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初中三年级 (14-15岁)

初中科学 质量守恒定律

化学反应中，原子只是重新组合，既不会凭空产生，也不会消失，所以反应前各物质质量的总和等于反应后各物质质量的总和。 就像把乐高拼成的房子拆开再拼成汽车，积木的块数一块不差。 如果容器是敞开的，生成的气体会跑到空气里，质量看上去变小了；把这部分气体也一起称上，总质量和原来一样。 下面的天平左盘放反应前的物质，右盘放反应后的物质，横梁始终保持水平。

发生反应后，质量会怎样？

⚖️ 积木重新拼，块数不变
①把乐高房子拆开拼成汽车，样子完全变了
②可是每一块积木都还在，所以积木的总重量不变
③在化学反应中，积木就是原子，反应只是原子换了一种组合方式

用天平的两个托盘比较

质量为什么守恒

🔬 原子的种类和数目不变
①化学反应就是原子重新组合、形成新物质的过程
②反应中原子既不产生也不消失，所以反应前后原子的种类和数目都相同
③每种原子的质量是确定的，所以原子质量加起来的总质量也相同
④在4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃中，两边都含有4个铁原子和6个氧原子
⑤敞口容器中气体会进出，看起来质量变了；把进出的气体也算上，总质量就相等

小结

质量守恒定律
反应前总质量 = 反应后总质量
拉瓦锡在密闭容器中精确称量后证实（1774年）
🎯 常考要点
①反应物的总质量等于生成物的总质量
②原因是反应前后原子的种类和数目都不变
③在密闭容器中，即使有气体生成，总质量也不变
④在敞口容器中，气体逸出时质量减小，与空气中的氧气结合时质量看起来增大
⑤生成沉淀的反应和燃烧反应都遵守这一定律

例题与单元测试

例题 1
在密闭容器中，56 g钢丝绒与24 g氧气恰好完全反应，生成氧化铁（Fe₂O₃）。生成的氧化铁质量是多少克？
1
密闭容器中没有物质进出，所以反应前的总质量等于反应后的总质量。
2
反应前总质量为56 g + 24 g = 80 g，反应后只剩下氧化铁，所以氧化铁的质量也是80 g。
▸ 80 g
上面天平中的“铁的燃烧”正是这种情况：左盘80 g，右盘80 g，横梁保持水平。
例题 2
在敞口容器中烧木头，剩下的灰比原来的木头轻得多。这是否违背了质量守恒定律？
1
木头燃烧时与空气中的氧气反应，生成二氧化碳和水蒸气，这些气体从敞口容器中跑了出去。
2
把跑掉的气体全部收集起来称量，（木头 + 参加反应的氧气）的质量等于（灰 + 二氧化碳 + 水蒸气）的质量。
▸ 没有违背。把逸出的气体也算上，反应前后质量相等
在敞口处燃烧钢丝绒，结果反而变重，因为它结合了空气中的氧气。无论哪种情况，只要把进出的气体算进去，质量都是守恒的。
单元测验
关于质量守恒定律的说法，正确的是？
①发生化学反应时，原子会新生或消失
②密闭容器内的反应，反应前后总质量相等
③沉淀生成反应中质量不守恒
④敞口容器中产生气体时，质量守恒定律被打破
⑤质量守恒定律只在物理变化中成立
▸ ② 密闭容器内的反应，反应前后总质量相等
1
化学反应是原子重新排列，原子不会新生或消失（①错），沉淀反应中质量也守恒（③错）。
2
敞口容器中即使气体逸散，计入气体后质量仍守恒（④错），质量守恒在化学变化中也成立（⑤错）。密闭容器反应中反应前后总质量相等（②对）。
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