理解和运用质量守恒定律之我见

胡春琴

质量守恒定律是自然界的一个基本规律，是初中化学的一条重要定律，是书写化学方程式的原则之一，也是进行化学方程式计算的依据。在很多题型中都渗透着关于质量守恒定律的知识，因此理解定律内容，从实质上掌握并运用质量守恒定律是我们学好化学的关键。

质量守恒定律的关键词含义：“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。”为帮助学生理解质量守恒定律，教师可先引导学生从化学反应的实质去认识质量守恒定律，即化学反应的实质是反应物的分子分成原子，原子再重新组合成新物质的分子的过程，然后导出质量守恒的微观原因：在一切化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有改变。因此，反应前后各物质的质量总和必然相等。而为了使学生更清晰明了地理解质量守恒定律，可将上述理解概括为三方面：质量守恒、元素种类守恒、各元素的原子总数守恒。

正确而深刻地理解了质量守恒定律，方能灵活地运用质量守恒定律，我在教学中注意归纳总结、分类整理，使解题思路更清晰，便于学生接受，也取得了一定的教学效果。

一、质量守恒

（一）解释现象

例1.铁生锈后，为什么铁锈的质量比原来的质量增加了？

分析：铁在潮湿的空气中与水、氧气作用而生成铁锈。据质量守恒定律，生成铁锈的质量等于参加反应的铁、水和氧气的质量之和，故铁锈的质量比原来铁的质量增加了。

（二）求化学反应中物质的质量

例2.在反应A+2B=C+D中，A、B两种物质完全反应时质量比为5﹕2。若生成C和D的质量共140克，则需消耗B物质的质量为       克，假设A、B、C的相对分子质量分别为50、10、40，则D的相对分子质量为        。

分析：据质量守恒定律知参加反应的A与B质量和等于生成的C和D的质量和，即A与B的质量和为140克，又知A、B的质量比为5﹕2，即可求B物质质量为2/7×140=40克，同理有A与B质量和等于生成的C和D的质量和即有A+2B=C+D，将各相对分子质量代入得：50+2×10=40+D，求出D的相对分子质量为30。

二、元素種类守恒

例3.某有机物在空气中燃烧后生成二氧化碳和水，则该物质中一定含有__                           元素，可能含有      元素。

分析：据质量守恒定律，化学反应前后各元素的种类不变，而生成物只有二氧化碳和水，燃烧时氧气参加了反应，所以物质A中一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素。

例4.某有机物1.6克完全燃烧后生成4.4克二氧化碳和3.6克水，则下列叙述中正确的是（ ）

A.只含C、H两种元素

B.一定含C、H、O三种元素

C.一定含C、H两种元素，可能含O元素

D.不能确定

分析：有机物燃烧生成4.4克二氧化碳和3.6克水，其中碳、氢两种元素的质量为4.4×12/44+3.6×2/18=1.6克，等于有机物的质量，可知有机物一定含C、H两种元素，不含O元素，故A正确。

三、各元素的原子总数守恒

（一）确定物质的化学式

例5.在化学反应2MO+X=2MO2中X的化学式为（    ）

A.MO2    B.O2     C.M2O    D.MO3

分析：据质量守恒定律知化学反应前后各元素的原子个数不变，则X为O2。

（二）推断化学方程式的物质系数

例6.化学反应方程式为aC2H6+bO2=mCO2

+nH2O，下述各式为各物质间系数关系，正确的是（     ）

A.2m=a

B.3n=2a

C.3n=a

D.2b=2m+n

分析：据质量守恒定律知各元素的原子个数守恒得：H原子数6a=2n，C原子数2a=m，O原子数2b=2m+n，所以D正确。

（三）判定化学方程式

例7.已知反应X2+Y2=E，若E得化学式为XY3，则下列方程式正确的是（  ）

A.X2+Y2=2E

B.2X2+3Y2=E

C.2X2+3Y2=2E

D.X2+3Y2=2E

分析：依据化学反应前后原子数守恒，将XY3代入上述各式，则D正确。

四、综合运用

例8.一定条件下，下列物质在密闭容器内反应一段时间，测得反应产前后各物质的质量（如文末所示列表1）。

根据列表1信息判断，下列说法中不正确的是（      ）

A.X、Z是反应物，Y、W是生成物

B.a=15

C.反应中Y、W两种物质变化的质量比为22︰9

D.Z为化合物

分析：由题可知，Y物质反应后质量增加2.2克，为生成物，Z物质反应后质量减少8.1克，为反应物，W物质反应后质量增加0.9克，为生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量相等，即反应后质量增加的质量等于反应后质量减少的质量。X物质反应后增加的质量为8.1g-2.2g-0.9g=5.0g，为生成物;反应后X物质质量增加5.0g，a=10g-5g=5g;反应中Y、W两种物质变化的质量比为（4.4-2.2）：（1.8-0.9）=22：9。由以上分析可知，反应的表达式为Z=Y+W+X，为分解反应，Z中不可能只含有一种元素，为化合物。