第十八讲 质量守恒定律
课程要求
1. 认识质量守恒定律，能说明常见化学反应中的质量关系；
2. 能用微粒的观点对质量守恒定律作出解释。
一、质量守恒定律的内容及解读
1 ．
的各物质的
，等于
的各
，
这个规律叫做质量守恒定律。
易错警示
（ 1 ）质量守恒定律应用于化学变化，不能应用于
。
（ 2 ）质量守恒定律说的是 “
” 而
不是其他方面的守恒。
（ 3 ）化学反应中，各反应物之间要按一定的
相互作用，因此参加反应的各物质的质量总和
不是任意比例的反应物质量的简单加和。
（ 4 ）
及不是生成物的物质质量不能计入 “ 总和 ” 中。
2 ．利用原子、分子知识解释质量守恒的原因
（ 1 ）化学反应的实质
化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的
而生成其他物质（生成物）
的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为：
分子
分裂
—————→ 原子
重新组合
—————→ 新分子
聚合
—————→ 新物质
（ 2 ）质量守恒的原因
①宏观上：化学反应前后
没有改变，元素的质量也不变，所以反应前后物质的质量总
和必然相等。
②微观上：在化学反应中，反应前后
没有改变
，
，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。
（ 3 ）理解质量守恒定律要抓住 “ 六个不变 ”“ 两个一定变 ” 、 “ 两个可能变 ” 。
六个不变
宏观
反应物、生成物的总质量不变
元素质量不变
不变
微观
不变
不变
原子的质量不变
两个一定变
宏观 :
一定变
微观 : 构成物质的
一定变
两个可能变
可能变
可能变
二、质量守恒定律的实验探究
1 ．验证质量守恒定律的实验方案
实验方案
方案一：
在密闭容器中进行红磷燃烧实验
方案二：
在敞口容器中进行硫酸铜溶液与铁的反应
实验装置
实验原理
实验现象
红磷燃烧，产生
，放
出
，天平平衡
铁钉表面覆盖一层
，溶液由
逐渐变为
，天平平衡
反应前
总质量
m 1
m ' 1
反应后
总质量
m 2
m ' 2
反应前后总
质量的关系
m 1 = m 2
m ' 1 = m ' 2
分析
红磷 (P)+ 氧气 (O 2 )
点燃
===
==== 五氧化二磷
(P 2 O 5 )
容器密闭，没有物质进入或散失
铁 (Fe)+ 硫酸铜 (CuSO 4 ) ＝铜 (Cu)+ 硫酸亚铁
(FeSO 4 )
反应无气体参加，无气体生成
结论
分析比较两个方案的实验结果，可以发现反应前后物质的质量总和不变
实验方案三：稀盐酸与碳酸钠固体反应前后质量的测定
实验装置：
实验原理：
实验现象：有
产生，固体不断
，天平不平衡。 ( 不
能用来验证质量守恒定律 )
分析：由于生成的二氧化碳气体逸散到空气中，造成左边质量减少，天平指针偏向右边。
实验方案四：镁带燃烧前后质量的测定
实验装置：
实验原理：
实验现象：发出
，生成一种
，天平不平衡。
2 ．实验总结：
质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化；所选的化学反应，现象要明显，若利用有气体参
加或生成的反应来进行实验，反应必须在密闭容器中进行。
三、质量守恒定律的应用
质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成各物质的质量总和。从微观来
说，由于化学反应的过程，实际上就是参加反应的各物质分子被破坏；分子分裂成原子；原子再重新组合
生成新的分子的过程。该定律成立的原因是： “ 在化学反应前后，原子的种类、数目和质量三不变 ” 。该定
律的含义是： “ 宏观上的 ‘ 反应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量 ’ 和微观上的 ‘ 原子的种类、原子
的数目、原子的质量不变 ’ 六不变 ” 。
质量守恒定律的应用主要有如下四个方面：
1 ．解释一些
2 ．推测一些物质的
3 ．
一些物质的
4 ．
有关物质的质量
【答案】
一、1．参加化学反应
质量总和
反应后生成
物质的质量总和
（1）物理变化（2） 质量守恒
（3） 质量比（4）不参加反应的物质质量
2．（1）原子重新组合（2）①元素的种类
②
原子的种类
数目没有增减（3）元素种类 原子种类
原
子数目
元素种类
原子的种类
原子数目
物质的种类
分子种类
分子的总数
元素的化合价
二、1．4P+5O 2
点燃
===
====2P 2 O 5
Fe+CuSO 4 ＝FeSO 4 +Cu
大量白烟
热量
红色物质 蓝色 浅绿色
2HCl＋Na 2 CO 3 ===2NaCl＋H 2 O＋CO 2 ↑
气泡
减少
2Mg＋O 2
点燃
===
====2MgO 耀眼的白光
白色固体
三、1．实验事实
2．元素组成
3．推断
化学式
4．计算
1 ． （ 2023 年江苏省南京市鼓楼区中考二模） 将一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入密闭容器内，一
定条件下发生化学反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量 /g
6.4
33.6
1.6
0.2
