。待用。

取一块白磷，放入盛水的培养皿中，在水下用小刀切下一粒绿豆大小的白磷，用滤纸吸干表面的水，放入锥形瓶中。（为防止白磷燃烧时，灼裂锥形瓶，可以瓶下事先放入少量的细砂。）将盛白磷的锥形瓶、绑有小气球的玻璃管一起放在天平的左盘中，在右盘添加砝码，并移动游码，使天平平衡。如图13-1所示。

本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网

21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网 取出锥形瓶及导管，将橡皮塞上的玻璃管放在酒精灯的火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，并将白磷引燃。可见白磷燃烧，产生浓厚的白烟。待锥形瓶冷却，白烟沉降后，重新放到托盘天平上，观察天平仍然平衡。

⑵ 在100 mL烧杯中加入约30 mL稀硫酸铜溶液，将几根打磨光亮的铁钉和盛硫酸铜溶液的烧杯一起放在天平上称量，读出读数，记录。如图13-2。

将铁钉浸泡在硫酸铜溶液中，可观察到铁钉表面析出一层紫红色的物质，溶液颜色逐渐变浅。如果时间足够长，可看到溶液的颜色由蓝色变浅绿色。

将反应后烧杯和内容物放到天平上再次称量，读出读数，记录。将两次称量的结果加以比较，质量相等。

4．探究评价：

实验⑴生成烟状的五氧化二磷，具有一定的代表性，现象也很明显。但由于白磷燃烧时放热，致气体逸出，往往易导致实验的失败。

质量守恒定律的实验验证与应用案例

质量守恒定律是自然科学中的重要基本定律之一，它表明在一个孤立系统中，质量是不会产生或消失的，只能通过各种物质之间的转换而改变形态。下面将通过实验验证和应用案例来进一步了解质量守恒定律的原理和重要性。

一、实验验证

为了验证质量守恒定律，科学家们进行了各种实验，下面将介绍其中的两个典型实验：燃烧实验和反应实验。

1. 燃烧实验

燃烧实验是质量守恒定律验证的经典实验之一。在实验中，我们取一个封闭的容器，放入燃料和足够的氧气，并点燃燃料。在燃烧过程中，氧气与燃料反应生成了燃烧产物，当燃烧结束后，我们发现容器内的质量没有发生明显变化。

这是因为在燃烧过程中，燃料与氧气发生化学反应，生成的燃烧产物质量等于反应前燃料和氧气的质量之和。质量既没有增加也没有减少，从而验证了质量守恒定律。

2. 反应实验

反应实验是另一个常用的验证质量守恒定律的实验方法。在实验中，我们选择一种能够观察质量变化的化学反应，并准备好反应所需的物质。通过精确称量反应前后物质的质量，可以发现它们的质量之和保持不变。

例如，将氢气和氧气反应生成水的实验，我们可以利用电子天平精确称量反应前后容器和气体的质量，发现经过反应后，质量并未增加或减少，验证了质量守恒定律。

二、应用案例

除了在实验中验证质量守恒定律外，质量守恒定律在实际应用中也发挥着重要作用。以下是一些应用案例。

1. 化学反应

化学反应是质量守恒定律应用最广泛的领域之一。根据质量守恒定律的原理，我们可以精确计算反应前后物质的质量变化，用来优化化学反应的条件和提高产率。

例如，工业生产中的化学反应通常需要大量的原料和能源，通过合理控制反应条件和选择适当的反应路径，可以最大限度地减少物质的浪费，提高反应的效率和产量。

2. 环境保护

质量守恒定律的应用在环境保护中也非常重要。根据质量守恒定律，我们知道废物的质量不会凭空消失，必须通过合适的手段进行处理。 例如，污水处理厂通过物理、化学和生物等多种方法处理废水，将其中的有害物质转化为无害物质或者被固定在除污剂中。这样可以保护水资源，防止污染物对环境和人类的危害。

质量守恒定律的探究实验报告

姓名 合作者 月 日

实验目的：

1、认识质量守恒定律

2、锻炼动手能力、观察能力以及分析和解决问题的能力

3、认识定量研究对化学科学发展的重大作用

4、培养实事求是的科学态度和合作精神

实验用品：

托盘天平、烧杯、小试管，

硫酸铜溶液、铁钉、氢氧化钠溶液、砂纸

实验步骤：

方案一 硫酸铜+铁→硫酸亚铁+铜

1． 用砂纸把铁钉打磨干净放入一只试管中，在另一只试管中加入1/2的硫酸铜溶液。

2． 把两只试管同时放在烧杯里用天平称量总质量，并把数据记入下表。

3． 取下烧杯，把盛有硫酸铜试管溶液倒入放有铁钉的试管中，稍等片刻，你观察到的现象是

。

4.重新称量烧杯和试管的质量并记入下表。

反应前的总质量 反应后的总质量

方案二 硫酸铜+氢氧化钠→氢氧化铜+硫酸钠

1.在小试管中加入约6ml硫酸铜溶液，再另一个小试管中加大约6ml氢氧化钠溶液。

2.把两小试管小心放入100ml烧杯中。

3．用天平称量烧杯的总质量，把数据记入下表。

4把一只试管内的液体倒入到另一只试管里，你看到的现象是

5.重新称量反应后烧杯的质量记入下表。

反应前的总质量 反应后的总质量

你发现的规律是：参加反应的各物质质量之和 反应后生成的各物质质量之和。

质量守恒定律的内容是

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