引言:质量守恒定律是初中化学的重要知识点,是中考的热门考点,用于解答相关习题,能很好的提高解题效率,因此授课中应做好质量守恒定律的深入讲解,使学生把握该定律本质,掌握化学反应中变与不变的量,并结合具体习题讲解质量守恒定律的相关应用,使其掌握相关的应用方法与技巧,为其更好的应用于解题中做好铺垫.
一、质量守恒定律的运用———确定物质组成
通过题目已知条件对物质的组成元素进行判断和选择是初中化学考试中常见的题型之一.质量守恒定律在这种题型中的运用十分广泛.在使用质量守恒定律的过程中,要注意质量守恒定律并不适用于物理变化,只适用于化学变化;“质量”不等同于其他任何物理量.质量守恒定律中,化学物质进行变化后,既可以变化成固体,也可以变化成气体,还可以变化成液体.
例1现在许多人都很喜欢染发,调查发现,大部分染发剂中都有一种致癌物质,即苯二胺(它的化学式为C6H8N2).因其存在致癌物质,所以科学家建议不要轻易染发.下列对苯二胺的分析不正确的是().
A.由三种元素组成
B.氢元素所占质量分数最小
C.属于有机物
D.碳、氢、氮三种元素的质量比为3∶4∶1
在本题中,我们可以通过化学式看出苯二胺由碳、氢、氮三种元素组成,所以A选项正确;从三种元素的质量比中可以看出,氢元素所占质量分数最小,所以B选项正确;有机物一般是由碳、氢元素组成(一氧化碳、二氧化碳、碳酸及其盐等不包括在内)的化合物,所以C选项也正确;根据苯二胺的化学式可以看出,碳、氢、氮三种元素的质量比为(6×12)∶(8×1)∶(2×14)=18∶2∶7,所以D选项错误.
二、应用质量守恒定律,确定化学方程式
确定化学方程式是初中化学常考知识点.相关习题难度不大,主要根据化学反应方程式应用质量守恒定律进行分析.授课中为使学生掌握相关习题的解题方法,一方面,为学生讲解利用质量守恒定律确定化学方程式的技巧,使学生认识到认真审题,根据已知参数找到反应中物质的原子个数之比,便不难写出化学方程式,以帮助其树立解题的自信.另一方面,结合教学内容,选择代表性的习题对学生进行训练,要求学生认真审题,应用质量守恒定律找到参数之间的关系,不断提高学生的质量守恒定律应用水平,促进其化学学习能力的进一步提升.
例2 将O2和C2H5OH置于密闭容器中,点燃使其完全反应,产物为CO、CO2、H2O待容器恢复至室温后,测得容器中CO和CO2的混合气体中碳元素的质量分数为36%,则该反应的化学方程式为:__.
对学生而言该化学反应较为陌生,解答时要求学生积极回顾所学,冷静分析.事实上根据已知条件,运用质量守恒定律不难求解.由已知条件可知CO和CO2的混合气体中氧元素的质量分数为1-36%=64%,即碳元素与氧元素的质量之比为36%∶64%=36∶64,其为三个碳原子质量与四个氧原子质量之比.不难得出容器中CO和CO2的分子个数比为2∶1.则可知该化学反应的化学方程式为:3C2H5OH+7O2===点燃2CO2+4CO+9H2O3C2Η5ΟΗ+7Ο2点燃=2CΟ2+4CΟ+9Η2Ο.通过该题目的训练使学生掌握了应用质量守恒定律,确定化学方程式的步骤与方法.
在这个过程中,学生进一步提高计算和质量守恒定律,揭秘该化学反应的化学方程式,也发现其中反应先后物质种类的变化,揭秘反应的本质,此时学生更加进一步的通过应用提升了对质量守恒定律的应用,感受其价值与意义.
三、科学探究与创新意识
质量守恒定律在创新题目中的应用。
例4:优优同学和娇娇同学分别设计了如下两个实验:(探究所有的化学反应都遵循质量守恒定律吗?)
1.优优同学设计的实验为:取一定质量的碳酸钠固体放入烧杯中,然后取10ml质量分数为4.9%的稀H Cl于小试管中,并将小试管放入烧杯中,开始称量它们的总质量为m1,使此时托盘天平的指针指向刻度盘的中间;再将小试管中质量分数为4.9%的稀H Cl倒入烧杯中,使它们完反应至不在有气泡产生后,进行称量它们的总质量为m2,问此时托盘天平的指针__向(选填“左”、“右”或“中间”),m1 m2(填“大于或小于或等于”)原因是___。
2.娇娇同学设计的实验为:取一定质量的镁条放在石棉网上,称取镁条和石棉网的总质量为m3,此时托盘天平的指针指向刻度盘的中间;点燃,将生成的物质和石棉网再次称量反应后的总质量为m4,通过实验可以得出结论:m3 ___m4(填“大于或小于或等于”)。
3.优优同学和娇娇同学通过交流:化学反应前后托盘天平的指针为什么会偏转?反应前后的总质量__(填“变”“不变”)。同学们思考一下对有气体参加的化学反应,或有气体生成的化学反应,对装置有何要求?
让学生通过分组讨论:一是哪些物质参加了反应?二是反应后生成了哪些物质?教师可以从反应前后粒子的种类和粒子的相对数量,各物质的质量关系等不同角度进行分析讨论。进一步启发学生:如何通过改进实验,质量会不会发生改变?让学生进行实验的探究。使学生得出结论,什么样的化学反应,一定要在密闭容器中进行,同时也说明质量守恒定律的适用范围适合一切化学变化。
结论:综上所述,质量守恒定律可应用在很多化学习题解题中,但不同的习题类型应用的思路有所区别,因此授课中为提高学生应用质量守恒定律的解题能力,应做好相关习题类型的汇总,并制定详细的授课计划,结合具体例题,为学生逐一进行讲解,使掌握相关习题类型的解题规律以及质量守恒定律应用技巧,根据已知条件能够迅速找到解题突破口.
参考文献:
[1]王春明.关于初中化学反应中“量”的初探[J].中学化学教学参考,2017(12):26.
[2]朱建木,“质量守恒定律”概念教学的难点突破[J].实验教学研究,2018(03)