| 词条 | 质量守恒定律 |
| 释义 | § 定义 “质量守恒定律”Fe+CuSO4 探究过程（一） 在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。这个规律就叫做质量守恒定律(law of conservation of mass)。它是自然界普遍存在的基本定律之一。在任何与周围隔绝的体系中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。或者说，任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，所以该定律又称物质不灭定律。[1] § 适用条件与范围 “质量守恒定律”Fe+CuSO4 探究过程（二） ①质量守恒定律适用的范围是化学变化而不是物理变化； ②质量守恒定律揭示的是质量守恒而不是其他方面的守恒。物体体积不一定守恒； ③质量守恒定律中“参加反应的”不是各物质质量的简单相加，而是指真正参与了反应的那一部分质量，反应物中可能有一部分没有参与反应； ④质量守恒定律的推论：化学反应中，反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量。[2] § 微观解释 质量守恒定律 在化学反应过程中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化。所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等； ①化学变化中的“一定不变”：原子种类、原子数目、原子质量、元素种类、反应前后各物质的总质量一定不变； ②化学变化中的“一定改变”；分子种类、物质种类一定改变； ③化学变化中的“可能改变”：分子数目可能改变。 § 化学方程式 定义 用化学式来表示化学反应的式子。 书写原则 ①必须以客观事实为依据； ②必须遵守质量守恒定律； 书写方法 ①正确书写反应物和生成物的化学式； ②配平化学方程式，然后将连线改为等号； ③注明化学反应的条件及生成物的状态等。 配平化学方程式的方法 观察法、最小公倍数法、奇数配偶数法等。 化学方程式的读法 从左到右，先读反应物，后读生成物，反应物中“+”号读成“跟”、“与”或“和”。生成物中“+”读“和”。“==”读成“生成”。条件读“在……条件下反应”。 化学方程式表示的意义 ①表示反应物、生成物以及反应条件； ②表示反应物、生成物各物质之间的质量比； ③表示反应物、生成物的各粒子的相对数量关系。 § 应用 应用 (1)根据质量守恒定律，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。利用这一定律可以解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物的质量。 (2)根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，由此可以推断反应物或生成物的组成元素。 综合应用 (1)根据质量守恒定律：化学反应前后元素的种类和数目相等，推断反应物或生成物的化学式。 (2)已知某反应物或生成物质量，根据化学方程式中各物质的质量比，可求出生成物或反应物的质量。 § 宏观解释 自然界的基本定律之一。在任何与周围隔绝的物质系统（孤立系统）中，不论发生何种变化或过程，其总质量保持不变。18世纪时法国化学家拉瓦锡从实验上推翻了燃素说之后，这一定律始得公认。20世纪初以来，发现高速运动物体的质量随其运动速度而变化，又发现实物和场可以互相转化，因而应按质能关系考虑场的质量。质量概念的发展使质量守恒原理也有了新的发展，质量守恒和能量守恒两条定律通过质能关系合并为一条守恒定律，即质量和能量守恒定律。 质量守恒定律在19世纪末作了最后一次检验，那时候的精密测量技术已经高度发达。结果表明，在任何化学反应中质量都不会发生变化（哪怕是最微小的）。例如，把糖溶解在水里，则溶液的质量将严格地等于糖的质量和水的质量之和。实验证明，物体的质量具有不变性。不论如何分割或溶解，质量始终不变。在任何化学反应中质量也保持不变。燃烧前炭的质量与燃烧时空气中消耗的氧的质量之和准确地等于燃烧后所生成物质的质量。 § 验证 20世纪初，德国和英国化学家分别做了精确度极高的实验，以求能得到更精确的实验结果，反应前后的质量变化小于一千万分之一，这个误差是在实验误差允许范围之内的，因此质量守恒定律是建立在严谨的科学实验基础之上的。质量守恒定律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。例如，把铁钉放在硫酸铜溶液（蓝色）里，当反应结束（会有明显的反应现象）后，剩余物质的质量将严格地等于铁钉的质量和硫酸铜溶液的质量之和。实验证明，物体的质量具有不变性。不论如何分割或溶解，质量始终不变。在任何化学反应中质量也保持不变。燃烧前碳的质量与燃烧时空气中消耗的氧的质量之和准确地等于燃烧后所生成物质的质量。质量守恒定律即，在化学反应中，参加反应的各物质的总和等于反应后生成的各物质总和。 § 简史 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，生成白色的氧化锡，但容器和容器里的物质的总质量，在煅烧前后并没有发生变化。经过反复的实验，都得到同样的结果，于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。但这一发现当时没有引起科学家的注意，直到1777年法国的拉瓦锡做了同样的实验，也得到同样的结论，这一定律才获得公认。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(小于0.2%的质量变化就觉察不出来)不能满足严格的要求。因为这是一个最基本的问题，所以不断有人改进实验技术以求解决。1908年德国化学家朗道耳特(Landolt)及1912年英国化学家曼莱(Manley)做了精确度极高的实验，所用的容器和反应物质量为1 000 g左右，反应前后质量之差小于0.000 1 g，质量的变化小于一千万分之一。这个差别在实验误差范围之内，因此科学家一致承认了这一定律。 § 发展 实用观点 自从爱因斯坦(Einstein)提出狭义相对论和质能关系公式(E=mc2)以后，说明物质可以转变为辐射能，辐射能可以转变为物质。这个结论对质量守恒定律在化学中的应用有何影响呢?实验结果证明1 000 g硝化甘油爆炸之后，放出的能量为8.0×106 J。根据质能关系公式计算，产生这些能量的质量是8.9×10-8 g，与原来1 000 g相比，差别小到不能用现在实验技术所能测定。从实用观点来看，可以说在化学反应中，质量守恒定律是完全正确的。 质能守恒定律 20世纪以来，人们发现原子核裂变所产生的能量远远超过最剧烈的化学反应。1 000 g 235U裂变的结果，放出的能量为8.23×1016 J，与产生这些辐射能相等的质量为0.914 g，和原来1 000 g相比，质量变化已达到千分之一。于是人们对质量守恒定律就有了新的认识。在20世纪以前，科学家承认两个独立的基本定律：质量守恒定律和能量守恒定律。现在科学家则将这两个定律合而为一，称它为质能守恒定律。1756年俄国M.V.罗蒙诺索夫首先测定化学反应中物质的重量关系，将锡放在密闭容器中燃烧，反应前后重量没有变化，由此得出结论：“参加反应的全部物质的重量，常等于全部反应产物的重量。”1774年法国A.-L.拉瓦锡重复类似的实验，并得出同样的结论。由于罗蒙诺索夫和拉瓦锡时代所用的天平不够精密，所以后来又有不少科学家用更精确的方法证明这一定律。例如19世纪中叶，比利时分析化学家J.-S.斯塔用银和碘制备碘化银，所得碘化银的质量与碘和银的总质量只相差0.002％。19世纪末，H.H.兰多尔特用很精密的天平再一次证明这一定律的正确性。20世纪，A.爱因斯坦发现了狭义相对论，他指出，物质的质量和它的能量成正比，可用以下公式表示：E=mc2式中E为能量；m为质量；c为光速。以上公式说明物质可以转变为辐射能，辐射能也可以转变为物质。这一现象并不意味着物质会被消灭，而是物质的静质量转变成另外一种运动形式。所以20世纪以后，这一定律已经发展成为质量守恒定律和能量守恒定律，合称质能守恒定律。 |
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