五、分析与讨论
1. 根据以上实验现象,可以得出什么实验结论?
2. 对比实验1和实验2,为什么实验1反应前后物质总质量不相等?
3. 在实验2中,注射器除了加入过氧化氢溶液,还起到什么作用?
4. 有气体参加或者气体生成的化学反应,如何设计实验验证质量守恒定律?
5. 请选择其他化学反应,设计实验,验证质量守恒定律。

1. 根据以上实验现象,可以得出什么实验结论?
化学反应前后,参加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. 对比实验1和实验2,为什么实验1反应前后物质总质量不相等?
由于实验1不是密闭体系,生成的氧气逸出,天平无法测得其质量,故测量的生成物质量较反应物会减少。
3. 在实验2中,注射器除了加入过氧化氢溶液,还起到什么作用?
起缓冲作用,防止锥形瓶内气压突然增大,胶塞冲开或发生爆炸。
4. 有气体参加或者气体生成的化学反应,如何设计实验验证质量守恒定律?
有气体参加或者气体生成的化学反应,验证质量守恒定律时应在密闭环境中进行。
5. 请选择其他化学反应,设计实验,验证质量守恒定律。
答案
1. 化学反应前后,参加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. 由于实验1不是密闭体系,生成的氧气逸出,天平无法测得其质量,故测量的生成物质量较反应物会减少。
3. 起缓冲作用,防止锥形瓶内气压突然增大,胶塞冲开或发生爆炸。
4. 有气体参加或者气体生成的化学反应,验证质量守恒定律时应在密闭环境中进行。
5. 实验原理:P + O₂$\xrightarrow{点燃}$P₂O₅,实验装置:
解析
【分析】
本题围绕质量守恒定律的验证实验展开,解题时需明确:质量守恒定律的核心是反应前后原子的种类、数目、质量不变,因此参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和;验证有气体参与或生成的反应时,必须在密闭体系中进行,否则气体会逸出或进入导致总质量变化;实验装置中的气球(或注射器)用于调节气压,防止压强过大损坏装置。通过分析实验体系的差异、装置的作用,即可逐一解答各问题。
【解析】
1. 化学反应的过程是原子重新组合的过程,反应前后原子的种类、数目、质量均不变,因此参加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,这是质量守恒定律的内容,也是本题的实验结论。
2. 实验1为敞口体系,若反应生成气体,气体会逸散到空气中,导致反应后称量的物质总质量仅包含体系内的部分,缺少逸出气体的质量,因此测得的反应前后总质量不相等。
3. 实验中反应会产生气体使装置内压强增大,注射器除加入反应物外,还能缓冲锥形瓶内的气压,避免压强过大冲开胶塞或引发危险,起到调节气压的作用。
4. 对于有气体参加或生成的化学反应,为准确称量反应前后所有物质的总质量,需将实验设计在密闭环境中,防止气体逸出或外界气体进入,才能验证质量守恒定律。
5. 可选择白磷燃烧的反应验证质量守恒定律,实验原理为磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,实验装置为密闭的锥形瓶、带气球的玻璃管、天平组成的装置。
【答案】
1. 化学反应前后,参加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. 实验1不是密闭体系,生成的氧气逸出,无法被称量,导致测得的反应后总质量小于反应前总质量。
3. 起缓冲作用,防止锥形瓶内气压突然增大,冲开胶塞或发生爆炸。
4. 有气体参加或者气体生成的化学反应,验证质量守恒定律时应在密闭环境中进行。
5. 实验原理:P + O₂$\xrightarrow{点燃}$P₂O₅,实验装置:
【知识点】
质量守恒定律、化学实验设计、装置作用
【点评】
本题通过质量守恒定律的探究实验,考查学生对核心知识点的理解及实验设计能力,是化学学科的基础重点内容,需掌握有气体参与反应的实验设计关键,明确密闭体系的重要性。
【难度系数】
0.6
本题围绕质量守恒定律的验证实验展开,解题时需明确:质量守恒定律的核心是反应前后原子的种类、数目、质量不变,因此参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和;验证有气体参与或生成的反应时,必须在密闭体系中进行,否则气体会逸出或进入导致总质量变化;实验装置中的气球(或注射器)用于调节气压,防止压强过大损坏装置。通过分析实验体系的差异、装置的作用,即可逐一解答各问题。
【解析】
1. 化学反应的过程是原子重新组合的过程,反应前后原子的种类、数目、质量均不变,因此参加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,这是质量守恒定律的内容,也是本题的实验结论。
2. 实验1为敞口体系,若反应生成气体,气体会逸散到空气中,导致反应后称量的物质总质量仅包含体系内的部分,缺少逸出气体的质量,因此测得的反应前后总质量不相等。
3. 实验中反应会产生气体使装置内压强增大,注射器除加入反应物外,还能缓冲锥形瓶内的气压,避免压强过大冲开胶塞或引发危险,起到调节气压的作用。
4. 对于有气体参加或生成的化学反应,为准确称量反应前后所有物质的总质量,需将实验设计在密闭环境中,防止气体逸出或外界气体进入,才能验证质量守恒定律。
5. 可选择白磷燃烧的反应验证质量守恒定律,实验原理为磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,实验装置为密闭的锥形瓶、带气球的玻璃管、天平组成的装置。
【答案】
1. 化学反应前后,参加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. 实验1不是密闭体系,生成的氧气逸出,无法被称量,导致测得的反应后总质量小于反应前总质量。
3. 起缓冲作用,防止锥形瓶内气压突然增大,冲开胶塞或发生爆炸。
4. 有气体参加或者气体生成的化学反应,验证质量守恒定律时应在密闭环境中进行。
5. 实验原理:P + O₂$\xrightarrow{点燃}$P₂O₅,实验装置:
【知识点】
质量守恒定律、化学实验设计、装置作用
【点评】
本题通过质量守恒定律的探究实验,考查学生对核心知识点的理解及实验设计能力,是化学学科的基础重点内容,需掌握有气体参与反应的实验设计关键,明确密闭体系的重要性。
【难度系数】
0.6
六、实验总结
1. 质量守恒定律是否应用于所有的变化?
