对“质量守恒定律”验证实验的增补与改进
【实验目的】
九年义务教育化学教材（人教版）第五单元课题1质量守恒定律中安排了两个演示实验：①密闭体系中白磷燃烧，由于反应后没有生成物逸散，反应前后物质质量总和相等；②铁与硫酸铜溶液反应。

也由于生成物没散失，反应前后物质质量总和相等。

教材又安排了后续实验盐酸与碳酸钠粉末反应。

由于反应产生二氧化碳气体在敞口容器中扩散，反应后物质总质量反应前物质总质量。

设计改进实验装置，让产生的二氧气体不扩散出去而留存在容器中，反应前后物质质量总和应该相等。

但直接用橡皮塞生硬塞紧瓶口，可能由于气体的生成，气压增大，橡皮塞可能被冲开，实验失败且不安全；若橡皮塞上插入绑有气球的玻璃管，由于气体的生成，气球膨胀产生浮力，实验结果会出现偏差。

【实验原理】
设计如图所示的实验装置，小烧杯内碳酸钠粉末和注射器（不宜用分液漏斗）注入的稀盐酸反应，产生二氧化碳气体。

小烧杯、广口瓶内装入氢氧化钙和氢氧化钠混合溶液，用于吸收二氧化碳。

由于产生的气体被混合液吸收而没有逸散出容器，也不至于冲开橡皮塞或导致气体膨胀产生浮力。

称量反应前后整套装置及药品的总质量，发现反应前后物质量总和相等。

【改进优点】
整套装置方案，简洁流畅，操作简便安全，干扰因素少，用电子秤显示读数便捷且可见度高。

氢氧化钙和氢氧化钠混合溶液用于吸收二氧化碳气体，吸收充分且现象明显。

可引导学生进一步定量体会和理解一切化学反应遵循的基本规律——质量守恒定律。

附1：【实验装置图】
附2：【实验仪器药品】
电子秤，电源线，广口瓶，小烧杯、橡皮塞，注射器，药匙，碳酸钠粉末，稀盐酸，氢氧化钙溶液，氢氧化钠溶液，镊子。

【设计意图】验证碳酸钠粉末和稀盐酸反应，若二氧化碳气体没有散出去，反应前后各物质质量总和相等。

【实验原理】碳酸钠粉末和稀盐酸反应产生二氧化碳气体，氢氧化钙溶液和氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体，
【实验用品】电子秤，电源线，广口瓶，小烧杯，橡皮塞，注射器，药匙，碳酸钠粉末，稀盐酸，氢氧化钙溶液，氢氧化钠溶液，镊子。

【实验操作】
1、广口瓶底装入适量氢氧化钙和氢氧化钠混合溶液，小烧杯中装入碳酸钠粉末。

盖紧瓶盖密闭，用注射器抽取约20毫升稀盐酸并插入橡皮塞。

2、用电子秤称量整套装置及药品的质量并读数。

3、将稀盐酸缓缓注入小烧杯中，碳酸钠粉末和稀盐酸反应，轻轻振荡广口瓶，充分反应，观察现象。

4、两次称量整套装置及药品的质量并读数。

【实验现象】
1、碳酸钠粉末和稀盐酸反应产生在量气泡。

2、氢氧化钙和氢氧化钠混合溶液变浑浊。

3、反应前后装置及药品质量总和相等（电子秤读数不变）
【注意事项】
1、装置气密性必须良好。

2、小烧杯内碳酸钠粉末不宜多。

3、注入稀盐酸不可过快、过多，以免液体溢出。

此外教材还安排了后续实验：镁条燃烧。

由于镁条燃烧时产生大量白烟逸散到空气中，燃烧前后物质质量变化有多种可能性，即被称量的石棉网及白色固体物质质量小于或等于的镁条质量，变数太大，理解不透，
增补设计如下实验：利用广口塑料瓶罩在燃烧的镁带上方以减少白烟散失，充分反应后称量质量，发现反应后生成物的总质量大于原镁条质量。

这是因为生成物的质量包括了参加反应的镁条和空气中氧等物质的质量之和。

该实验增补设计，分析了开放环境中，反应前后物质质量变小的原因。

对比分析白烟没有逸散时，反应前后物质质量变大的原因。

深层量化认识化学反应基本规律——质量守恒定律。

附1：【实验装置图】
附2：【实验仪器用品】
电子称，电源线，酒精灯，火柴，镁条，砂纸，镊子，广口塑料瓶。

【设计意图】验证镁条燃烧时，若白烟没有逸散出去，反应后生成物的质量比镁条质量大
【实验原理】镁条燃烧，结合了空气中的氧等。

白烟没有逸散，反应后生成物的质量比反应前镁条质量大。

【实验用品】电子称，电源线，酒精灯，火柴，镁条，砂纸，镊子，广口塑料瓶。

【实验操作】1、打磨镁条，称量整套装置及药品质量
2、点燃镁条，放在石棉网上燃烧并罩上塑料瓶罩。

3、充分燃烧，冷却后，再次称量装置及药品的总质量。

【实验现象】1、镁条燃烧，放热，产生大量白烟。

2、反应后，装置及药品的质量比反应前大
【注意事项】1、镁条足量，充分打磨光亮。

2、镁条点燃后迅速罩上塑料瓶罩。

3、冷却后，再次称量反应后装置及药品的总质量。