質(zhì)量守恒定律也稱質(zhì)量守恒定律、物質(zhì)不滅定律。是俄國科學(xué)家羅蒙諾索夫于1756年最早發(fā)現(xiàn)的。拉瓦錫通過大量的定量試驗，發(fā)現(xiàn)了在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和。即任何一種化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)前后的質(zhì)量總是不會變的。物質(zhì)質(zhì)量既不會增加也不會減少，只會由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。前提條件是，一個物體在作用時必須在密閉的環(huán)境下，質(zhì)量才會相同，假如是在大氣中，質(zhì)量會發(fā)生變化。它是自然界普遍存在的基本定律之一。

質(zhì)量守恒定律視頻_質(zhì)量守恒定律 -定義

在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成各物質(zhì)的質(zhì)量總和。這個規(guī)律就叫做質(zhì)量守恒定律(lawofconservationofmass)。它是自然界普遍存在的基本定律之一。在任何與周圍隔絕的體系中，不論發(fā)生何種變化或過程，其總質(zhì)量始終保持不變?；蛘哒f，任何變化包括化學(xué)反應(yīng)和核反應(yīng)都不能消除物質(zhì)，只是改變了物質(zhì)的原有形態(tài)或結(jié)構(gòu)，所以該定律又稱物質(zhì)不滅定律。

質(zhì)量守恒定律視頻_質(zhì)量守恒定律 -適用范圍

①質(zhì)量守恒定律適用的范圍是化學(xué)變化而不是物理變化；

②質(zhì)量守恒定律揭示的是質(zhì)量守恒而不是其他方面的守恒。物體體積不一定守恒；

③質(zhì)量守恒定律中“參加反應(yīng)的”不是各物質(zhì)質(zhì)量的簡單相加，而是指真正參與了反應(yīng)的那一部分質(zhì)量，反應(yīng)物中可能有一部分沒有參與反應(yīng)；

④質(zhì)量守恒定律的推論：化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量等于反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量。

質(zhì)量守恒定律視頻_質(zhì)量守恒定律 -微觀解釋

在化學(xué)反應(yīng)過程中，反應(yīng)前后原子的種類沒有改變，原子的數(shù)目沒有增減，原子的質(zhì)量也沒有變化。所以化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和必然相等；

①化學(xué)變化中的“一定不變”：原子種類、原子數(shù)目、原子質(zhì)量、元素種類、反應(yīng)前后各物質(zhì)的總質(zhì)量一定不變；

②化學(xué)變化中的“一定改變”；分子種類、物質(zhì)種類一定改變；

③化學(xué)變化中的“可能改變”：分子數(shù)目可能改變。

質(zhì)量守恒定律視頻_質(zhì)量守恒定律 -宏觀解釋

自然界的基本定律之一。在任何與周圍隔絕的物質(zhì)系統(tǒng)（孤立系統(tǒng)）中，不論發(fā)生何種變化或過程，其總質(zhì)量保持不變。18世紀(jì)時法國化學(xué)家拉瓦錫從實驗上推翻了燃素說之后，這一定律始得公認(rèn)。20世紀(jì)初以來，發(fā)現(xiàn)高速運動物體的質(zhì)量隨其運動速度而變化，又發(fā)現(xiàn)實物和場可以互相轉(zhuǎn)化，因而應(yīng)按質(zhì)能關(guān)系考慮場的質(zhì)量。質(zhì)量概念的發(fā)展使質(zhì)量守恒原理也有了新的發(fā)展，質(zhì)量守恒和能量守恒兩條定律通過質(zhì)能關(guān)系合并為一條守恒定律，即質(zhì)量和能量守恒定律。質(zhì)量守恒定律在19世紀(jì)末作了最后一次檢驗，那時候的精密測量技術(shù)已經(jīng)高度發(fā)達(dá)。結(jié)果表明，在任何化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量都不會發(fā)生變化（哪怕是最微小的）。例如，把糖溶解在水里，則溶液的質(zhì)量將嚴(yán)格地等于糖的質(zhì)量和水的質(zhì)量之和。實驗證明，物體的質(zhì)量具有不變性。不論如何分割或溶解，質(zhì)量始終不變。在任何化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量也保持不變。燃燒前炭的質(zhì)量與燃燒時空氣中消耗的氧的質(zhì)量之和準(zhǔn)確地等于燃燒后所生成物質(zhì)的質(zhì)量。

