對“質(zhì)量守恒定律”類中考試題的歸類與分析

李 斌

(浙江省衢州華茂外國語學(xué)校 324000)

質(zhì)量守恒定律在初中化學(xué)教與學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用，化學(xué)反應(yīng)都需要遵循質(zhì)量守恒定律，從而揭示了化學(xué)反應(yīng)是原子重新組合的化學(xué)本質(zhì).通過化學(xué)學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握質(zhì)量守恒定律原理，并在實際的問題分析和解決中進(jìn)行靈活的運(yùn)用，對于提高學(xué)生解題速度，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思想方法具有重要的意義.下面就近幾年中考試題中“質(zhì)量守恒定律”類試題進(jìn)行歸類與分析.

一、對質(zhì)量守恒定律內(nèi)容的考查

例1 2010年臺州中考試題結(jié)合人們對燃燒現(xiàn)象的研究史，給出了18世紀(jì)中期學(xué)者的三種燃素的觀點：一是燃素是構(gòu)成火的一種元素，可以透過一切物體；二是燃素是物體的組成成分；三是燃素分解的過程就是物體燃燒的過程.在人們研究燃燒現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，提出了以下問題：

(1)將汞裝入密封容器中，置于火爐上加熱，容器內(nèi)形成了質(zhì)量增加的紅色物質(zhì).請用上述燃素說的主要觀點來解釋質(zhì)量增加的原因____；

(2)法國化學(xué)家拉瓦錫也做了加熱汞的實驗(裝置如圖)，他在實驗前后稱量了容器及其中物質(zhì)的總質(zhì)量.結(jié)果發(fā)現(xiàn)：反應(yīng)前后總質(zhì)量不變，且汞變成紅色物質(zhì)(后知是氧化汞)增加的質(zhì)量等于容器中空氣減少的質(zhì)量.之后，拉瓦錫還將反應(yīng)形成的氧化汞加強(qiáng)熱，使之重新釋放出氣體，并將該氣體與原來容器中剩余的氣體混合，發(fā)現(xiàn)混合氣體的性質(zhì)與最初的空氣相同.根據(jù)上述資料，回答：

①拉瓦錫實驗是否支持燃素說，并說明理由____；

②拉瓦錫實驗中氧化汞受強(qiáng)熱釋放出的氣體是____;

③拉瓦錫在實驗中，均對反應(yīng)前后的容器及其中物質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行了稱量，體現(xiàn)了他對____規(guī)律的重要認(rèn)識.

試題分析本題是一道有關(guān)科學(xué)史的信息給予題，解題時要求學(xué)生們細(xì)心閱讀材料，提取有用信息并結(jié)合對質(zhì)量守恒定律內(nèi)容的理解，才能作出正確的解答.試題第一問需要學(xué)生能夠從試題給出的三種觀點中對燃素有明確的認(rèn)識，根據(jù)問題條件選取相應(yīng)的觀點作答即可.第二問是拉瓦錫對質(zhì)量守恒定律的探究，推翻了以往的燃素說，學(xué)生根據(jù)化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)作答即可.

考點突破本題通過對科學(xué)家經(jīng)典實驗的再現(xiàn)，考查了實驗的裝置、操作、現(xiàn)象和結(jié)論；突出考查了學(xué)生對質(zhì)量守恒定律內(nèi)容的理解和實際應(yīng)用，即“參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)質(zhì)量總和”.此類題目解題的關(guān)鍵是：首先明確化學(xué)反應(yīng)一定遵循質(zhì)量守恒定律，其次準(zhǔn)確理解定律中的四個關(guān)鍵詞“參加”“化學(xué)反應(yīng)”“各物質(zhì)”“質(zhì)量總和”.

二、對質(zhì)量守恒定律微觀本質(zhì)的考查(從分子、原子的角度解釋質(zhì)量守恒定律)

例2 (2017年金義)“三效催化轉(zhuǎn)換器”可將汽車尾氣中的有毒氣體轉(zhuǎn)化為無污染的氣體，其中某個反應(yīng)的微觀示意圖如下.從圖示獲得的下列信息錯誤的是( ).

