探究实验设计之质量守恒定律的验证

《探究实验设计之质量守恒定律的验证》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中考网www.zhongkao.com探究实验设计之质量守恒定律的验证1．化学反应原理：⑴白磷在密闭的容器内燃烧，生成固体五氧化二磷。反应前后物质的总质量不变。由此证明质量守恒定律的正确性。⑵铁和硫酸铜溶液反应，生成铜和硫酸亚铁，反应前后，物质的总质量不变。2．实验仪器：天平、砝码、锥形瓶、小烧杯、玻璃管、单孔橡皮塞、小气球、酒精灯等。   实验药品：白磷、铁钉（或铁丝）、硫酸铜溶液等。3．探究方案：⑴取出天平，调平衡。待用。取一块白磷，放入盛水的培养皿中，在水下用小刀切下一粒绿豆大小的白磷，用滤纸吸干表面的水

2、，放入锥形瓶中。（为防止白磷燃烧时，灼裂锥形瓶，可以瓶下事先放入少量的细砂。）将盛白磷的锥形瓶、绑有小气球的玻璃管一起放在天平的左盘中，在右盘添加砝码，并移动游码，使天平平衡。如图13-1所示。中考网www.zhongkao.com中考网www.zhongkao.com取出锥形瓶及导管，将橡皮塞上的玻璃管放在酒精灯的火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，并将白磷引燃。可见白磷燃烧，产生浓厚的白烟。待锥形瓶冷却，白烟沉降后，重新放到托盘天平上，观察天平仍然平衡。⑵在100mL烧杯中加入约30mL稀硫酸铜溶

3、液，将几根打磨光亮的铁钉和盛硫酸铜溶液的烧杯一起放在天平上称量，读出读数，记录。如图13-2。将铁钉浸泡在硫酸铜溶液中，可观察到铁钉表面析出一层紫红色的物质，溶液颜色逐渐变浅。如果时间足够长，可看到溶液的颜色由蓝色变浅绿色。将反应后烧杯和内容物放到天平上再次称量，读出读数，记录。将两次称量的结果加以比较，质量相等。4．探究评价：实验⑴生成烟状的五氧化二磷，具有一定的代表性，现象也很明显。但由于白磷燃烧时放热，致气体逸出，往往易导致实验的失败。实验⑵操作简单，实验的成功率很高。但无气体或烟状物质生成，现象不是十分

4、明显，代表性不强。5．资源开发：⑴该实验可以按排学生当堂实验，学生分组多，证据足，更能说明问题。学生实验可安排一些现象明显、操作简单的。以下推荐几例，仅供参考。中考网www.zhongkao.com中考网www.zhongkao.com⑵质量守恒定律的探究不仅需要安排正例，还需要安排反例。教材中已为我们安排了两个反例。①把盛有盐酸的小试管小心地放入装有碳酸钠粉末的小烧杯中，将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡。取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸与小烧杯中的碳酸钠粉末反应。盐酸与碳酸钠粉末迅速反应，有大量气泡产生

5、。一段时间后，再把烧杯放在托盘天平上，观察天平是否平衡。如图13-3。天平不再平衡，这是由于有二氧化碳气体生成逸出的缘故。②取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个石棉网，将它们一起放在托盘天平上称量，记录称得的质量。在石棉网上方将镁条点燃（如图13-4）。中考网www.zhongkao.com中考网www.zhongkao.com镁条剧烈燃烧，产生耀眼的强光，生成白色固体氧化镁。再将镁条燃烧后的产物和石棉网一起放在托盘天平上称量，记录质量。比较两次称量的质量。6．创新思维：⑴白磷燃烧验证质量守恒定律的实验，可以按探

6、究实验五相关内容改进。可防止漏气。⑵镁条燃烧后质量怎么变化？有多位老师告诉笔者，他们的实验结果是：燃烧后生成物质质量比镁的质量增大了。但笔者做了很多次实验，其结果恰好相反——质量减小。实验时我们发现，镁燃烧时，有大量白烟生成，这些白烟挥发了。连夹持镁条的坩埚钳上都凝结着大量的白色粉末状物质。因此，反应后剩余物质的质量减轻也就不难理解了。做化学实验，不仅要求学生有正确的科学态度，老师也应该有科学的态度。遇到问题，不能绕道走，更不能简单地以为实验失败。要多次实验，从多次实验的结果中找出规律，以求问题的最多解决。⑶碳

7、酸钠与盐酸的反应，可否用于验证质量守恒定律？教学参考书中指出：“这个实验也可以用固体跟液体反应产生气体的实验代替(例如碳酸钙跟盐酸反应)。反应在吸滤瓶中进行，在抽气口上套一个气球，反应开始后气球膨胀，但天平保持平衡。”如图13-5所示，在吸滤瓶中加入适量的碳酸钠粉末，在小试管中加入浓盐酸。将小试管放入吸滤瓶中，并用止水夹夹住支管处的橡皮管。整个装置放入托盘天平中，并用砝码平衡，记录读数。取出吸滤瓶，倾斜，使小试管中的盐酸倾倒入瓶中，与碳酸钠粉末反应。可观察到瓶中有大量气泡出现，气球胀大，如图13-6。中考网ww

8、w.zhongkao.com中考网www.zhongkao.com将装置再次放入托盘天平中称量，记录读数。将两次结果相比较。如此测得的两次数值真的完全相等吗？理论上当然没问题。但我们必须考虑到气球体积增大而产生的浮力，只要气球体积足够大，天平的感量足够灵敏。这种浮力所造成的读数减小是足以表现出来的。初中实验室所用的托盘天平的灵敏度都比较上，一般的感量都在0.2g左右，是无法测出因浮力所