質(zhì)量守恒定律視頻_質(zhì)量守恒定律 -實驗驗證

科學(xué)實驗

例如，把鐵釘放在硫酸銅溶液（藍(lán)色）里，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束（會有明顯的反應(yīng)現(xiàn)象）后，剩余物質(zhì)的質(zhì)量將嚴(yán)格地等于鐵釘?shù)馁|(zhì)量和硫酸銅溶液的質(zhì)量之和。實驗證明，物體的質(zhì)量具有不變性。不論如何分割或溶解，質(zhì)量始終不變。在任何化學(xué)反應(yīng)中質(zhì)量也保持不變。燃燒前碳的質(zhì)量與燃燒時空氣中消耗的氧的質(zhì)量之和準(zhǔn)確地等于燃燒后所生成物質(zhì)的質(zhì)量。

驗證方案

在底部鋪有細(xì)沙的錐形瓶口，放入一?；鸩翊蟮陌琢?。在錐形瓶口的橡皮塞上安裝一根玻璃管，在其上端系牢一個小氣球，并使玻璃管下端能與白磷接觸。將錐形瓶與玻璃管放在托盤天平上用砝碼平衡。然后，取下錐形瓶。將橡皮塞上的玻璃管放到酒精燈火焰上灼燒至紅熱后，迅速用橡皮塞將錐形瓶塞緊，白磷引燃。待錐形瓶冷卻后，重新放到托盤天平上，觀察天平是否平衡。
磷+氧氣點燃=五氧化二磷(P+O2點燃P2O5)
配平：4P+5O2=2(P2O5)（條件：點燃）
P4+5O2=P4O10(條件：點燃）
實驗現(xiàn)象白磷燃燒發(fā)黃光，并且產(chǎn)生大量白煙，放出熱量，并且，天平平衡。這與紅磷燃燒相同。

實驗注意

1.白磷的取用及其注意事項：白磷是一種易自燃而又有劇毒的物質(zhì)，通常把它貯存在水里，切割白磷也在水中進(jìn)行。取白磷，要用鑷子，不可用手接觸，表面的水分可用濾紙吸干，接觸過的東西上往往有磷的碎粒，不能隨便亂放，白磷的碎粒和吸過白磷表面水分的濾紙，一定要燒掉以保證安全。
2.氣球的作用：系氣球的目的是為了防止由于白磷燃燒，放出大量熱量，氣體膨脹造成瓶塞被沖開。瓶內(nèi)氣體膨脹時，氣球被吹大，冷卻時氣球縮進(jìn)瓶內(nèi)，起保護(hù)作用。
3.誤差分析：由于點燃白磷時需將橡皮塞上的玻璃管取出，放到酒精燈火焰上灼燒至紅熱后，再用橡皮塞將錐形瓶塞緊，這一操作會因為錐形瓶內(nèi)空氣受熱膨脹和白磷燃燒產(chǎn)生的白煙逸出而造成實驗時托盤天平不平衡。
方案二在100mL燒杯中加入30mL的稀硫酸銅溶液，用砂紙將幾根鐵釘打磨干凈，將盛有硫酸銅溶液的燒杯和鐵釘一起放在托盤天平上稱量，記錄所稱的質(zhì)量m1。
將鐵釘浸到硫酸銅溶液中，觀察實驗現(xiàn)象。待反應(yīng)一段時間后溶液顏色改變時，將盛有硫酸銅溶液和鐵釘?shù)臒旁谕斜P天平上稱量，記錄所稱的質(zhì)量m2。比較反應(yīng)前后的質(zhì)量。
質(zhì)量守恒定律，即在化學(xué)反應(yīng)中，參加反應(yīng)的各物質(zhì)的總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)總和。
微觀解釋：在化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類，數(shù)目，質(zhì)量均不變。

關(guān)系公式

自從愛因斯坦(Einstein)提出狹義相對論和質(zhì)能關(guān)系公式(E=mc2)以后，說明物質(zhì)可以轉(zhuǎn)變?yōu)檩椛淠埽椛淠芸梢赞D(zhuǎn)變?yōu)槲镔|(zhì)。這個結(jié)論對質(zhì)量守恒定律在化學(xué)中的應(yīng)用有何影響呢?實驗結(jié)果證明1000g硝化甘油爆炸之后，放出的能量為8.0×106J。根據(jù)質(zhì)能關(guān)系公式計算，產(chǎn)生這些能量的質(zhì)量是8.9×10-8g，與原來1000g相比，差別小到不能用現(xiàn)在實驗技術(shù)所能測定。從實用觀點來看，可以說在化學(xué)反應(yīng)中，質(zhì)量守恒定律是完全正確的。

質(zhì)量守恒定律視頻_質(zhì)量守恒定律 -化學(xué)方程式

定義

用化學(xué)式來表示化學(xué)反應(yīng)的式子。

書寫原則

①必須以客觀事實為依據(jù)；

②必須遵守質(zhì)量守恒定律；

書寫方法

①正確書寫反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式；

②配平化學(xué)方程式，然后將連線改為等號；

③注明化學(xué)反應(yīng)的條件及生成物的狀態(tài)等。

配平化學(xué)方程式的方法

觀察法、最小公倍數(shù)法、奇數(shù)配偶數(shù)法等。

化學(xué)方程式的讀法

從左到右，先讀反應(yīng)物，后讀生成物，反應(yīng)物中“+”號讀成“跟”、“與”或“和”。生成物中“+”讀“和”?！?=”讀成“生成”。條件讀“在……條件下反應(yīng)”。