反应后 的 质量 /g
x
11.4
6.0
2.0
下列说法正确的是
A. x=16
B. 该反应的基本类型为分解反应
C. 乙的质量等于甲、丙、丁的质量之和
D. 丙和丁的相对分子质量之比为 22:9
【答案】 B
【解析】
A 、反应前后物质的总质量不变，则 x=6.4+33.6+1.6+0.2-11.4-6.0-2.0=22.4 ，该选项说法不正确；
B 、由表中数据可知，反应前后，甲、丙、丁质量增加，为生成物，乙质量减小，为反应物，则该反应为
分解反应，该选项说法正确；
C 、根据质量守恒定律可知，参加反应的乙的质量等于生成的甲、丙、丁的质量之和，该选项说法不正确；
D 、由于不确定化学计量数的关系，则不能确定相对原子质量，该选项说法不正确。
故选 B 。
2 ． （ 2023 年湖南省株洲市天元区中考二模化学试题） 氨气（ NH 3 ）被广泛应用于化工、化肥、合成纤维、
制药等领域。下图为工业上合成氨气的微观示意图，下列有关说法错误的是
A. 该反应属于化合反应
B. 该反应前后原子种类、元素种类都没有改变
C. 反应物甲、乙均属于单质
D. 参加反应的甲、乙的分子个数比为 1 ： 1
【答案】 D
【解析】
【分析】由微观示意图知，该反应是氢气和氮气在高温、高压、催化剂作用下反应生成氨气，反应的化学
方程式为
2
2
3
3H +N
2NH
高温、高压
催化剂
。
A 、由分析知，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，故 A 不符合题意；
B 、由反应的化学方程式知，反应前后原子种类、元素种类都没有改变，故 B 不符合题意；
C 、由微观示意图知，甲是氢气，乙是氮气，都是由同种元素组成的纯净物，属于单质，故 C 不符合题意；
D 、由反应的化学方程式知，参加反应的甲、乙的分子个数比为 3 ： 1 ，故 D 符合题意。
故选 D 。
3 ． （ 2023 年湖北省孝感市中考二模） 某密闭容器中，甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应，
测得反应前后各物质的质量如表：
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量 /g
20
m
20
20
反应后质量 /g
2
待测
32
26
下列说法正确的是
①反应过程中甲、丙、丁的质量比始终为 1 ： 16 ： 13
②该反应是分解反应
③乙在该反应中一定是催化剂
④丙和丁可能是单质或化合物
⑤反应前后，容器中物质的总质量一定相等
⑥甲可能是单质
A. ①④⑤
B. ②④⑥
C. ②④⑤
D. ③④⑤
【答案】 C
【解析】
【分析】根据质量守恒定律， 化学反应前后，物质的总质量不变，故 20+ m +20+20=2+ 待测 +32+26 ，待测
= m ，反应后，甲的质量减小，甲是反应物，乙的质量不变，乙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂
质，丙的质量增加，丙是生成物，丁的质量增加，丁是生成物。
①由分析可知，待测值 = m ，反应过程中，甲、丙、丁的质量比始终为：（ 20-2 ）：（ 32-20 ）：（ 26-20 ） =3 ： 2 ：
1 ，该选项不正确；
②甲是反应物，丙、丁是生成物，该反应符合 “ 一变多 ” 的特点，是分解反应，该选项正确；
③乙在该反应中可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，该选项不正确；
④甲是反应物，丙和丁是生成物，丙和丁可能是单质或化合物，该选项正确；
⑤化学反应前后，容器中物质的总质量一定相等，该选项正确；
⑥甲分解生成丙、丁，甲一定是化合物，该选项不正确。
故正确的是②④⑤。
故选 C 。
4 ． （ 2023· 河南许昌 · 统考一模） 我国古代典籍中有 “ 银针验毒 ” 的记载，如果银针表面变黑，则说明遇到有
毒物质。其化学反应原理之一是：
2
2
2
4Ag+2H S+O =2X+2H O 。下列对该反应的说法不正确的是（
）
A ． X 的化学式为 Ag 2 S
B ． H 2 S 中硫元素的化合价为 -2 价
C ．生成物 X 颜色是银白色
D ．此反应中验的有毒物质是 H 2 S
【答案】 C
A 、反应前银原子是 4 个，反应后应该是 4 个，包含在未知物质中，反应前后氢原子都是 4 个，反应前硫
原子是 2 个，反应后应该是 2 个，包含在未知物质中，反应前后氧原子都是 2 个， X 的化学式是 Ag 2 S ，
该选项正确；
B 、 H 2 S 中氢元素为 +1 价，所以硫元素为 -2 价，该选项正确；
C 、因为银针表面变黑，所以生成物 Ag 2 S 是黑色，该选项错误；
D 、此反应中是银和 H2S 反应生成黑色的 Ag 2 S ，所以验的有毒物质是 H 2 S ，该选项正确。
故选 C 。
5 ．在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质、在一定条件下反应，测得反应前及反应过程中的两个时刻
各物质的质量分数如图所示，图中 a 、 b 、 c 、 d 分别表示相应物质的质量分数。下列数据或叙述正确的是
（
）
A ． a=56%
B ． b=6%
C ．以上发生的反应中只有甲是反应物
