我们之前学过很多化学反应,知道了反应前后物质的种类发生了变化,那么大家有没有想过反应前后各物质的质量总和是否发生变化?
大家根据我们学过的知识大胆地作出自己的假设:反应前的质量总和可能大于、小于或者等于反应后的质量总和,那么哪个假设才是正确的呢?就让我们通过实验探究的方式来验证下我们的假设。
实验一、红磷燃烧前后质量的测定
1.实验装置:
2.实验步骤:
实验二、铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
1.实验装置
质量守恒定律的内容
通过红磷燃烧前后质量的测定和铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定,我们都得出了相同的结论,那就是: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。
这并不是一个偶然的现象,而是在化学变化中的一个普遍规律,即质量守恒定律。
那么质量守恒定律的内容是什么呢?
在化学中,我们把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,这个规律叫做质量守恒定律。
质量守恒定律的发现和发展
认识一种新的事物,首先要追根溯源,那么质量守恒定律是如何被发现和发展的呢?
1756年,俄国化学家罗蒙诺索夫把“锡”放在密闭的容器里煅烧,锡发生变化生成了氧化锡,但容器和物质的总质量在反应前后并没有改变。经过反复的实验,都得到同样的结果。
于是,罗蒙诺索夫认为,在化学变化中物质的质量是守恒的。但他的这一发现并没有引起科学家们的注意。
直到1777年法国化学家拉瓦锡做了同样的实验,也得到同样的结论,这一结论才获得公认。但要确切证明或否定这一结论,都需要极精确的实验结果,而拉瓦锡时代的工具和技术都不能满足严格的要求。
直到1908年德国化学家郎道耳特及1912年英国化学家曼莱做了精确度极高的实验来验证这个结论,科学家们才一致承认了这一定律。
利用原子、分子知识解释质量守恒的原因
所有的化学反应都满足质量守恒定律,那大家知道质量守恒的原因吗?我们利用第三章学习的原子和分子的知识来解释。
宏观上因为化学反应前后元素种类没有改变,元素质量也不变,所以反应前后物质的质量总和必然相等。
而在微观上化学反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子本身的质量也没有改变。所以,化学反应前后物质的质量总和必然相等。
质量守恒定律的应用
质量守恒定律在化学中具有非常广泛的应用。
利用质量守恒定律,可以解释有关现象,确定反应中某物质质量,确定物质的组成元素及元素质量,确定物质的化学式,确定物质的相对分子质量,还可以推断化学反应的基本类型。