韓冬梅
摘要:質(zhì)量守恒定律是初中化學(xué)中的一條重要定律,是中考必考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)問題之一。常用于確定物質(zhì)的化學(xué)式、確定物質(zhì)的相對分子質(zhì)量、求反應(yīng)物和生成物中某物質(zhì)的質(zhì)量、確定物質(zhì)的組成、確定化學(xué)計(jì)量數(shù)及表格數(shù)據(jù)題和坐標(biāo)圖形題等。
關(guān)鍵詞:質(zhì)量守恒定律;理解;解題;應(yīng)用
質(zhì)量守恒定律(以下簡稱定律)是基本的化學(xué)規(guī)律,是初中化學(xué)重要的基本知識之一,也是中考必考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)問題之一,因此必須正確理解和靈活運(yùn)用。
一、正確理解
要正確理解定律應(yīng)該從以下幾個方面:
(一)明確適用范圍
定律是指參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。這說明質(zhì)量守恒只適用于化學(xué)變化,而不包括物理變化。
(二)強(qiáng)調(diào)質(zhì)量守恒
定律強(qiáng)調(diào)的是質(zhì)量守恒,而不是其它物理量(如體積)。實(shí)際上對于反應(yīng)物和生成物均為氣體的化學(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量總和相等,但體積總和不一定相等。
(三)理解“參加反應(yīng)”
定律中的“參加反應(yīng)”是指真正參與反應(yīng)的那一部分質(zhì)量,如果反應(yīng)物沒有全部參加反應(yīng),則剩余部分不能計(jì)算在內(nèi)。
(四)記住“質(zhì)量總和”
根據(jù)定律計(jì)算時,不能漏掉任何一種反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量,否則,就會出現(xiàn)“表面不守恒”現(xiàn)象。
(五)抓住守恒實(shí)質(zhì)
化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是反應(yīng)物的分子破裂成原子,原子又重新組合的過程。在此過程中原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量均不變,所以反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和必然相等。
(六)建立知識網(wǎng)絡(luò)
從宏觀和微觀的角度來理解定律,可將化學(xué)反應(yīng)歸納為六個一定不變,三個一定改變,兩個可能改變,并形成如下知識網(wǎng)絡(luò):
1、六個一定不變
①反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量不變
(1)宏觀? ?②元素的種類不變
③元素的質(zhì)量不變
①原子的種類不變
(2)微觀? ?②原子的數(shù)目不變
③原子的質(zhì)量不變
2、三個一定改變
(1)宏觀:物質(zhì)的種類一定改變
①原子組合一定改變
(2)微觀
②構(gòu)成原物質(zhì)的粒子一定改變(變?yōu)闃?gòu)成生成物的粒子)
3、兩個可能改變
(1)宏觀:元素的化合價可能改變
(2)微觀:粒子的總數(shù)可能改變
二、定律在解題中的應(yīng)用
1、確定物質(zhì)的化學(xué)式
例1、已知化學(xué)反應(yīng)A2+3B2? ?2C,則C的化學(xué)式為? ?(用A、B表示)。
解析:根據(jù)定律,在化學(xué)反應(yīng)前后,A、B原子的種類和數(shù)目不變,反應(yīng)前有2A個原子,6個B原子,所以在2C中含有2個A原子,6個B原子,故C的化學(xué)式為AB3.
例2、根據(jù)化學(xué)方程式X+3O2點(diǎn)燃3H2O+2CO2,則X的化學(xué)式為什么?
碳原子個數(shù) 氫原子個數(shù) 氧原子個數(shù)
反應(yīng)前 0 0 6
反應(yīng)后 2 6 7
解析:解決此類問題,根據(jù)定律,在化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類不變,因此X中一定含有碳元素和氫元素,再根據(jù)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變,利用下面的表格應(yīng)該最簡單。
因此每個X分子中一定含有2個碳原子,6個氫原子,1個氧原子,所以X的化學(xué)式為C2H6O.
解題關(guān)鍵:化學(xué)反應(yīng)中“原子三不變”;注意化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
2、確定物質(zhì)的相對分子質(zhì)量
例3、在2A+3B? ? C+4D反應(yīng)中,已知34gA與20gB恰好完全反應(yīng),生成12gC。若A的相對分子質(zhì)量為136,則D的相對分子質(zhì)量為多少?
解析:根據(jù)定律,可求出D的質(zhì)量,再通過化學(xué)方程式中A與D的質(zhì)量比與相對分子質(zhì)量的關(guān)系即可求出D的相對分子質(zhì)量.
所以D的相對分子質(zhì)量為84.
3、求反應(yīng)物或生成物中某物質(zhì)的質(zhì)量
例4、已知反應(yīng)3A+2B? ? 2C+D,若A、B兩物質(zhì)完全反應(yīng)時質(zhì)量比為3∶4,生成C和D的質(zhì)量之和為140g,則該反應(yīng)消耗B的質(zhì)量為? ? ? ? ? ? ?。
解析:根據(jù)定律,反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變,有m(A)+m(B)=m(C)+m(D),則參加反應(yīng)的A和B的質(zhì)量之和為140g,所以消耗B的質(zhì)量為.
解題關(guān)鍵:注意方程式中各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系是相對分子質(zhì)量與化學(xué)計(jì)量數(shù)的乘積之比。
4、確定物質(zhì)的組成
例5、將1.8g某可燃物在O2中充分燃燒,生成4.4g CO2和3.6g H2O,據(jù)此推斷該可燃物一定是由哪些元素組成?
解析:根據(jù)定律,參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,且化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類不變,所以生成物CO2中的碳元素、H2O中的氫元素一定是來自該可燃物。通過4.4gCO2和3.6gH2O可算出碳元素和氫元素的質(zhì)量總和,若質(zhì)量總和等于1.8g,則原可燃物是由碳、氫兩種元素組成;若質(zhì)量總和小于1.8g,二者相差的質(zhì)量一定是原可燃物中的氧元素的質(zhì)量,則原可燃物一定是由碳、氫、氧三種元素組成.
解:4.4gCO2中含碳元素的質(zhì)量為:
3.6gH2O中含氫元素的質(zhì)量為:
所以碳、氫兩種元素的質(zhì)量總和為1.2g+0.4g=1.6g<1.8g,
所以原可燃物中一定含有氧元素,所以該可燃物一定是由碳、氫、氧三種元素組成.
解題關(guān)鍵:化學(xué)反應(yīng)前后元素種類守恒。將文字?jǐn)⑹龈某苫瘜W(xué)方程式或其他類型的表達(dá)式。