A．該圖已表示出質(zhì)量守恒定律

B．反應(yīng)前后共有4種分子

C．甲和丁中同種元素化合價不相等

D．乙和丙中所含原子種類相同

試題分析用模型圖來表示某個化學(xué)反應(yīng)，然后利用模型圖中提供相關(guān)信息進(jìn)行解題，此類題相比前面的題型更抽象、難度更大.其解題的關(guān)鍵是：先要比較反應(yīng)前后有無相同的分子，有應(yīng)將它們先去除(因為它們沒有參加化學(xué)反應(yīng))，然后根據(jù)質(zhì)量守恒定律將模型圖轉(zhuǎn)化為化學(xué)方程式，最后解決相應(yīng)的問題.答案為A.

考點突破此類題無論是直接用化學(xué)方程式還是用粒子模型圖來呈現(xiàn)，其為解題提供的信息是一樣的，即：原子種類、分子種類、原子個數(shù)、分子個數(shù)、分子構(gòu)成等.如果以化學(xué)方程式呈現(xiàn)，可直接求反應(yīng)前后的原子個數(shù)差即可；如果是以模型圖形式呈現(xiàn)的，要先將模型圖轉(zhuǎn)換成具體的化學(xué)式、化學(xué)方程式，然后解決問題.雖然形式不同，但是解題所用知識是相同的，即“在化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類、數(shù)目不變”.

三、對質(zhì)量守恒定律應(yīng)用、遷移的考查

例3 (2015年嘉舟)在學(xué)習(xí)“金屬的冶煉”時，某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置測量氧化銅樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實驗所取氧化銅樣品質(zhì)量為10g.(所含雜質(zhì)不參加反應(yīng))

(1)甲同學(xué)的方法：先測出氫氧化鈉濃溶液的質(zhì)量為50g，待反應(yīng)完全后再次稱量，質(zhì)量為54.4g.請你計算樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)____.(CO不與NaOH溶液反應(yīng))

(2)乙同學(xué)的方法：先稱量出玻璃管及樣品的總質(zhì)量為m1，待反應(yīng)完全后再次稱量，質(zhì)量為m2，利用m1-m2的值，求出樣品中氧化銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù).其中m1-m2的值是指____的質(zhì)量.

試題分析在化學(xué)計算中應(yīng)用質(zhì)量守恒定律是多年中考?？嫉臒狳c.在第二問中可直接利用宏觀質(zhì)量守恒，則54.4g-50g=4.4g，即生成的二氧化碳的質(zhì)量；然后根據(jù)方程式就可求解.第三問則利用化學(xué)反應(yīng)中的元素質(zhì)量守恒，則m1-m2的值就是氧化銅中氧元素的質(zhì)量.此題答案： (1)80% (2)氧化銅中氧元素.

考點突破解此類題首先我們要清楚所涉反應(yīng)過程，如反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)的條件；正確寫出化學(xué)方程式，使題意更清晰；然后根據(jù)質(zhì)量守恒定律中的質(zhì)量為“參加”或“生成”的質(zhì)量，由宏觀質(zhì)量守恒就可求出某個中間量的質(zhì)量，進(jìn)而計算出最后的結(jié)果.這種綜合應(yīng)用遷移題，要求學(xué)生能抓住物質(zhì)變化過程中某一特定量不變來解決化學(xué)變化的有關(guān)問題，要根據(jù)不同量的守恒思想，快速建立思考模式，問題就可迎刃而解.

總之，質(zhì)量守恒定律是揭示化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)，將化學(xué)的微觀變化與宏觀現(xiàn)象有機(jī)的結(jié)合統(tǒng)一起來，教師在教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中掌握其本質(zhì)，這樣才能更好的利用化學(xué)知識進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)的配平、計算和分析，幫助學(xué)生提高解題的速度和正確率，有效的提高學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng).