Transcript 課程名稱：化學反應與質量守恆

課程名稱：
化學反應與質量守恆
編授教師：
中興國中 楊秉鈞
 化學反應
常見的現象
化學反應常見的現象
 化學反應常見的現象：
常見的現象
顏色改變
伴隨熱量轉換
發出光及熱
實 例 說 明


藍 色硫酸銅晶體受熱，變為 白 色粉末
粉紅 色氯化亞鈷晶體受熱，變為 藍 色粉末
 硝酸鉀、食鹽溶於水，水溫 下降 。
 硫酸水溶液與氫氧化鈉水溶液反應，水溫 上升
 鎂帶燃燒放出白光與熱
 蠟燭燃燒放出光與熱
產生沉澱
 二氧化碳通入澄清石灰水，產生 CaCO3 白色沉澱
 氯化鈣與碳酸鈉反應，產生 CaCO3 白色沉澱
產生氣體
 碳酸氫鈉受熱，產生 CO2 氣體
 鋅與稀鹽酸反應，產生 H 2 氣體
。
化學反應的現象示意圖
硫酸銅晶體受熱
鋅與稀鹽酸反應
H2
鎂帶燃燒
碳酸氫鈉受熱
CO2
鎂帶的燃燒
 鎂帶燃燒：
（1）鎂帶在空氣中燃燒，產生強烈白光。並生成
淡藍色
 放出光熱，為 放熱 反應 火焰
鎂 ＋ 氧  氧化鎂
2Mg  O2  2MgO
（2）氧化鎂溶於水後，形成 鹼 性的氫氧化鎂
氧化鎂 ＋ 水  氫氧化鎂
MgO  H 2O  Mg (OH ) 2
（媒體：1，1’04” ）
白 色氧化鎂
碳酸氫鈉受熱
 碳酸氫鈉受熱：
二氧化碳 氣體
（1） 白 色的碳酸氫鈉加熱，會產生
淡藍色
 吸收熱能而分解，為 吸熱 火焰
反應
碳酸氫鈉  碳酸鈉 ＋ 二氧化碳＋水

