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化學反應1 ． 1 質量守恆實驗 1 ． 1 化學反應前、後的質量1 ． 2 細數原子與分子1 ． 3 化學計量

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教學流程

質量守恆

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化學反應的現象化學反應前、後的質量密閉系統與非密閉系統的質量守恆

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1 ． 1

化學反應的現象

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物質發生化學反應時，會產生新的物質與能量的轉換，然而反應前和反應後物質的總質量會有什麼變化呢？

化學反應的現象

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＋ →

圖片來源︰ http://www.harpercollege.edu/tm-ps/chm/100/dgodambe/thedisk/chemrxn/7perform.htm

實驗 1 ． 1 化學反應前、後的質量

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實驗探討 甲 . 碳酸鈉與氯化鈣反應

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反應前總質量

反應後總質量

開瓶後總質量＝ ＝

寶特瓶內︰碳酸鈉水溶液試管內︰氯化鈣水溶液 　　　

m1 ＝ m2 ＝m3

m1 m2 m3

實驗探討 乙 . 大理石與鹽酸反應

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寶特瓶內︰大理石試管內︰鹽酸　　　

CO2

m1 m2 m3

m1 ＝ m2 ＞m3

反應前總質量

反應後總質量

開瓶後總質量＝ ＞

實驗結果

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＝未打開寶特瓶瓶蓋時：

反應前的總質量 _____ 反應後的總質量。 此為一般化學反應皆遵守的質量守恆定律。

其反應表示如下： 碳酸鈉 ＋ 氯化鈣 → 氯化鈉＋ 碳酸鈣 (Na2CO3) (CaCl2) (NaCl) (CaCO3)

實驗甲：碳酸鈉與氯化鈣反應

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碳酸鈣

寶特瓶的軟硬程度

不變

壓一壓

白色沉澱物

其反應表示如下： 碳酸鈣 ＋ 鹽酸 → 氯化鈣 ＋ 水 ＋ 二氧化碳 (CaCO3) (HCl) (CaCl2) (H2O) (CO2)

實驗乙：碳酸鈣與鹽酸反應 1/3

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冒出的二氧化碳會使寶特瓶壓起來感覺變硬

氣體

密閉的容器中反應，反應前、後的總質量不會改變。

實驗乙：碳酸鈣與鹽酸反應 2/3

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開瓶蓋後，秤得總質量有減少的情形。因為生成的二氧化碳逸散到空氣中。

實驗乙：碳酸鈣與鹽酸反應 3/3

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燃燒前天平兩端達平衡

燃燒後天平往左端傾斜

燃燒中空氣中的氧

與鐵化合

鋼絲熔的燃燒 1/2

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鋼絲熔的燃燒 2/2

鋼絲絨重 ＋ 氧氣重 ＝ 氧化鐵重 反應前、後的總質量並無改變

密閉系統與非密閉系統的質量守恆

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密閉系統與非密閉系統的質量守恆

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例子 系統 反應過程 總質量

大理石與鹽酸

反應

鋼絲絨燃燒

密閉 產生的二氧化碳不會散失 反應後＝反應前

非密閉產生的二氧化

碳會散失 反應後＜反應前

密閉 系統中的氧會參與反應 反應後＝反應前

非密閉 空氣中的氧會參與反應 反應後＞反應前

例題1-1

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已知鐵的燃燒反應可寫為：鐵＋氧→氧化鐵。今若取 22.4 公克的鐵在空氣中燃燒後，生成氧化鐵 32 公克，則參與反應的氧氣有多少公克？

例題1-1 詳解

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答：一般化學反應皆會遵守質量守恆定律，因此參與反應的氧氣質量為32 公克－ 22.4 公克＝ 9.6 公克。

已知鐵的燃燒反應可寫為：鐵＋氧→氧化鐵。今若取 22.4 公克的鐵在空氣中燃燒後，生成氧化鐵 32 公克，則參與反應的氧氣有多少公克？

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