从“定性”走向“定量”:化学的基石
在化学的世界里,我们不仅关注物质“变成了什么”,更关注物质“变了多少”。质量守恒定律是定量化学研究的开端。通过精密的天平称量,我们发现在化学反应前后,参与反应的物质总质量与生成的物质总质量有着惊人的联系:它们始终相等。
1 (反应前)m2 (反应后) = 化学反应过程
核心探究方案
- 方案一:红磷燃烧 — 在底部铺有细沙的锥形瓶中,放入一小堆干燥的红磷。塞好带气球的橡胶塞,引燃红磷。现象:产生大量白烟,气球先胀大后缩小。冷却后称量发现 $m_1 = m_2$。密闭体系排除了空气中氧气和生成物散失的干扰。
- 方案二:铁与硫酸铜反应 — 将打磨干净的铁钉浸入盛有硫酸铜溶液的锥形瓶。化学方程式:$Fe + CuSO_4 = Cu + FeSO_4$。现象:铁钉表面覆有红色固体(铜),溶液由蓝色变为浅绿色。天平始终保持平衡,再次验证了质量守恒。