从微观角度看化学变化
请观察水分解反应的微观变化示意图（“●”代表氢原子，“”代表氧原子）：

回答下列问题。
1. 在化学反应前后一定不变的有（填序号）。
① 分子的种类 ② 分子的个数 ③ 元素的种类 ④ 元素的化合价 ⑤ 原子的种类 ⑥ 原子的个数 ⑦ 原子的质量
2. 你认为在化学反应前后，物质的总质量应该（选填“变大”“变小”或“不变”）。

解：
1. 化学反应的微观实质是分子分裂为原子，原子重新组合成新的分子，反应前后：分子种类一定改变；该反应中反应前有2个水分子，反应后生成1个氧分子和2个氢分子，分子个数发生改变，因此分子个数不是一定不变的量；水分解前后氢、氧元素的化合价发生了变化，元素化合价也不是一定不变的；元素的种类、原子的种类、原子的个数、原子的质量在化学反应前后均一定不发生改变，因此填③⑤⑥⑦。
2. 不变

【分析】要解决这两个问题，首先明确化学反应的微观本质：化学反应是分子分裂为原子，原子重新组合成新分子的过程。接下来逐个分析第1题的选项：①分子种类：反应生成新物质，分子种类一定改变；②分子个数：以水分解为例，2个水分子反应后生成2个氢分子和1个氧分子，分子个数发生改变；③元素种类：元素是质子数相同的原子总称，反应前后原子种类不变，故元素种类不变；④元素化合价：水分解中氢、氧元素化合价均发生变化，化合价改变；⑤原子种类：反应前后原子种类无变化；⑥原子个数：反应前后原子数目不变；⑦原子质量：原子本身质量不随反应改变，故不变。第2题，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目、质量均不变，因此物质总质量不变。
【解析】1. 根据化学反应的微观实质，反应过程中分子破裂为原子，原子重新组合成新分子：①分子种类一定改变（生成新物质）；②分子个数可改变（如水分解反应前2个分子，反应后共3个分子）；③元素种类由原子种类决定，原子种类不变，故元素种类不变；④水分解中氢、氧元素化合价发生变化，化合价改变；⑤原子种类反应前后不变；⑥原子个数反应前后不变；⑦原子质量反应前后不变。因此化学反应前后一定不变的是③⑤⑥⑦。2. 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目、质量均不变，因此物质的总质量不变。
【答案】③⑤⑥⑦；不变
【知识点】化学反应的微观实质、质量守恒定律
【点评】本题通过水分解的微观示意图考查化学反应前后的“变与不变”，是初中化学核心基础考点，帮助学生建立宏观与微观的联系，难度适中，属于必须掌握的内容。
【难度系数】0.7

通过实验探究质量守恒定律

质量守恒定律的内容是。
在化学变化中，反应前后组成物质的不变，各元素的原子不变。因此，所有化学反应都遵守质量守恒定律。
应用质量守恒定律时要注意三点：(1)只适用于化学变化；(2)参加化学反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和；(3)各物质的质量总和不变。

解：
第一组实验（氢氧化钠与硫酸铜反应）
实验分析：氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应无气体参与或生成，体系内所有物质都被称量，反应前后天平保持平衡，总质量没有发生变化。
结论：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。
第二组实验（石灰石与稀盐酸反应）
实验分析：反应在密闭容器中进行，石灰石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，生成的二氧化碳没有逸出装置，整个反应体系的总质量不变，反应后天平仍然保持平衡。
结论：化学反应前后总质量守恒。
质量守恒定律的内容是 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。
在化学变化中，反应前后组成物质的 元素种类 不变，各元素的原子 种类、数目、质量 不变。因此，所有化学反应都遵守质量守恒定律。

【分析】
本题通过两组实验探究质量守恒定律，需先分析每组实验的反应特点与装置特点，结合质量守恒定律的内涵和微观本质解题。第一组实验是氢氧化钠与硫酸铜的反应，无气体参与或生成，装置密闭，反应前后总质量不变；第二组实验是石灰石与稀盐酸的反应，生成二氧化碳气体，装置密闭保证气体不逸出，反应前后总质量不变。再结合质量守恒定律的内容、化学变化中元素和原子的变化规律完成填空。
【解析】
1. 第一组实验（氢氧化钠与硫酸铜反应）：氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应无气体参与或生成，装置为密闭体系，反应前后所有物质都被称量，因此天平保持平衡，总质量未发生变化，结论为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。
2. 第二组实验（石灰石与稀盐酸反应）：石灰石（主要成分为碳酸钙）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，装置为密闭体系，生成的二氧化碳未逸出装置，整个反应体系总质量不变，天平保持平衡，结论为化学反应前后总质量守恒。
3. 质量守恒定律的内容：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。
4. 化学变化的微观本质：反应前后组成物质的元素种类不变，各元素的原子种类、数目、质量不变，因此所有化学反应都遵守质量守恒定律。
【答案】
第一组实验分析：氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应无气体参与或生成，装置密闭，反应前后天平平衡，总质量不变；结论：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。
第二组实验分析：石灰石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，装置密闭，生成的二氧化碳未逸出，反应前后天平平衡，总质量不变；结论：化学反应前后总质量守恒。
质量守恒定律的内容是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。
在化学变化中，反应前后组成物质的元素种类不变，各元素的原子种类、数目、质量不变。
【知识点】
质量守恒定律，化学变化的微观本质，常见化学反应
【点评】
本题通过两组典型实验探究质量守恒定律，既考查了质量守恒定律的内容，又强调了有气体生成的实验需在密闭体系中进行的要点，同时结合微观角度解释质量守恒的原因，是化学基础知识点的综合应用，帮助学生理解质量守恒的本质。
【难度系数】
0.3