2. 从微观角度分析,为什么在化学反应前后,物质的总质量不变呢?
1. 质量守恒定律是否应用于所有的变化?
质量守恒定律适用于化学变化,不适用于物理变化。
2. 从微观角度分析,为什么在化学反应前后,物质的总质量不变呢?
从化学反应的微观角度解释:物质发生化学反应时,只是反应物分子的原子重新组合,生成新物质,反应前后原子的质量、种类和数目都没有改变。因此,化学反应前后各物质的质量总和必定相等。
答案
1. 质量守恒定律适用于化学变化,不适用于物理变化。
2. 从化学反应的微观角度解释:物质发生化学反应时,只是反应物分子的原子重新组合,生成新物质,反应前后原子的质量、种类和数目都没有改变。因此,化学反应前后各物质的质量总和必定相等。
2. 从化学反应的微观角度解释:物质发生化学反应时,只是反应物分子的原子重新组合,生成新物质,反应前后原子的质量、种类和数目都没有改变。因此,化学反应前后各物质的质量总和必定相等。
解析
【分析】
首先明确质量守恒定律的适用范围:质量守恒定律仅针对有新物质生成的化学变化,物理变化无新物质产生,不适用该定律。其次从微观角度理解化学反应本质:化学反应是反应物的原子重新组合为新分子的过程,反应前后原子的种类、数目、质量均不改变,因此总质量不变。
【解析】
1. 质量守恒定律的定义是参加化学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,它只适用于化学变化,不适用于没有新物质生成的物理变化,故答案为质量守恒定律适用于化学变化,不适用于物理变化。
2. 化学反应的微观过程是反应物分子破裂为原子,原子重新组合成新物质的分子,反应前后原子的质量、种类、数目都未发生改变,因此化学反应前后各物质的总质量不变,故答案为物质发生化学反应时,只是反应物分子的原子重新组合,生成新物质,反应前后原子的质量、种类和数目都没有改变。因此,化学反应前后各物质的质量总和必定相等。
【答案】
1. 质量守恒定律适用于化学变化,不适用于物理变化。
2. 物质发生化学反应时,只是反应物分子的原子重新组合,生成新物质,反应前后原子的质量、种类和数目都没有改变。因此,化学反应前后各物质的质量总和必定相等。
【知识点】
质量守恒定律,化学反应的微观本质
【点评】
本题考查质量守恒定律的适用范围和微观解释,属于化学基础知识点,需准确区分化学变化与物理变化,理解化学反应中原子的“三不变”规律。
【难度系数】
0.8
首先明确质量守恒定律的适用范围:质量守恒定律仅针对有新物质生成的化学变化,物理变化无新物质产生,不适用该定律。其次从微观角度理解化学反应本质:化学反应是反应物的原子重新组合为新分子的过程,反应前后原子的种类、数目、质量均不改变,因此总质量不变。
【解析】
1. 质量守恒定律的定义是参加化学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,它只适用于化学变化,不适用于没有新物质生成的物理变化,故答案为质量守恒定律适用于化学变化,不适用于物理变化。
2. 化学反应的微观过程是反应物分子破裂为原子,原子重新组合成新物质的分子,反应前后原子的质量、种类、数目都未发生改变,因此化学反应前后各物质的总质量不变,故答案为物质发生化学反应时,只是反应物分子的原子重新组合,生成新物质,反应前后原子的质量、种类和数目都没有改变。因此,化学反应前后各物质的质量总和必定相等。
【答案】
1. 质量守恒定律适用于化学变化,不适用于物理变化。
2. 物质发生化学反应时,只是反应物分子的原子重新组合,生成新物质,反应前后原子的质量、种类和数目都没有改变。因此,化学反应前后各物质的质量总和必定相等。
【知识点】
质量守恒定律,化学反应的微观本质
【点评】
本题考查质量守恒定律的适用范围和微观解释,属于化学基础知识点,需准确区分化学变化与物理变化,理解化学反应中原子的“三不变”规律。
【难度系数】
0.8
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