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大连初中化学|质量守恒只背结论,三个为什么一考就错
实验这四天走完,进入第三块分:计算。
「质量守恒定律,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。」这句话,孩子背得出。可一到「为什么守恒」「为什么这个实验要在密闭装置里做」,就卡住了。
一、定律在说什么
先把场景摆出来:一块铁在氧气里燃烧,生成四氧化三铁。
反应前,是铁和氧气的质量;反应后,是四氧化三铁的质量。这两边的质量总和,是相等的。一句话:反应前后,物质的总质量不变。
注意「参加」两个字。只有真正参加了反应的物质,才计入总和,放在旁边没反应的那些,不算。
图 1 · 定律示意
二、为什么会守恒:原子的三条不变
守恒的根本,在原子身上。
化学反应里,分子先分成原子,原子再重新组合成新的分子。整个过程中,原子的种类没变、数目没变、质量也没变。既然原子一个没多、一个没少,它们的总质量自然就不变。
这就是质量守恒的微观解释。想通这一层,「为什么守恒」就不再是背的了。
按这个道理,考试要记的可以归成三组:
六个不变:反应物和生成物的总质量、元素种类、元素质量、原子种类、原子数目、原子质量。
两个一定变:物质种类、分子种类。
两个可能变:分子数目、元素化合价。
考选择题时,直接从这三组里挑,比一句句想快。
图 2 · 六不变
三、验证实验,关键在密闭
做验证实验,最容易错的地方是:装置没密闭。
为什么?反应里只要有气体参加、或者有气体生成,气体一跑掉,天平就不平了。比如碳酸钠和稀盐酸反应会放出二氧化碳,要是在敞口烧杯里做,气体跑了,反应后质量变轻,看着像「不守恒」——原因在装置,不在定律。
所以记住:有气体参加或生成的反应,验证时必须在密闭装置中进行。
图 3 · 密闭装置
四、三个为什么
为什么天平会变轻? 反应生成了气体,气体跑掉了,所以称到的质量变小。
为什么要在密闭容器里做? 防止气体跑掉,才能称到完整的质量。
为什么铁钉和硫酸铜溶液反应,天平不变? 这个反应没有气体参加,也没有气体生成,密闭不密闭都一样。这类「没有气体进出」的反应,是考卷上最爱拿来对比的例子。
三个问题,是一个道理:看有没有气体进出。
图 4 · 铁钉硫酸铜
五、定律怎么用
质量守恒定律不只是背的,它还能用来算。
题目常这样出:已知某反应里几种物质的质量,求剩下那一种的质量。做法很直接:把反应前的总质量,减去已知的反应后质量,剩下的就是要求的量。
比如 16 g 硫在氧气中完全燃烧,生成 32 g 二氧化硫。参加反应的氧气质量是多少?反应前是硫和氧气,反应后只有二氧化硫,16 加氧气的质量等于 32,所以氧气是 16 g。
一步减法,就是定律的用法。
六、两个常见的误解
10 g 冰融化成 10 g 水,说明质量守恒? 不对。这是物理变化,跟定律无关,定律管的只是化学反应。
蜡烛烧完什么都不剩,说明质量不守恒? 不对。它变成了二氧化碳和水蒸气,跑到空气里去了。把这些都算上,质量还是不变的。
能看出这两处,说明是真的理解了,不只是背过一句话。
七、和它挨着的:元素守恒与配平
质量守恒,说的是质量;元素守恒,说的是元素种类。两个一起用,很多题能很快出答案,比如「反应前后元素种类不变」,常用来判断生成物里含有什么元素。
配平说到底也是守恒。左右两边原子数目相等,就是守恒在方程式上的写法。所以看到方程式没配平,可以先想一句:原子不守恒,定律就不答应。
八、怎么练,怎么陪
第一步,把定律原文默写一遍,注意「参加」两个字。
第二步,把「六不变、两变、两可能变」抄一遍。
第三步,找两道「为什么天平不平衡」的题,说出原因。
第四步,做一道用定律求质量的题,只做减法那一步。
家长可以只问一句:「为什么这个实验要在密闭的瓶子里做?」他答得出「怕气体跑掉」,说明想通了;答不出,就一起看那一节。
最后
质量守恒想通了,后面所有的方程式和计算,都站在这块地基上。















































