2NaHCO3 

Na2CO3  CO2  H2O
（2）澄清石灰水試劑：專用於檢驗 二氧化碳 氣體
 某氣體若通入澄清石灰水會產生白色混濁，此氣體就是
二氧化碳 ，而白色混濁是產生了 白 色的 碳酸鈣
氫氧化鈣 ＋ 二氧化碳  碳酸鈣  ＋ 水
Ca(OH )2  CO2  CaCO3  H2O
（媒體：1，1’59” ；2，2’8”）
實驗技巧：導管先移開水中，再關酒精燈
（避免迴流發生，產生危險）
CO2
。
鋅與稀鹽酸反應
 鋅與稀鹽酸反應：
（1）鋅與稀鹽酸反應，產生 氫 H 2 氣體。
 反應後，水溫上升，反應為 放熱 反應
 活性大的金屬（ Ca, Mg, Al, Zn, Fe
）與稀酸反應，
都有類似反應
鋅 ＋ 鹽酸  氯化鋅 ＋ 氫
Zn  2HCl  ZnCl2  H 2 
（2）氫氣的檢驗法：
 氫氣燃燒有 淡藍 色火焰
 點燃氫氣時，有 爆鳴 聲
（∵ 氫與氧燃燒）
H2
（媒體：1，55” ；2，1’32” ；3，57”）
吸熱反應與放熱反應
 熱對反應：化學反應與物理反應都伴隨熱量
（1） 吸熱 反應：吸收光、電、熱，才發生的反應
（2） 放熱 反應：放出光、電、熱的反應
放熱反應
原反應放熱，使環境水溫 上升
吸熱反應
。 原反應吸熱，使環境水溫 下降
 水蒸氣  水  冰的過程
 燃燒、生鏽、爆炸..等氧化反應
 加水形成晶體的反應
 強酸鹼的稀釋
 電池放電、電燈發光
 活性大的金屬與稀酸作用
 雙氧水分解
 硫酸與氫氧化鈉的酸鹼中和反應
 冰 水  水蒸氣的過程
 硝酸鉀或食鹽溶於水
 晶體受熱去水
 水吸收電能而分解（電解）
 光合作用（吸收光）
 碳酸氫鈉、氧化汞受熱分解
。
暖暖包作用原理
 暖暖包作用原理：
（1）暖暖包內物質： 鐵粉 、 食鹽 。
（2）作用原理：
搓揉鐵粉時，使鐵粉與空氣中的 氧 與 水氣 快速作用
產生大量熱能，使溫度升高
（3）反應：
 主要反應：鐵氧化的反應
 食鹽功能： 加速鐵氧化 。
 放熱反應
3
3
Fe  O2  H 2O  Fe (OH ) 3
4
2
 質量守恆定律
拉瓦節 法國人
A. Lavoisier
西元 1743－1794
化學反應前後的質量關係
 實驗設計：
（1）實驗一：氯化鈣與碳酸鈉反應，生成 白 色的 CaCO3 沉澱
 質量關係： m1  m2  m3 。
氯化鈣  碳酸鈉  氯化鈉  碳酸鈣 （複分解）
CaCl2  Na2CO3  2NaCl  CaCO3 
m1
m2
m3
傾倒使之反應
稱量反應前質量
稱量反應後質量
稱量反應後質量
（打開蓋子）
化學反應前後的質量關係
 實驗設計：
（2）實驗二：稀鹽酸與大理石反應，生成 CO2 氣體
 質量關係： m1  m2  m3 。
鹽酸  碳酸鈣  氯化鈣 水  二氧化碳
2HCl  CaCO3  CaCl2  H 2O  CO2 
m1
m2
m3
傾倒使之反應
稱量反應前質量
稱量反應後質量
（媒體：1，2’58” ；2，2’32” ；3，4’11 ）
稱量反應後質量
（打開蓋子）
質量守恆定律
 質量守恆定律：法國人拉瓦節提出
（1）內容：
在化學反應中，反應前所有物質的總質量恆等於反應後所有物
質的總質量。
 定律：反應前總質量＝反應後總質量
 完全反應時：『完全』是指 反應物均用完
此時  反應物總質量＝生成物總質量
（2）驗證： 密閉 系統中（ 和外界無質量交換
）
 一般化學反應均符合質量守恆定律（核反應除外）
。
質量守恆示意圖
鐵與氧化合
鐵  氧  氧化鐵
燃燒前稱重（質量）
燃燒後質量增加
4Fe  3O2  2Fe
2O3
範例解說
1.依質量守恆實驗程序，試回答下列問題，如圖︰
乙
（1）反應後，系統總質量增加的是ˉˉˉˉ。
丙
（2）反應後，系統總質量減少的是ˉˉˉˉ。
（3）反應前後，系統總質量不變的是ˉˉˉˉ甲丁戊己
。
（4）哪些廣口瓶的反應會遵守質量守恆定律呢？ˉˉˉ甲乙丙丁戊己
。
甲
乙
潮
潮
濕
濕
鋼
鋼
絲
絲
絨
絨
O2
丙
CO2
丁
戊
稀
鹽
潮鹽
酸
濕酸
鋼
絲
絨
稀
氯
鹽
化
酸
鈣
+
碳
酸
貝
鈉
貝
貝
殼
殼
不變
增加
減少
己
殼
不變
不變
不變
範例解說
2.若 A 物質與B 物質反應能生成物質 C 和 D ，今有10克A和2克B
互相反應後，產生3克C、剩下1克A且B耗盡：
求產生的 D 物質 8
克。
12 g
反應物總質量  生成物總質量
＋
A
前：10
後： 1
10 ＋ 2＋ 0＋ 0
B
2
0
＝
→
C
＋ D
0
3
0
X
11 g
1 ＋ 0 ＋ 3＋ X
∴ X ＝8
解題程序：
 列反應式  表列前後質量  質量相等求解
範例解說
3.將16公克的硫完全燃燒後，生成物重32公克，試問有多少公克
16
的氧參與反應？
公克。
反應物總質量 ＝ 生成物總質量
32 g
硫
前： 16
後： 0
＋
16 ＋ X＋ 0
氧
X
0
＝
→
32 g
二氧化硫
0
32
0 ＋ 0 ＋ 32
∴ X ＝16
質量守恆定律：反應前總質量＝反應後總質量
 『反應物總質量＝ 生成物總質量』不一定成立。
在完全反應時成立
範例解說
4.如圖是銅粉和氧氣反應生成氧化銅時，參與反應的銅粉和產物氧化
銅質量的關係圖，則：此反應進行時反應物銅、氧及生成物氧化銅
的質量比為？ 2：1：3 。
 完全反應
銅  氧  氧化銅
2 ＋ 1
＝
3
g
8 ＋
＝
12
g
4
課程結束