化學(xué)方程式表示的意義

①表示反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件；

②表示反應(yīng)物、生成物各物質(zhì)之間的質(zhì)量比；

③表示反應(yīng)物、生成物的各粒子的相對數(shù)量關(guān)系。

質(zhì)量守恒定律視頻_質(zhì)量守恒定律 -應(yīng)用領(lǐng)域

物理應(yīng)用

綜合應(yīng)用

應(yīng)用實例

質(zhì)量守恒定律視頻_質(zhì)量守恒定律 -發(fā)展歷史

1777年法國的拉瓦錫做了同樣的實驗，也得到同樣的結(jié)論，這一定律才獲得公認(rèn)。但要確切證明或否定這一結(jié)論，都需要極精確的實驗結(jié)果，而拉瓦錫時代的工具和技術(shù)(小于0.2%的質(zhì)量變化就覺察不出來)不能滿足嚴(yán)格的要求。因為這是一個最基本的問題，所以不斷有人改進(jìn)實驗技術(shù)以求解決。

1908年德國化學(xué)家朗道耳特(Landolt)及1912年英國化學(xué)家曼萊(Manley)做了精確度極高的實驗，所用的容器和反應(yīng)物質(zhì)量為1000g左右，反應(yīng)前后質(zhì)量之差小于0.0001g，質(zhì)量的變化小于一千萬分之一。這個差別在實驗誤差范圍之內(nèi)，因此科學(xué)家一致承認(rèn)了這一定律。

20世紀(jì)以來，人們發(fā)現(xiàn)原子核裂變所產(chǎn)生的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過最劇烈的化學(xué)反應(yīng)。1000g235U裂變的結(jié)果，放出的能量為8.23×1016J，與產(chǎn)生這些輻射能相等的質(zhì)量為0.914g，和原來1000g相比，質(zhì)量變化已達(dá)到千分之一。于是人們對質(zhì)量守恒定律就有了新的認(rèn)識。在20世紀(jì)以前，科學(xué)家承認(rèn)兩個獨立的基本定律：質(zhì)量守恒定律和能量守恒定律。現(xiàn)在科學(xué)家則將這兩個定律合而為一，稱它為質(zhì)能守恒定律。

質(zhì)量守恒定律視頻_質(zhì)量守恒定律 -題型總結(jié)

1.剖析法理解內(nèi)涵。
質(zhì)量守恒定律的內(nèi)容是：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。其中，“參加”“化學(xué)反應(yīng)”“質(zhì)量總和”是三個關(guān)鍵詞。剖析三個關(guān)鍵詞的含義是理解定律內(nèi)涵的常用方法?！皡⒓印币辉~的含義是：未參加反應(yīng)的反應(yīng)物的質(zhì)量不能列入反應(yīng)物的質(zhì)量總和之中，否則會使算出的生成物的質(zhì)量總和比實際總質(zhì)量偏大。如，2g氫氣在8g氧氣中充分燃燒，生成水的質(zhì)量就不是10g，而是9g，因為，氫、氧化合時兩者的質(zhì)量比固定為1：8，2g氫氣在上述反應(yīng)中有1g氫氣沒有參加反應(yīng)。“化學(xué)反應(yīng)”的含義是：質(zhì)量守恒定律是揭示化學(xué)變化前后物質(zhì)之間質(zhì)量關(guān)系的規(guī)律，化學(xué)變化以外的質(zhì)量變化現(xiàn)象，不可以用質(zhì)量守恒定律解釋?！百|(zhì)量總和”的含義是：質(zhì)量守恒不是說反應(yīng)物的質(zhì)量等于生成物的質(zhì)量，而是指化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量相等。
2.線索法理解實質(zhì)。
質(zhì)量守恒定律與原子的概念、化學(xué)變化的微觀實質(zhì)之間存有內(nèi)在聯(lián)系，因此，可以用下列線索去理解質(zhì)量守恒定律的實質(zhì)：原子概念→化學(xué)變化的微觀實質(zhì)→化學(xué)變化前后物質(zhì)總質(zhì)量守恒。這一線索的具體內(nèi)容是：原子是化學(xué)變化中的最小粒子，因此，化學(xué)變化的過程，實質(zhì)上是反應(yīng)物的原子重新構(gòu)成新物質(zhì)的分子或直接構(gòu)成新物質(zhì)的過程，在這一過程中，原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量都沒有發(fā)生變化，所以參加化學(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。

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